強化物理過程教學 培養體驗頓悟能力

實施中學物理新課程教學，重要的途徑就是要強化物理過程的教學，師生共同體驗、分析物理情境、過程，頓悟物理現象的哲學規律，讓學生更好地掌握物理知識，培養學生科學思維和分析、解決問題的能力，突出培養學生良好的質疑、創新能力。

一、 注重物理概念和規律的形成過程的教學

物理概念是物理知識結構的基礎，物理規律反映物理概念之間的聯系，概念和規律是人類對自然現象和規律的認識。物理概念和規律的教學是物理教學的核心。實踐表明，學生理解、掌握概念和規律的前提是要認識物理概念和規律的來龍去脈。加強物理概念和規律形成過程的教學，利用物理實驗和生活中物理現象為基礎，身體力行，開展師生共同體驗、分析、概括、抽象思維等活動。加強學生體驗意識，培養學生對知識的頓悟能力，提高應用概念和規律分析和解決問題的能力，特別是提高其辨明是非及對事物現象的質疑、釋疑能力。在探索物理概念和規律形成的過程中，鍛煉創造性思維，開發等效、類比等高級物理科學思維方法。以上是非常重要的。

例：高中物理“磁場”和 “電磁感應”兩章概念和規律頗多。教學過程若機械地只重視結論的教學，學生易機械地記住結論，而難于應用和遷移知識。教學中規律的形成可以先感性化再到抽象、概括發展。如通電直導線產生的磁場的磁感線，圖示法有正視圖；俯視圖。

初學者普遍表示難于接受。我以講臺或學生課桌等效為通電導線，讓學生繞其一周表示磁感線。有了感性認識后，學生便于掌握右手定律，進一步類比通電圓環，通電螺線管。這兩章概念和規律多涉及空間幾何問題，學生不易掌握，我在課堂中多采用身邊實物來等效替代，幫助學生建立相關的直觀形象情境。又例如在北半球地面上，有一條東西水平放置的長直導線，通以東向西的電流，則此通電導線所受地磁場的作用力的方向是。學生易把物理模型畫成二維平面圖來分析而得不到正確結果。實際上讓學生制作地球儀，不僅可以解決這一道題，還可開拓學生的思維視野：讓學生回想：(1)飛機以相同功率從上海到洛杉磯往返過程，哪一過程時間花得少？（相對運動問題）；(2)極地軌道衛星、同步軌道衛星應怎樣圍繞地球轉動。

有了初步的磁場知識和磁場分布類型空間認識的體驗和頓悟，為再進行深層次地學習新課“楞次定律——感應電流的方向”打下了良好的基礎。我于本節課的教學之前，安排學生在進行 “研究電磁感應現象”分組實驗的過程中，增加了探索感應電流方向的規律的課題。實驗中引導學生觀察與判斷的問題有：(1)確定引起磁感應現象的磁場（以下簡稱原磁場）的方向。(2)探索電路中磁通量的增加或減少。(3)確定感應電流的磁場方向，尋找原磁場方向與其關系的規律。(4)思考：感應電流的磁場對原磁場的變化起什么作用？經過思考后在課堂上引導學生通過抽象的思維活動，概括和歸納：(1)感應電流磁場方向與磁通量變化的關系：磁通量增加時，感應電流的磁場方向與原磁場方向相反，磁通量減少時，兩者相同。(2)感應電流的磁場對原磁場變化的作用是“阻礙”了原磁通量的變化，而不是“阻止”。(3)從運動學角度看，導線（線圈）和原磁場發生相對運動時，感應電流磁場要“阻礙”兩者的相對運動。(4)從能的轉化和守恒的角度看，在發生電磁感應現象過程中，磁場方向與原磁場方向關系判定：磁場力做負功；其他形式能要轉化為電能。最后定義楞次定律：感應電流的磁場總是阻礙引起感應電流的磁通量的變化。

上述教學，利用周邊實物情境、簡易制作、分組實驗背景，激發了學生學習物理的興趣，真正將學生置于“主體”地位，積極參加探索物理概念和規律形成的過程體驗。通過教師精心設計，調動了學生想學、會學，培養了學生發展可持續自我增長知識的能力，挖掘了其潛在能力，發揮了非智力因素，提高了教學效果。

二、 突出物理實驗與物理現象演變過程的教學

學生對物理實驗課是非常感興趣的，一般情形下，有實驗課的物理課，課堂氣氛是好的。但有道是“外行看熱鬧，內行看門道”，學生對物理現象的觀察多是重感性、輕理性、重結果、易忽視實驗過程及物理現象變化的過程。若教師能因勢利導，在物理實驗過程中或物理情境中引導學生觀察、分析物理現象的演變過程，發現各物理量的變化及變化的因果關系，并能據一些物理量的臨界狀態劃分不同的物理過程，且與有關物理規律聯系，培養學生質疑、分析、解決問題等多方面的能力，這才是重要的。

三、 重視科學研究和發現過程的教學

讓學生了解人們最初是怎樣形成物理概念，發現物理規律的，能夠讓他們看到這些知識的“來龍去脈”，既有助于學生接受知識，又能使他們受到辯證唯物主義和歷史唯物主義的教育，并能從中學到一些物理學的研究方法，得到些啟示，培養實踐體驗頓悟創新意識。

例：高中物理“磁場”和“電磁感應現象”兩章不僅概念規律多，而其科學研究和發現過程也為典型之一。1820年奧斯特發現電流磁效應，把電和磁聯系起來，這是建立電磁學的開始，特別值得指出的是：電流磁效應并不是奧斯特偶然發現的，他的關于電和磁相關聯的思想由來已久，1803年他就曾說過：“我們的物理學將不再是關于運動、熱、空氣、光、電、磁以及我們所知道其他現象的零散匯總，我們將把整個宇宙容納在一個體系中，這是19世紀具有普遍性的‘自然力的統一’思想的反映。”電能生磁，磁能否生電呢？1821年法拉第就提出了這個思想。介紹法拉第生平：出身鐵匠家庭，家境貧困，13歲開始在書店做童工，苦熬7年，20歲時，才當上一名正式的裝訂工。工作使他懂得“書籍就是知識的源泉”。他努力地自學，大量閱讀文章。他喜歡聽著名化學家戴維的報告。追求科學的熱情，使他大膽地給戴維寫信，把自己整理的報告筆記寄給他并請求戴維收他做助手。當一本本裝訂精美，有條有理的筆記呈現在戴維面前時，他為這個年輕人的決心感動了。1823年，在他22歲的時候，他如愿以償當上了戴維的助手。34歲就晉升為英國皇家學院院長。靠自己的努力為人類作出巨大貢獻的法拉第在他的多方面貢獻中，最主要是電磁感應的發現。接著介紹法拉第當時的三個實驗，歷經十年，終于發現磁生電現象的過程。

至此，學生電磁感應現象分組實驗可進行，讓同學們體驗法拉第實驗過程，引導學生、歸納、概括產生感應電流的條件，并由此引導學生探索楞次定律。

又如另一類型典型例子：盧瑟福是原子核物理學的奠基人，他開創了對放射性的研究，是認識放射性元素的原子自發蛻變的第一人；是原子核式結構的發現者，他最先實現原子核人工的嬗變。

不僅如此，盧瑟福的人格高尚，學風民主，他善于發現和培養人才，尤其是鼓勵年輕人超過自己。正是他培養出大批出類拔萃的人物（其中有13人先后獲得諾貝爾獎）。

……

為了豐富這部分教學內容，需要常閱讀課外讀物，搜集一些有益的材料，包括物理學史、現代物理科技前沿等。使這部分教學內容更富有內涵意義，讓學生還受到人生觀、世界觀等多方面的教育，從中吸收成功經驗，得到人生啟示。

四、 教學體會

近年來，我在物理教學中比較重視物理過程的教學，雖然在課堂的單位時間內使學生的習題訓練量減少一些，但學生對物理知識的掌握和應用、解決問題的能力并沒有降低，而且減少了復習課“冷飯重炒”的被動局面，使學生有更多的時間用于知識的鞏固和提高，教學中我盡量身體力行把自己對知識的理解和認識以及反思講授給學生，加強師生交流，傾聽學生體驗感悟，使物理課成為受學生歡迎的科目之一。以上是本人的一些看法，不足之處請同行指正。

（莆田第五中學）