一種生命載體的課程資源

摘要：教師頭腦中儲備的專業知識，是一種生命載體課程資源，它存之有效、取之便捷且與身俱在。中學物理教師可以在語言文學、教學案例、典型習題、物理實驗、故事素材等方面有意識地加以收集儲備。

關鍵詞：生命載體；課程資源；頭腦儲備

中圖分類號：G633.7 文獻標識碼：A 文章編號：1003-6148(2007)12(S)-0008-3

成熟教師與職初教師的區別主要在于教學經驗的有無和與教師專業有關的知識儲備的多寡。優秀教師與普通教師的區別主要在于是否能夠開展有效的教育研究與反思，在積累基礎上有所創新。一位教師能夠有意識地注重教學經驗的積累和專業知識的儲備，是不斷走向成熟的橋梁和專業成長的基礎。在出版物琳瑯滿目和互聯網飛速發展的今天，教師可以通過文本儲存和電磁介質（磁盤、光盤）儲存，來豐富自己的專業知識儲備，可以通過搜索引擎即點即用，但是教師的大腦儲備仍必不可少。因為它是一種最重要最直接的生命載體，這種兼具條件性和素材性的課程資源，在開發、利用、鑒別其它課程資源中起著主導和決定的作用。同時由于它與身俱在，存取自由，可以有感而發，油然而生，信手拈來，比其它非生命的載體更有效，更便捷。中學物理教師除了應掌握系統的物理學科理論以外，還應有哪些專業知識作為大腦儲備呢？

1 語言文學類儲備

要想把物理世界的美展示給學生，教師不僅要有準確、生動、優美的語言，而且要求教師具有豐富的文學知識、修辭知識、民間諺語與成語典故的積累。因為文采飄逸才能沁人心脾，理文結合能夠增進教學情趣。因此增加語言文學知識的儲備應成為物理教師專業成長的一個維度。

唐詩宋詞是我國文學寶庫中流光溢彩的明珠，詩詞名句恰到好處的引用，可以使課堂教學增色。

“滿眼風波多閃爍，看山恰似走來迎”，是敦煌曲詞，用它來引入參照系的教學十分貼切。

“掬水月在手，弄花香滿衣”，前半句寫月光反射成像，后半句寫分子運動花香拈裳，富有生活情趣。

“日出江花紅似火，春來江水綠如藍”，“夕陽返照桃花渡，柳絮飛來片片紅”。描寫日出和夕照，異曲同工，它們都反映了光的散射、反射和吸收原理。

“只憑風力健，不假羽毛豐。紅線凌空去，青云有路通。”引出風箏的受力分析恰到好處。

“鑿壁偷光”、“一葉障目，不見泰山”，說明了光的直線傳播。“四兩撥千斤”說的是杠桿放大的原理。“不見其人可聞其聲”說的是聲音的衍射。天氣諺語中“西虹跨過天，有雨在眼前”“朝看東南晚看西北”，說的是地球自轉、氣團位置與下雨的關系。

物理教師自己創造的“電動生磁，磁動生電”，“靜中有動，動中有靜”等語言，既概括了物理規律，又蘊含豐富哲理，是教師自身創造智慧的釋放。

2 教學案例類儲備

教學案例是對一個實際教學情景的描述，它包括了一個或多個疑難問題，同時也包含了解決問題的方法。顧冷沅先生認為，案例是教學問題解決的源泉；教師專業成長的階梯；教學理論的故鄉。一個成熟的物理教師頭腦中肯定會儲有多個成功的教學案例。它山之石，可以攻玉。

在加速度概念教學中，加速度與速度、速度變化的區別往往是教學的難點。幾十年來一直困擾著一屆屆的高一學生。八十年代初一位特級教師在課堂上作了如下比喻：某位同學16歲時一年長高了6cm，17歲時一年長高了5cm，18歲時一年長高了3cm，每年的增長量在減少，但該同學一直在長高，如果到20歲不再長高了，那他就長到最高了。恰當的比喻，把速度改變、加速度、速度的關系都講清了，這個優秀案例被一代代的教師在使用。

人體運動中充滿物理知識，如人在跨步之間，重心先加速下降再減速下降，然后加速上升再減速上升，恢復立正，他對地面的壓力發生4次變化，如果能在大磅秤上讓學生親身試一下，對于失重，超重教學是非常生動的案例，真是跨出一小步，認識提高一大步。

3 典型習題類儲備

在“題海”成災，教師資料滿天飛的今天，真正能讓人耳目一新甚至終身難忘的物理題不是很多，特別是一些情景新穎、構思巧妙的原創題，讓人回味無窮，而且有很大發揮空間，如有些高考題代表著一種方法、開創一種境界，它是一題多變、一題多解的素材，教師應盡可能有所儲備。

例如1983年全國高考物理題：一個光滑圓錐體固定在水平的桌面上，其軸線沿豎直方向，母線與軸線之間的夾角θ=30°，如圖1，長度為l的繩（質量不計）一端的位置固定在圓錐體的頂端O處，另一端拴著一個質量為m的小物體，（物體可看作質點，繩長小于圓錐體母線，物體以速度v繞圓錐體的軸線做水平勻速圓周運動：

當物體速度不太大時，緊貼圓錐面，錐面對物體產生支持力N，物體在重力mg，繩子拉力T和支持力N三力作用下作勻速圓周運動，當v足夠大時，物體會脫離錐面拋起，僅在重力mg和繩子拉力T作用下作勻速圓周運動，受力性質已經發生突變，其中當N=0時物體速度可叫臨界速度v0，然后根據v與v0的大小比較判斷運動軌道和支持力N的有無，從此開創了臨界問題的先河。

2005年全國理綜I第24題，如圖2，質量為m1的物體A 經一輕質彈簧與下方地面上質量為m2的物體B相連，彈簧的勁度系數為k，A、B都處于靜止狀態，一條不可伸長的輕繩繞過輕滑輪，一端連物體A，另一端連一輕掛鉤，開始各段繩都處于伸直狀態，A上方的一段繩沿豎直方向，現在掛鉤上掛一質量為m3的物體C并從靜止狀態釋放，已知它恰好能使B離開地面但不繼續上升，若將C換成另一個質量為（m1+m3）的物體D，仍從上述初始位置由靜止狀態釋放，則這次B剛離地時D的速度大小是多少？

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對于系在A、B兩物體之間的輕彈簧來說，在兩種情況下其初始狀態的壓縮量是相同的，x1=m1g/k。而在右方無論掛上C還D，其伸長量也是相同的，x2=m2g/k，因為彈簧剛能使B恰好離地，這說明兩次彈簧彈性勢能增加量，C的重力勢能減少量，及A的重力勢能增加量均相同，從補償原理考慮，掛上D時系統多減少的重力勢能就應與第二次A與D的動能在數值上相等，即

這是考察學生創新能力的好題！

4 物理實驗類儲備

在電腦技術日新月異的今天，FLASH軟件可以把物理實驗演繹的惟妙惟肖，有的學校已安裝了數字實驗室，再加教學儀器的不斷開發，的確為中學物理實驗提供了方便。但是教師在學習和掌握現代教育技術的同時，仍然應把一些經典的傳統實驗了然于心，正如朱正元教授所說，“壇壇罐罐，它們取材方便，原理清晰，效果明顯，深受學生歡迎。”

電磁波的發射和接收，在農村學校限于條件一時尚難做到 ，有不少教師甚至望而卻步。如果取一個感應圈（火花間隙約8cm），六根粗鐵絲（直徑約4mm，長1.3m（1根），1.00m（4根），0.3m（1根））當作發射接收天線，氖燈管三個，作為電磁波感應器，如圖（3、4）可以方便地用來演示電磁波的發射、接收和電諧振。

可否用游戲的方式讓學生感受一下斷電自感產生的高壓？日光燈鎮流器一個，干電池2節，放入電池夾中，讓學生手拉手圍成圈，圈尾的一個人將空出的一手執鎮流器的一個線頭并接到電源的一極上，圈頭的一人用空出的一手執鎮流器的另一線頭銅芯拔刮電源的另一極如圖4各人就有麻木和電擊的感覺，這就是有名的千人震。

要演示帶電粒子在洛侖茲力作用下作勻速圓周運動，其實很簡單，取直徑12cm玻璃培養皿A，放于鐵氧體永磁環M（電動揚聲器磁鐵）上的，磁體N極向上S向下，另剪38cm長，3cm寬的薄銅片變成圓環B，并焊上軟導線，再截一d=4cm，高3cm的銅管C，亦焊上細導線，插于A皿中心，然后在皿中倒入清水，再加少量硫酸銅晶體，皿內變成藍綠色的CuSO4溶液，再在液面撒一些軟木屑漂浮其上，當B、C接在6V電池兩端時，可見到軟木屑在離子運動的帶動下旋轉，改變電極正負，旋轉方向相反（原理從略），如放在投影儀上，效果十分明顯，如圖5。

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5 故事素材類儲備

人們從小到大都喜歡聽故事，因為故事充滿情趣，再現情景，飛揚智慧，偶帶幽默。因此故事往往被用作教學素材，教師頭腦中應該有若干與物理相關的故事儲備。

風靡千古的“胡不歸”，說的是從前一位在外地學徒的小伙子，獲悉家鄉老父病重消息后，告假啟程，回家路上要先經過一片平整的硬地，可以走得較快，還有一片坑坑洼洼的沙礫地，只能蹣跚而行，小伙回家心切，認為沿從店鋪到家鄉的直線路程趕路最近，可當他氣喘吁吁來到老父跟前時，老人剛剛咽氣，小伙不覺失聲痛哭，鄰居告訴小伙，老人在彌留之際，還不斷喃喃念叨：“胡不歸？ 胡不歸？”為啥不早到一步！

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1986年8月在日本東京舉行的國際物理教學研究會上（ICPE）一位代表對“微觀過程是可逆的，宏觀過程是不可逆的”的物理現象作了一個比喻，好比兩條狗，一條黑狗上生滿了跳蚤 ，另一條黃狗是干凈的，兩條狗站在一起，跳蚤可以從黑狗身上跳到黃狗身上，當然也可以再從黃狗身上跳回黑狗身上，跳蚤跳來跳去的過程相當于微觀過程是可逆的，但最后無論黃狗還是黑狗都不可能是干凈的，即從宏觀上看，跳蚤從黃狗身上完全跳回黑狗身上，使黃狗重新成為干凈這一宏觀的逆過程是不可能發生的，這一比喻形象生動，受到與會代表贊賞，也成為了熱力學第二定律的教學素材。

教師的專業知識，需要博聞強記，在勤于閱讀廣泛涉獵中積累；需要開放交流，在與前輩與同行與智者的頻繁交流學習中豐富；需要理性思考，把文本的實踐的有用知識轉變為大腦的認知。一言之蔽之，每一位教師都應做勤于積累善于儲備的有心人。

參考資料：

［1］王溢然.類比.河南教育出版社，1993

［2］高級中學活動課教材.廣東教育出版社，1994

［3］方鴻輝.創造性物理實驗.上海科普出版社，1999

(欄目編輯趙保鋼)

注：本文中所涉及到的圖表、注解、公式等內容請以PDF格式閱讀原文。