优化高中物理教学的几点思考＊

戴苾芬

（江苏教育科学院 江苏省中小学教学教研室，江苏 南京 210013）

高中课程改革已进入了第10个年头，教师的教学理念和教学方法也随之发生了很多改变，无论教师用什么方法教学，其目的就是提高教学实效，以提高学生的科学素养，促进学生的全面发展.最近参加了江苏省高中物理教师优课评比活动，同时观摩了江苏省教研室“名师课堂”一些名师的教学录像，引发了笔者对如何优化高中物理教学的一些思考.

1 要正确理解教材，准确把握教材

教材是教师进行教学的具体依据，教师只有对教材进行认真的揣摩、领会，才能设计符合新课程标准、符合学生需求的教学方案.

例如，对于人教版必修1教材第3章第5节“力的分解”，2004年5月第1版教材的这一节内容与原来的全日制普通高级中学教科书一样，都提到了力的作用效果及按力的作用效果来分解力.而2010年3月第3版的教材中，凡涉及“力的作用效果”或“力产生的效果”的字样均删除.例如，教材中的典型例子拖拉机拉耙，现行教材中回避了“这个力产生两个效果”的说法，而是提出要研究耙运动的情况和它在泥土中陷入的深度，需把力分解在水平方向和竖直方向讨论.教材这样改动主要原因是：在以后教学中解决具体问题时，我们常常用正交分解法来分解力，而不一定是按力的作用效果分解.在研究如何分解一个力时，强调了要根据实际情况来确定.许多物理教师没有关注到教材的变动，不明白改动的意图，在教学中仍然按照老教材来进行教学，就增加了学生二次学习的负担.

2 强化实验教学，还物理教学本质

物理学是一门以实验为基础的科学.很多物理现象的解释、物理规律的验证都离不开物理实验，实验教学的目的在于给学生学习物理学创造一个基本环境，激发学生的好奇心和求知欲；通过自己观察实验获取信息，发现问题，作为进一步思维的基础并能直接从实践中获得及时、准确的反馈信息，提高学生的实践意识和评价能力，促进科学品质和世界观的形成.

2.1 精心设计实验，创设求知情境

高效的课堂应该是富有生命力的，而课堂的生命力来自对问题的敏锐，来自丰富的假想和假设，来自不同观点的争辩与启迪.这就要求教师创设情境，利用物理实验的功能，设计直观、生动形象的实验，引发思维，形成学生自发学习的气氛.

例如，有一位名师在上“变压器”的新课时，做了一个“空中取电”的实验，即用线圈与发光二极管组成回路，当线圈移到接通电源的变压器铁芯上方时，发光二极管发出光亮；再如，在上“电荷 库仑定律”一课时，教师拿着日光灯靠近魔球（如图1所示），日光灯就发光了等.在物理课堂教学中，教师设计一些新奇的实验来创设情景，可以引发学生的认知冲突，激发学生的学习兴趣，从而使学生产生学习的内驱力.

图1

2.2 精心设计实验，展示物理过程

物理教学不能仅仅停留在对学生的思维“调动”层面上，而应关注如何创建学生“会思维”这个核心上.在前面提到的“变压器”中，上课教师设计了一个创新实验：即移动可拆式变压器的铁芯横条，使铁芯由不闭合到闭合的过程中，让学生观察接在副线圈两端的小灯泡亮度的变化情况（如图2所示）.通过实验现象让学生体验变压器工作时因漏磁而损失能量，进一步引导学生思考变压器还有哪些能量损失，以便帮助学生通过实验探究来建立理想变压器的模型.这样，使学生以原有思维水平为起点，通过实验展示物理过程，促进学生思维水平的发展，构建物理知识，还原物理教学本质，使学生能够运用物理实验提升丰富的物理表象，通过逻辑思维、形象思维、灵感思维揭示知识关键、化解学习难点.这些做法能有效促进物理探究教学高效的实施.

图2

2.3 利用实验探究，改变学生学习方式

探究式学习是在教师指导下，让学生通过积极参与科学探索的过程，模拟科学家解决问题的方式，让学生体会科学家如何面对疑难情景，学会收集和加工需要的新信息，最终解决问题的过程.从学生角度看，学生是知识的主动建构者，不是被动的盛装知识的容器，物理知识、思维、方法只有通过学生实践、亲历，才能内化于脑海之中.

例如，在自由落体运动中研究物体自由下落遵循什么规律的教学中，教材介绍的一种方法是利用自由落体运动的频闪照片来分析其遵循的规律.高一学生初次遇到频闪照片，他们不好理解，这是一个难点.为了帮助学生更好地理解在同一张照片上通过多次曝光来显示物体运动位置的关系，有位教师设计了这样的实验：在现场拍摄学生手臂下放过程中的频闪照片（如图3所示），投放在屏幕上，让学生亲身体验，并结合器材与实际操作，让学生自主构建知识，理解频闪照片的含义，随后给学生已拍好的自由落体的频闪照片，让他们从照片上检索有用信息，利用已有知识判断自由落体运动的性质.

3 将知识问题化，问题情景化

图3

将知识转化为问题情景，这是在建构主义学习理论的指导下产生的一种教学模式.问题是思维的开始，探究的前提是问题，没有深刻的问题，就没有深刻的思维，所以问题是探究的起点，也是课堂的兴奋点，还是课堂中知识的生成点.因此，着力于问题意识的培养，设计能对学生的智慧构成挑战的问题，是一种积极有效的教学行为.“知识问题化、问题情境化”不仅要激起学生的学习兴趣，更要将知识转化为问题融入情境中，使教学内容在联系现实世界的情境中加以呈现，引发学生的认知需求，激发其学习动机，让学生在独立与合作的探索过程中构建知识体系.

在实际的物理教学中，针对具体的教学内容和学生现有的知识、能力，对教材中的问题进行加工，设计适度、高效的问题串，不仅可以引导学生逐步深入地分析问题、解决问题、建构知识、发展能力，而且能够优化课堂结构，提高课堂教学效率，发展学生的思维.

例如，在“划时代的发现”——有关奥斯特梦圆“电生磁”的教学中，引导学生阅读教材中有关奥斯特发现电流磁效应的内容，并设计以下问题：（1）是什么激励奥斯特寻找电与磁的联系的？（2）奥斯特的研究是一帆风顺的吗？（3）奥斯特是如何发现电流磁效应的？（4）用学过的知识如何解释电流磁效应？（5）电流磁效应的发现有何科学意义？通过一系列的问题来引发学生主动思考，在思考的同时进行讨论、质疑、辨析和反思，让不同基础和层次的学生都有自己进行独立思考的平台，学生在研究问题和解决问题的过程中，促进知识与思维的同步发展.

4 注重“物理模型”，建构思维方法

物理学在其形成和发展过程中形成了许多科学方法，物理科学方法既是物理知识发展的手段，又是物理知识发展的产物.科学方法蕴涵于物理知识中，物理知识是物理科学方法的载体，共同形成了物理学完整的知识体系.物理学中的概念、规律和公式的形成几乎都是借助于物理模型抽象而来的，物理模型的建立使许多知识变得直观、形象.所以，教师在传授知识的过程中，应注重渗透构建物理模型的意识，循序渐进地启发引导学生，使学生逐步熟悉并掌握这种科学研究的思维方法，使构建物理模型真正成为学生思考问题的方法与习惯.构建模型的方法是一种高层次的思维方法，如何培养？实践证明，依托生活实例，从解决实际问题出发，寻找“建模”的路径.

例如，在“生活中的圆周运动”的教学中，我们抓住向心力的供需平衡条件进行分析，以汽车过拱形桥的生活实例，建立了竖直面内圆周运动的模型，并把凹形桥、平桥和拱形桥进行对比，分析汽车对地面的压力及驾驶员对座位的压力，讨论在模型中出现的超重、失重现象，由此拓展到航天器中的失重现象；最后演示“水流星”实验，利用竖直面内圆周运动模型，引导学生分析物体在最高点的速度与拉力的关系，为进一步分析单轨道（绳系球）模型和双轨道（杆系球）模型埋下伏笔.

这种将生活实例模型化的方法正是培养学生构建物理模型与运用物理模型能力的有效途径，当然建模能力是解决问题的核心能力，建模的过程就是探究的过程，提高建模能力是提升物理探究能力的重要支撑.在教学活动中构建学生的建模意识实质上是培养学生的创造思维能力，因为建模活动本身就是一项创造性的思维活动，它可以培养学生的想象能力，直觉思维能力，猜测、转换、构建等方面的能力，这些能力正是创造性思维所具有的最基本的特征.

5 通过教学联系实践，增强学生实践意识

物理是与现实生活联系很紧密的学科，用身边的事例去解释和总结物理规律，学生听起来熟悉，易接受且便于内化，只要我们时时留意，经常总结，就会不断发现有助于物理教学的实例，丰富我们的课堂，活跃教学气氛，促进对概念和规律的理解.

例如，在学习位移与路程的概念时，教师可以给出出租车的发票，将原本枯燥的路程和位移概念巧妙地置入生活中常见的“打车”现象中.让学生在学习中能够把生活中的具体实例抽象成物理学模型，再运用概念、规律解决问题.再如，微元法是分析、解决物理问题中的常用思维方法，运用微元法常常能使一些复杂问题简单化，如何帮助学生理解微元的概念呢？有一位教师引导学生动手做了一个小游戏，即给一张纸、一把剪刀，请学生尽可能地剪出一个圆.学生在操作过程中，领悟到纸叠的层数越多，剪出的图形越接近圆（如图4所示）.这样不仅能让学生加深对微元概念的理解，还有助于对物理概念、规律的理解，有助于拓宽知识的深度和广度，同时也开拓了解决物理问题的新途径，增强了学生的实践意识.

图4

当然，目前在物理课堂教学中还是存在着一些问题的.例如，为了探究而刻意设计一些不必要探究的实验；找一些新奇而与教学内容关联不大的视频，意在激发兴趣等.笔者认为教师要提高教学实效，无论采取什么方式，最根本的是调动学生自觉思维、自发学习，只要能做到这点，一切都水到渠成.

说明：本文中涉及到的教学设计是由王永元、汪明、薛义荣、虞俊等几位教师提供的.