共振原理对物理教学的启示研究

韩昀劭

【摘 要】共振是一个物理概念，指一个振动的物体引起其他物体振动的现象。把共振原理的内涵合理运用到教学当中，可以优化教学过程和教学效果。本文介绍了共振原理，并结合物理学科的特点与高中生的心理特点，阐述共振原理对物理教学的启示。

【关键词】共振原理；物理教学；启示

我们的世界可以被称为共振的世界，共振是自然界中一种常见的现象。在不同的领域中有不同的叫法，例如：在声学中，共振发声称为共鸣；在电学中，能产生振荡电流的电路的共振称为谐振。长期以来，共振原理已被广泛运用在物理学、工程技术、音乐艺术以及其他交叉学科当中。当前，人们对教育教学进行不断思考和研究，试图从共振原理与教学过程的关联中找出优化教学过程和改善教学效果的方法。

一、物理层面的共振原理

共振是物理学中的一个专业术语。共振是指一物理系统，在某个特定的频率下，以更大的振幅做振动的情形，这些特定频率被称为共振频率。在力学中，受迫振动的振幅A的计算公式如下：

在上式中，ω0是固有角频率，ω是共振频率，δ是阻尼系数。从式子中可以看出，当共振频率ω和固有频率ω0相等时，振幅A最大，此时就是共振状态；而当ω大于ω0时，随着ω的增大，A反而减小。

二、教学共振原理

从上面的公式中，我们可以得到这样的教学效果启示：把教学效果看成是振幅A，学生看成是固有频率ω0，教师看成是共振频率ω，教学中其他各种消极因素看成是阻尼系数δ，那么当教学中的各种消极因素都无法避免时，只有教师与学生达到共振，教学效果才可以达到最好。为了更好地提高教学成效，教学共振也是我们在教学探索当中努力追求的目标。教学共振原理主要从师生教学同步、师生情感共振和师生思维共振这三个方面体现。

1.师生教学同步原理

教与学是相互影响，相互作用的，师生教学的同步进行可以优化教学效果。师生教学同步，最主要的就是要求教师具备的教学能力能够胜任学生所学的内容。另外教师对教学目标和教学任务的理解、掌握以及设置都要和学生那个阶段所具有的智能发展水平、学习条件和认知基础相互适应。这种师生教学同步原理主要体现在教师的备课、教学设计以及课后的习题设置当中。

2.师生情感共振原理

“亲其师，信其道”这句名言很好地说明了师生情感共振这一原理。良好的师生关系能给学生的学习带去更多的正能量。在学生身上，师生关系往往会形成一种明显的情感迁移现象。学生喜欢这个教师，自然而然就会喜欢这个教师所教的学科，学生不喜欢这个教师，自然而然就不会喜欢他所教的学科。所以，教师要让学生喜欢自己所教的学科时，要先让学生喜欢自己。

3.师生思维共振原理

思维共振是指师生双方在教学过程中，能够围绕一个讨论点，在各自具有的体验、思维上，进行交流探讨、心灵互应。师生之间的思维共振促进学生对新知识的理解和掌握，对疑难问题的解答，同时也能增加学生的学习信心和学习热情。思维共振在一定程度上还能开发智能，促进学生的情感共振，推动新认知。

三、对物理教学的启示

1.物理学科特点

物理学是一门集实验和科学思维为一体的科学。物理概念的形成，物理规律的发现以及物理理论的建立都不是凭空产生的，而是在前人的研究基础上慢慢形成的。物理学是一门严密的理论科学，其内容主要是由基本概念、基本规律和基本方法及其相互联系构成的。物理学是一门精密的定量科学，也是一门基础科学，它是自然科学的基础之一。物理的研究成果和研究方法对自然科学有巨大的贡献，形成了许多交叉学科。物理学科特有的特点使得物理学科的学习有别于其他学科，物理的学习方法更讲究分析和解决问题的科学思维方法。

2.对高中物理教学的启示

高中物理中涉及到的物理现象往往比较复杂，与日常生活现象的联系并不象初中那样紧密，有许多是很抽象的概念，学生由于首次接触而容易缺乏感性认识。而教材文字叙述简洁、严谨，对学生的理解能力要求比较高。许多学生虽然理解了字面上的意思，但是对概念和定义规律却容易一知半解。这些难点导致高中生学习高中物理普遍有这样的一种现象：上课听得懂，课本看得懂，但一遇到题目就不会做。高中物理的学习不仅要求学生用发散性思维搞清物理过程，会选用物理规律，还要求学生有较强的数学计算能力。

结合共振原理以及高中生的心理特点和物理学科特点，我们可以得到这样的启示：因为物理本身与其他学科具有一定的差异性，所以教师在教学当中更要了解学生的心理需求，结合学生的认知规律，在教学当中设计出更有针对性、更具物理特性的教法。充分调动学生自主学习积极性，紧紧围绕着“是什么？为什么？怎么办？”这三个层次来开展教学，让学生在师生共振的氛围当中更好地享受充实的高中求学之旅，更好地掌握物理学科知识，让教师在共振氛围快乐教学，并提高教学成效。

3.共振教学原理在物理教学中的应用关键

（1）激发学习动机。兴趣是推动学生学好物理的潜在动力，物理兴趣的培养是激发学习物理热情的第一步。在高中物理教学中，要做到共振教学，首先要让学生对物理感兴趣，而激发学习物理的动机。教师可以从物理与日常生活、生产、现代科技的联系入手，在课余时间或者课堂上多向学生渗透物理应用或者物理学史。例如：在讲到传感器的应用的时候，可以让学生联系并思考楼道当中的电灯为什么在有人走动的时候才会亮，而酒店房间烟雾大的时候，为什么会发出烟雾报警。物理在生活中的具体应用往往更能吸引学生的眼球，引发学生思考，激发学习兴趣。

（2）创设问题情景。物理课堂上，问题情境的设置可以引起学生的注意，提高学生的课堂参与度。问题情景的创设可以引导学生提出核心问题，调动学生的自主学习积极性。学生会从教师设置的问题中自发探究问题，进一步深入思考问题。学生的课堂参与度的提高推动了师生之间的思维共振。对于问题情境的设置，教师要结合学生的思维特点以及物理学科特点，从“是什么，为什么，怎么做”等方面进行设置。

（3）构建知识体系。掌握扎实的物理知识离不开自己对物理知识的整理。在物理教学中，为了巩固加强物理知识，要求教师和学生对物理知识的处理能够达到共振，也就是都要善于联系各个知识点，善于进行知识迁移，使用不同的方法将物理知识分门别类，构建一个知识体系。例如：在学习磁感应强度B时，可以将其与电场强度E联系起来，这可以加深对物理比值定义法的了解，也可以加深对知识点的掌握。

（4）灵活创新运用。物理来源于生活，又运用于生活。学习物理，说到底就是为了学以致用。发展和创新是物理教育的长远目标。物理知识的灵活应用离不开物理思维的构建。而物理思维的构建离不开物理课外书籍的阅读。阅读不同的物理书籍，不仅可以培养自己的物理涵养，开阔视野，还能加深自己对物理知识的理解，拓宽自己的解题思路和方法。

四、结语

共振原理具有广泛的应用领域。共振原理在教学当中的应用对整个学科的发展，甚至对教育教学的发展都有巨大的作用。正因为物理学与众不同以及高中生具有独特的心理特点，所以将共振原理运用到物理教学中，可以达到更好的教学效果。

参考文献：

[1]张祖华.共振原理在德育教育中的运用[J].陇东学院学报，2011.

[2]赵娟荣.同步共鸣法在物理教学中的应用[J].考试周刊，2015.

[3]梁文.最优化的语文教学原则——浅谈思维共振原理在语文阅读教学中的运用[J].中学语文，2012.