高中物理教學的導入策略

　　摘 要： 如何使物理教學由抽象乏味變?yōu)樯鷦佑腥ぃ錆M活力和富有吸引力？這是擺在每個高中物理老師面前的一個亟待解決的問題。高中物理教學的導入策略無疑是解決上述問題的一個重要“法寶”。
　　關鍵詞： 高中物理教學 導入策略 教學方法
　　
　　“興趣是最好老師”。學生喜歡聽你的課你就成功了一半。教學永遠是一門遺憾的藝術，教師就應該在這個遺憾的藝術中不斷地完善自己、發(fā)展自己。改變以往單一的教學導入方式：簡單地回顧舊知識，接著引入新課；根據(jù)每一節(jié)具體的教學內(nèi)容和教學任務，設計出靈活多變、新穎獨特的導入方式，是新課程理念下對高中物理教師提出的新要求。完美的“導入策略”能激疑尋趣，讓學生在輕松活潑的氛圍中學習物理，感受物理之美，體味學習物理的快樂。無疑，這樣極大地提高了教學效率，增強了學習效果。
　　1.溫故求新，自然過渡
　　這是高中物理教學常用的方法之一。教師通過對已有知識的回顧，包括得出知識所應用科學思想和科學方法，用簡單扼要和富有啟發(fā)性的語言提出與之關聯(lián)的問題，激發(fā)學生思考，以便引入新知識。該種導入方式，不僅僅要“溫故”，更重要的是用恰如其分的過渡銜接語言，水到渠成地導入新課。
　　“力的分解”一節(jié)我是這樣引入的：先回顧“力的合成”，重點強調“效果”，即若一個力的作用效果與幾個力的作用效果相同，那么這個力就叫那幾個力的合力，原來的幾個力就叫該力的分力。力是矢量，力的合成遵循矢量的合成法則——平行四邊形法則。求幾個力合力的過程或求合力的方法，叫做力的合成。提出問題：根據(jù)逆向思維，如果幾個力依據(jù)“效果”，按平行四邊形法則合成；同樣“依據(jù)”效果，就可以對一個力進行分解，并遵循同樣的法則。銜接語言不僅給出了新的教學知識，也點明了力的分解依據(jù)的原理和法則。為導入“閉合電路的歐姆定律”，先復習初中部分電路的歐姆定律：導體的電流與導體兩端的電壓成正比，與導體的電阻成反比。自然過渡：對于全電路，我們可以猜想，回路的電流應該與電源的電動勢和回路的內(nèi)外電阻有關，二者之間的定量關系是怎樣的呢？應用類比，閉合回路中的電流應與電源的電動勢成正比，與內(nèi)外電路的總電阻成反比。但怎樣嚴格證明呢？我們又知道能的轉化和守恒，不僅是解決力學的一個“法寶”，而且是處理電磁學問題的常用方法，可以嘗試用能的轉化和守恒給出電動勢、電阻、電流的定量關系。這樣復習把初中和高中的知識緊密地銜接起來，過渡的語言具有啟發(fā)性（應用類比的方法），而且闡明了該節(jié)教學的主線：能的轉化和守恒思想。
　　2.典型事例，聯(lián)系生活
　　物理學源于生活和生產(chǎn)實踐，在生活和生產(chǎn)實踐中又有著廣泛的應用。把物理知識融于生活和生產(chǎn)中，就可以把理論和實踐聯(lián)系起來，是學有所用，避免單一的抽象理論，增加學生學習的興趣和動力。磁懸浮列車是當代的前沿科技之一，磁懸浮列車是怎樣減少車輪與軌道的摩擦力？如果地面沒有摩擦力，機車前進的動力又是怎么得到的？這樣自然就可以導入“磁場對通電導線的作用力”一節(jié)的教學。
　　生活經(jīng)驗告訴我們，自行車和汽車在急轉彎時，容易發(fā)生側翻，在潮濕路滑的地面表現(xiàn)得更加明顯；在火車轉彎的地方外側的軌道總比內(nèi)側的軌道稍高一點。汽車過拱形橋和凹形橋時，為了減小汽車對橋的壓力，汽車的速度是快一點還是慢一點？……學了“生活中的圓周運動”你就能找到滿意的答案。該種導入方式，拉近了物理和生活的距離，使物理“看得見，摸得到”，增加了教學的吸引力，提高了學生學習的興趣。
　　3.巧編故事，引人入勝
　　牛頓通過蘋果落地的現(xiàn)象，聯(lián)想到萬有引力定律的故事，一直是物理學史中的一個美談。除了故事本身以外，我更強調：量變到質變，機遇總是青睞有準備的頭腦，牛頓的數(shù)學天賦對取得物理成就的重要性。在多數(shù)學生已經(jīng)陶醉的氛圍中，“萬有引力定律”的引入已經(jīng)是水到渠成、順勢而發(fā)。“兩個鐵球同時落地”是近代實驗物理之父伽利略為推翻亞里士多德的落體理論在比薩斜塔上所做的實驗。千百年來，它不僅僅是敢于向權威挑戰(zhàn)的一個典型事例，更主要的是它拉開了近代實驗物理的序幕，驗證了“實踐是檢驗真理的唯一標準”這一論斷。隨著鐵球的落地，“伽利略對自由落體運動的研究”一節(jié)的教學已徐徐拉開了帷幕。“故事”不僅是導入的方式，而且是讓學生從故事中感受物理學家的崇高品質、揣摩他們巧妙的科研方法。
　　4.演示實驗，架橋鋪路
　　演示實驗雖不能定量反應物理量之間的關系，深刻地揭示物理規(guī)律；但演示實驗形象直觀、生動有趣、富有吸引力，可以降低理解的難度，容易使學生定性地理解問題，進而把握物理問題的本質。例如運動電荷在磁場中的受力屬微觀問題。為了降低教學難度，從理解的層次上把握運動的電荷在磁場中的受力，在講述“磁場對運動電荷的作用力”規(guī)律之前，我用陰極射線管演示了磁場對運動電荷的作用，通過改變帶電粒子的初速度大小、磁場的方向和磁場的強弱、陰極射線管兩級的正負極性，來改變粒子的運動軌跡，以此定性地反應帶電粒子在磁場中的運動規(guī)律。
　　高中物理目前還沒有實驗來定量的證明法拉第電磁感應定律。該節(jié)教學之前，我首先讓學生猜想回路的感應電動勢的大小可能跟那些因素有關？學生討論回答可能跟磁通量、磁通量的變化量、磁通量的變化率相關之后，我通過具體的實驗演示，定性地給出回路中的感應電動勢跟磁通量的變化率相關，這就為“法拉第電磁感應定律”的教學做了較好的鋪墊。
　　5.大膽猜想，促進聯(lián)想
　　在“火箭和反沖運動”的教學中，我做了如下處理：在一個寒冷結冰的湖面上，假設冰面絕對光滑，某人要想從湖心走到對岸，試問該人應采取何種措施？學生們便展開了熱烈的討論，有的說可以跑到對岸，有的說可以走到對岸，有的說可以爬到對岸，有的說可以滾到對岸……最后我做了小結，湖面絕對光滑，就意味著沒有摩擦力，所以上述常規(guī)想法統(tǒng)統(tǒng)失效。因此，人要想朝北岸走，必須把隨身攜帶的物品朝南岸拋擲。一“南”一“北”，“火箭和反沖運動”的教學便就此展開。
　　6.通過類比，穿針引線
　　庫侖通過扭秤實驗得出了庫侖定律，這一方面體現(xiàn)庫侖實驗思維之巧妙：等分電荷思想，放大化的實驗思維，另一方面又給我們帶來了遺憾，即限于現(xiàn)在絕大多數(shù)學校的試驗條件，不能再現(xiàn)庫侖實驗的輝煌。經(jīng)典力學的大廈，經(jīng)伽利略、惠更斯、笛卡爾、開普勒、牛頓等人的共同努力已于十七世紀構建完畢；另外，十八世紀物理學家已經(jīng)懂得用方法論來指導自己的物理研究，“類比法”已成為物理研究中的常用方法。所以，包括庫侖、卡文迪許在內(nèi)的許多物理學家都堅信：兩個電荷之間作用力的規(guī)律和條件應與萬有引力定律有著驚人的相似。于是，“點電荷”便可由“質點”類比而出，距離平方反比關系便應運而生，“庫侖定律”的教學的導入和對庫侖定律的理解更是有感而發(fā)、有章可循。
　　7.設置陷阱，追根溯源
　　許多學生認為機車受到的牽引力是機車發(fā)動機和機車之間的作用力，而且是內(nèi)力；機車和地面的摩擦力是阻力。由于高中物理沒有對牽引力做專題說明，這種觀點在學生的頭腦中已是根深蒂固。在教學中我設置陷阱，先承認該觀點正確，然后做了這樣一個實驗：把一個電動玩具汽車置于路面上，接通電源，汽車在桌面上正常行駛，同學生預期完全相同；接著用一根繩把小汽車懸掛起來，再接通電源，雖然電動機正常工作，但小汽車卻紋絲不動。望著學生驚愕的表情，我先糾正了學生的錯誤：機車的牽引力實際上機車和地面之間的“摩擦力”，而且是外力；系統(tǒng)運動狀態(tài)改變是依靠外力而不是內(nèi)力。接著引入“動量守恒定律（一）”中的“系統(tǒng)、內(nèi)力和外力”。一切都顯得那么自然，并徹底顛覆了學生傳統(tǒng)的錯誤認識。
　　自由落體運動理論告訴我們：物體自由落體運動的規(guī)律同物體的質量和重量無關。教材用充滿空氣和真空的玻璃管，依次演示金屬球、小羽毛、小軟木塞、小玻璃球的運動來顯示自由落體的規(guī)律。對“自由落體運動”的教學我按如下方式展開：從同一高度，同時釋放一個較大的鋼球和一塊大的硬紙板。第一次硬紙板最大的面積向下，結果鋼球先落地，這與亞里士多德的觀點完全一致；第二次讓硬紙板最小的橫截面向下，發(fā)現(xiàn)二者幾乎同時落地。我讓學生思考：兩次實驗結果為什么會不相同？并進一步問：如果空氣阻力的影響逐漸減弱，直至完全消失，實驗的結果又何？這個不僅再次糾正亞里士多德的錯誤觀點，而且把該節(jié)主要的教學內(nèi)容展示給學生。
　　總之，教學的真正目的是使學生的學習由被動變?yōu)橹鲃印⒖鄬W變?yōu)闃穼W、由“要我學”變?yōu)椤拔乙獙W”。在這個轉變的過程中，教學的導入策略無疑扮演了一個重要的角色。教師應根據(jù)具體的教學內(nèi)容、學生知識掌握的情況和學校的條件，來靈活選擇導入策略，以使教學效率最大化。