論新課程標準下高中物理復習課教學

摘要：本文著重探討了在新的《普通高中物理課程標準（實驗）》下，高中物理復習課教學如何按照新的要求來制定一套有效復習方法，即要注重“六化”，就是知識結構網絡化，解題技能程序化，方法教育顯性化，過程教學變式化，模型造移組合化，教學內容滲透化。這樣，可以進一步提高學生的科學素養和復習效率。

關鍵詞：新課程標準；物理復習課教學

中圖分類號：G633.7 文獻標識碼：A文章編號：1003-6148(2008)5(S)-0044-4

新的《普通高中物理課程標準（實驗）》頒布和實施以來，在物理新課程教學中，物理教師都希望進一步提高學生的科學素養，從知識與技能、過程與方法、情感態度與價值觀三個方面培養學生。通過物理概念和規律的學習過程，使學生了解物理學的研究方法，認識物理實驗、物理模型和數學工具在物理學發展過程中的作用等等。但在物理復習課教學中，大部分教師沒有按照新的《普通高中物理課程標準（實驗）》的要求來制定一套有效復習方法。而按照老的一套方法進行復習課教學，課后發大量練習、試卷，學生為了完成任務而被動練習，學生為此不斷付出大量時間和精力，即使做出了點“成績”，也是以犧牲學生身心健康為代價。因此，高中物理復習課教學一定要講究方法，注重“六化”，即：知識結構網絡化，解題技能程序化，方法教育顯性化，過程教學變式化，模型遷移組合化，教學內容滲透化。

1 知識結構網絡化

為什么學生學習了相同的知識內容之后，解決問題的能力不同？認知心理學家認為：學生頭腦中的知識結構網絡對解決實際問題具有重要意義。在高中物理復習中，如何建立學生的知識結構網絡呢？首先，揭示知識之間的內在聯系，讓學生理解和把握其間的本質性規律。如在“物體的運動”這一章復習時，對“位移、距離、路程、時間、時刻、即時速度、初速度、末速度、線速度、平均速度、角速度、速率、速度變化、速度變化率、加速度”等概念的復習，要讓學生理解和把握同一層次各概念間的區別和聯系以及不同層次各概念間的聯系。其次，教師通過有關教學策略，使學生形成良好的知識結構網絡。如：高中物理“功和能”部分的知識結構網絡可按圖1所示的結構建立。從這張網絡圖很容易看出，“功和能”部分的主要知識有機地組成一個整體，而不再是孤立的內容。如果教師通過有關教學策略使這張網有序地貯存到學生頭腦中，便可形成良好的思維通道，在解決功和能問題時，只要問題的信息刺激到這張網絡，便可迅速檢索出所需的知識主線，提高解題的效率。

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2 解題技能程序化

思維的有序化是指在某領域內具有普遍意義的一種有效的科學思考順序，在對問題的分析過程中通常體現為思考的一般步驟。問題解決技能程序化就是指解決問題時，按照一定的科學思考順序和解題的一般步驟，特別是針對一些解題能力不夠強，比較勤奮的學生。因為這些學生遇到物理問題，往往不知如何下手。如果學生知道解決這類問題的一般程序，就會按照程序思考解題，達到解決問題的目的。在物理復習時，教師可以告訴學生一些解決問題的程序，如力學問題解決技能的一般程序為：1、找對象（單一物體，系統）；2、分析力（每個力的施力、受力物體是什么，畫出受力分析圖）；3、看過程（一個過程、多個過程、全過程，畫出過程示意圖）；4、定狀態（確定初、末、中間態）；5、立方程（確定方向，選參考點，選擇規律）。我們在解決物理問題時，各類物理問題的解題技能程序有所不同，如在學了洛侖茲力之后，解題技能的程序與力學有所不同，是找圓心、定半徑、靠幾何、拉關系。

3 方法教育顯性化

在新的《普通高中物理課程標準（實驗）》一書中，提到各種物理科學方法的次數很多，其中演繹推理法36次、假說方法13次，等效方法10次、乘積定義法10次等，可見物理方法教育的重要性。高中物理方法的教育分為隱性教育和顯性教育。物理方法的隱性教育為只在物理教學過程中隱蔽地發揮方法的導向作用，使學生在學習過程中受到物理方法的熏陶，但一般不提供方法的名稱，更不對這些方法的內容進行解釋。物理方法顯性教育，就是在教學過程中把物理方法的內容、特別是操作過程講清楚，指導學生運用這些方法進行訓練。這兩種方法各有優點：隱性方法適用廣，不必額外為物理方法教育花費較多的教學時間，日積月累，學生自然地學到了一些物理方法，但不能使學生獲得物理方法的理性認識；顯性方法正好能彌補這一缺陷，并能讓學生自覺地以物理方法為指導，加深對學習過程的理解，促進方法的遷移。但有些方法較難理解，學生不易接受，隨著學生年級的升高，顯性方式逐步增強。如要讓學生對理想化方法有較深理解，在復習課的教學中可顯性地進行方法教育，介紹理想化方法完整的操作過程：1、分析影響因素；2、比較各因素作用；3、忽略次要因素；4、建立理想化模型。在單元、會考、高考復習課教學中，還可以向學生顯性化地介紹演繹推理法、歸納法、比較法、類比法、數學法、假設法、定量分析法、極值法、對稱法、等效法、整體法、隔離法、乘積定義法等物理方法。

4 過程教學變式化

新的《普通高中物理課程標準（實驗）》把“過程與方法”作為課程目標的一個重要領域，明確提出了“過程與方法”這一具體目標，它對全面提高學生的素質有著重要意義。因此，在高中物理復習課教學中，要注重過程教學，也就是說要注重習題的變式教學。所謂變式，就是在引導學生認識事物屬性的過程教學中，不斷變更所提拱材料或事例的呈現形式，使本質屬性保持穩定而非本質屬性不斷變化。變式習題教學往往采取一題多變、一題多問、一題多聯、一題多解的過程教學。因此，變式習題教學是能夠活化學生的知識結構、培養學生的發散思維與應變能力的過程教學。

例1 光滑的平行導軌間距為l，上面放兩根質量都為m的金屬棒，其電阻均為r，導軌電阻不計。在導軌平面內有豎直向上的勻強磁場B，如圖（2）所示?，F給MN一水平向右的初速度v0，則穩定時MN與PQ的速度各為多少？

本題解答比較簡單，但在復習課教學中，要引導學生對此題進行一題多變的過程教學。

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變式1：如果質量分別為m1，m2，穩定時，MN、PQ速度各為多少？

變式2：如果質量分別為m1，m2，m1的初速度為v01，m2的初速度為v02，且v01>v02，則穩定后，MN、PQ的速度為多少？

變式3：如果光滑導軌不等距，且滿足l1=2l2，如圖（3）所示，則穩定后MN、PQ的速度為多少？

變式4：從開始至穩定時，感應電流產生的焦耳熱為多少？

變式5：從開始至穩定時，系統損失的機械能是多少？

變式6：如果兩桿初速度均為零，PQ受到恒定的水平外力F的作用如圖（4），則兩桿以后將作怎樣的運動？

變式7：如果兩桿初速度均為零，MN受到恒定的水平外力F的作用，但導軌不光滑，其動摩擦因數為μ，則兩桿以后將作怎樣的運動？

5 模型遷移組合化

運用物理模型研究物理問題是一種科學的思維方法。在物理復習課教學中，使學生掌握物理模型，并學會遷移、組合，可以提高學生分析和解決物理問題的能力，提高物理復習效率。首先，學生必須理解什么是物理模型，掌握所學過的物理模型。在高中物理中，我們所研究的可以說都是物理模型。例如對象模型有：質點、彈簧振子、單擺、光滑表面、點光源、理想氣體、點電荷、均強電場和磁場、理想二極管、理想變壓器、理想電壓表等。過程模型有：勻速直線運動、勻變速直線運動、勻速圓周運動、完全彈性碰撞、簡諧運動、等容（等壓或等溫）過程、電流的穩恒變化等。其次，要理解物理模型的含義及遵循的規律。有些學生對概念、公式背得滾瓜爛熟，但不會解題，原因在于沒有掌握物理模型的含義及遵循的規律和物理模型的遷移或組合。

5.1 把簡單的物理模型遷移或組合成復合的物理模型（近遷移）

例2 如圖（5）所示，在豎直平面內放著一半徑R=10m的半圓形光滑軌道，A為其最低點?，F將小球從很靠近A點的B處釋放，求它到A點的時間。

析與解 根據質點的概念，小球可視為質點（研究對象模型）。小球從B→A的過程，它的速度大小和方向時刻在變，不能視為勻速圓周運動。但由于B與A靠得很近，且軌道對小球的支持力N始終與運動方向垂直，所以可把小球的運動視為單擺振動(過程模型)，小球從B→A的時間t，便是單擺周期的1／4，即：t=T4=2πR/g4≈1.71(s)。解決這個問題的關鍵是把質點和單擺這兩個簡單物理模型遷移過來并組合成復合的物理模型。

5．2 把物理模型遷移到實際問題上(遠遷移)。

高中物理新教材增加了許多聯系生產、生活的實際問題和高新科技內容。要求學生能從大量文字中攝取有效信息，把實際問題轉化為物理問題，構建物理模型，再用學過的物理模型解決。如圖(6)所示，在勻強電場和勻強磁場中，當帶電粒子向右以速度v進入場區時，如果受到的電場力Eq和洛侖茲力Bqv平衡，即Eq=Bqv，而粒子的重力又不計時，帶電粒子將做勻速直線運動。這一物理模型有很多的應用，如：帶電粒子速度選擇器、磁流體發電機、磁強計、電磁流量計等實際問題。

6 數學內容滲透化

物理學是應用數學思想與方法最充分、最成功的一門科學?？梢赃@樣說，離開了數學思想與方法，就不會有真正意義上的物理學。但是，在相當多的學生中，存在著將學習數學和學習物理兩者截然分開的現象。他們學習了一定的數學思想與方法，并能解決一些比較復雜的數學問題，但是在需要運用這些數學思想與方法掌握物理概念、總結物理規律、解決物理問題時，卻表現出滯后和吃力。正是由于存在著對數學思想與方法和物理內容之間的聯系認識不夠，在很大程度上影響了眾多學生學習物理的興趣和成績的提高?；诖?，在高中物理復習課教學中，要注重數學思想與方法教學，高中物理中蘊含著重要的數學思想，一般認為有如下四種：函數方程思想、數形結合思想、分類討論思想、轉化化歸思想。高中物理學中的數學方法，它是指運用數學工具分析及闡明物理理論、解決物理問題的方法。常見的數學方法有：三角函數法、圖象求解法、數學比例法、指數對數法、幾何圖形法、數學極值法、數列極限法、導數微元法等。在這里就例舉三角函數法加以說明。

例3 質量為m的物體放在地面上，它們間的滑動摩擦系數為μ，用力F斜向上拉物體，使物體在水平面上作勻速直線運動，求力與水平方向的夾角α為多大時最省力。

析與解 由于物體在水平面上做勻速直線運動，隨著α角的不同，物體與水平面間的彈力不同，因而滑動摩擦力也不一樣。而拉力在水平方向的分力與摩擦力相等，因而α角不同，拉力F也不一樣。以物體為研究對象，受力分析如圖(7)所示，因為物體外于平衡狀態，根據ΣF=0得

參考文獻：

［1］陳宗造，邵曉明．高中物理中的數學思想與方法［M］．北京：中國科學技術出版社，2005

［2］閻金鐸，喬際平．高中物理課堂教學設計［M］．上海：上海教育出版社，2000

［3］劉炳升．走進高中新課改——物理教師必讀［M］．南京：南京師范大學出版社，2005

(欄目編輯陳 潔)

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。