中学物理课堂教学结构优化策略研究

易海玲

（广州市玉岩中学，广东 广州）

一、教学结构的含义

教学结构是指在一定的教学思想的指导下，为完成一定的教学目标，对构成的诸要素在时间、空间方面所设计的比较稳定的活动程序。教学结构优化一般含有课前备课预设优化、课堂教学结构优化、课后反思总结优化，课前优化是为课堂教学结构优化提前做好充分准备工作，而课后反思总结优化是后续课堂教学结构优化的再加工。因此，课堂教学结构优化是教学结构优化的关键环节。

二、中学物理课堂教学结构优化策略

从实用性和典型性出发，笔者提出物理概念课教学、物理规律课教学、物理实验课教学、物理习题课教学等四种物理教学的典型课型。

1.物理概念课

物理概念是物理规律的基础。如果没有一系列的物理概念作基础，就无法形成物理学的体系。例如，若没有时间、位移、速度、加速度等一系列概念，就不可能形成运动学内容体系；物理概念是物理教学的关键。如果不能形成正确的概念，不仅会影响学生对有关物理规律的理解、掌握，而且还会直接影响学生整个物理学科的学习质量。因此，在中学物理教学中，首要的就是让学生掌握物理概念。

概念引入是概念教学中的一个重要环节。在物理概念的教学中，必须首先给学生创造一个适应教学要求的，借以引导学生发现问题、思考问题、探索事物本质属性的物理环境，从而使学生明确为什么要引入这个概念，引入它有什么作用，这样才能把教学目的转化为学生的学习目的，激起学生的学习兴趣和求知欲望。

例如，“速度变化快慢的描述——加速度”一节为引入加速度概念，列举以下三种车加速起步一段时间后的速度，请填下面的表格并比较哪种车速度变化得最快。

大客车：起步15 s后速度为30 m/s；旅客列车：起步15 s后速度为6 m/s；摩托车：起步10 s后速度为30 m/s；喷气式飞机：从30 m/s的速度开始滑行6 s后停止。

v0（m/s）速度的变化量（m/s）每秒速度变化量（m·s-2）大客车 0 30 2旅客列车 0 6 0.4摩托车 0 30 3飞机 30 -30 -5 vt（m/s）30 6 30 0 t（s）15 15 10 6

然后引导学生进行数据分析，通过提问引发学生思考，同时提示学生回忆已学的速度的概念建立过程。经过比较得到：速度的变化量与所用时间的比值越大，即单位时间内的速度变化量越大，表示速度变化得越快。这样不仅揭示出了加速度这个概念的本质属性，而且使学生认识到了引入新的物理量的必要性。在物理概念教学中，教师要掌握课堂教学的时机，经过对比分析，揭露事物的本质属性后，因势利导，立即转移到定义概念这一环节上。

在按照这种教学结构所形成的物理概念课堂教学活动中，学生是信息加工的主体和知识的主动建构者；教师是教学活动的组织者、指导者、促进者。教师通过教学内容实现了对学生物理学科物理观念和科学思维素养的培养。

2.物理规律课

物理规律是物理基础知识中最重要的内容之一，是物理学知识体系的中心。学生感觉物理学科学习难度大，是因为在物理规律课堂教学中教师很多时候是重视理论推导、轻视亲身体验，认为学生记住物理规律后会应用规律解题就可以了。殊不知，学生由于缺少对物理规律得出过程的体验，以至于不能真正理解规律，灵活运用就更难了。以“变压器”的教学设计片段为例，谈谈如何结合优化中学物理规律课课堂教学结构，有效突破教学重点和难点。为了研究理想变压器的工作规律，首先让学生了解理想变压器的条件，教师利用实验室可拆变压器，分别在原线圈未通电和通电的情况下，请一位学生用手触摸横条铁芯和提起铁芯，感受铁芯的作用，并分析实验现象产生的原因，原、副线圈中的“电”是通过铁芯的“磁”来相互联系的，从能量转化的角度来看，变压器是把一种电能通过磁场能转换成另一种电能的装置，铁芯起到了转换能量的作用。教师可演示可拆变压器的铁芯由不闭合到闭合，接在副线圈两端的小灯泡的亮度从小到正常发光的变化过程。分析闭合铁芯的作用，提出漏磁。再请一位学生用手触摸刚工作后的变压器的线圈和铁芯，并说出感觉。分析为什么会发热？经过对以上一系列问题的分析，学生很容易总结出理想变压器的条件。然后依据能量守恒观点进一步结合理论推导得出理想变压器满足的物理规律。

多数物理规律课的教学，适合开展科学探究活动，因此，在优化中学物理规律课堂教学结构过程中，要使学生掌握物理规律，应该尽可能地让学生亲历探究物理规律的过程。

3.物理实验课

在物理实验课堂教学中积极开展探究式教学是激发学生学习兴趣、提高学生核心素养的有效手段。在创设实验培养学生提出物理问题的能力过程中，要在启发性上下工夫，在演示实验过程中不断引导思维，让学生把观察和思维紧密结合起来进行思考，使学生的认识由表及里逐步深化。例如，“导体的电阻”这一节在引导学生提出问题的环节，为了说明电阻与导体的粗细有关，将日常生活中的两个100W和15W的两个灯泡并联接入电路，让学生观察灯泡亮度后，将灯泡的灯丝展示给学生观看，然后提问，实验中灯泡的亮度为什么不同？由已学知识知道，并联电压相同，亮度不同，说明电阻不同，学生自然会提出问题：电阻为什么不同？导体的电阻与哪些因素有关？从学生生活中熟悉的事物入手开始提问，有利于培养学生在生活中学会观察、善于思考的习惯。

物理实验课教学过程中，不要害怕学生实验出错。有时实验出错恰恰是暴露学生学习中存在问题和解决问题的最好时机。例如，在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的电学实验中，滑动变阻器的分压接法和限流接法既是本实验的重难点，又是电学部分学生普遍存在的典型问题。实验中学生在连接电路图的环节，在连接滑动变阻器的过程中容易出现将滑动变阻器的接线柱接错的典型问题，发现学生错误后教师不应该直接指出学生的错误，这时教师的引导作用尤为关键，问学生是否可以试验待测小灯泡两端的电压为零，鼓励学生动手实验检验自己的想法，让学生自己主动发现问题、寻求解决问题的办法，才能实现真正意义上的探究。学生通过亲历完整的探究过程，不仅纠正了之前的错误认识，对知识本身产生了深刻的认识，更重要的是掌握了科学的研究方法，发展了学生的思维能力，培养了学生的实验能力以及独立分析解决实际问题的能力。只有学生自己亲身经历的东西才是“活”的，才能在学习后体验到成就感，从而使学生的探究兴趣和探究能力得到逐步提高。

4.物理习题课

物理习题课教学是巩固与灵活运用所学物理知识解决实际问题、培养学生的迁移能力的一种主要形式，是中学物理教学的一个重要组成部分。在习题教学中，教师应采用习题变式训练的教学方式，对物理中的问题进行不同角度、不同层次、不同情形、不同背景的变式，以暴露问题的本质特征，揭示不同知识点间的内在联系。

例如，“习题课——传送带模型”的课堂教学设计如下：

【例1】如图1所示，水平传送带两轮A、B间距L足够长，传送带以速度v=2.0m/s沿顺时针方向匀速转动。现有一物体以水平速度v0=0由A端放上传送带，设物体与传送带间滑动摩擦因数为 μ=0.10（g=10m/s2）。求：

（1）物体在加速阶段的位移S1；

（2）物体在传送带上留下痕迹的长度。（假设物体在传送带上滑动时能留下痕迹）

【变式训练1】若L=1.28m，原题其他条件不变，求物体从A运动到B的时间t。

【变式训练2】若L=8m，原题其他条件不变，求物体从A运动到B的时间t。

【变式训练3】若L=8m，v0=3m/s，原题其他条件不变，求物体从A运动到B的时间t。

【变式训练4】若L=8m，v0=5.0m/s原题其他条件不变，求物体从A运动到B的时间t。

图1

图2

【变式训练5】如图2所示，水平传送带两轮A、B间距L足够长，传送带以速度v=2.0m/s沿逆时针方向匀速转动。现有一物体以水平速度v0=5.0m/s由A端滑上传送带，设物体与传送带间滑动摩擦因数为μ=0.10（g=10m/s2），求出物块离出发点最远的距离S。

【变式训练6】在变式5中，若L=8m，其他条件不变，物块将从传送带哪端离开，离开时速度多大？

【变式训练7】在变式5中，若L=15m，其他条件不变，物块将从传送带哪端离开，离开时速度多大？

小结：水平传送带问题求解的关键在于：

（1）分析物体与传送带的相对运动情况从而对传送带上的物体所受的力进行正确的分析。尤其时刻物体受力情况分析是解决此类问题的切入点。

（2）时刻就是物体所受摩擦力的有无、大小、方向等均可能发生突变的时刻。

该模型学生常见的问题主要表现在以下两方面：（1）物体与传送带之间是否存在摩擦力、是滑动摩擦力还是静摩擦力、摩擦力的方向如何；（2）物体相对地面、相对传送带分别做什么样的运动。针对这些实际问题，本设计从最简单的题设条件水平传送带、足够长、物块初速度为零入手，通过依次改变传送带长度、改变物块初速度的大小、改变物块初速度的方向的变式训练让学生初步建立模型特点，并引导学生归纳出分析此类问题的方法。

习题课堂教学结构优化的关键在于教师根据学生的特点和教学内容，以学生为中心，选择的习题要具有典型性、针对性、启发新、多样性和灵活性。在此基础上对习题进行科学合理的编排设置以更有利于学生的学习。习题课采用由易到难、循序渐进的方式开展课堂教学。

以上是中学物理几种常见课型课堂教学结构的优化策略，实质上优化策略的实施还会受学生、教学条件等诸多因素的影响。中学物理课堂教学结构本身是一个复杂的系统，包含的因素很多，从不同的角度应该有不同的优化策略，但只要在具体实施教学的过程中结合实际，依据科学的教学目标，把教学内容的逻辑联系和学生的实际进行结构性处理和教学法加工，优化课堂教学结构，一定可以整体提高课堂教学效率，从而真正提高学生物理学科的核心素养。