挖掘教材開放欄目 增添物理教學色彩

駱文洲（義烏中學 浙江 金華 322000）

高中物理教科書作為高中物理課堂教學活動的主體材料，物理教師在“用教材”教時應該充分重視挖掘教材中的各種資源，以便對學生的知識結構進行拓展和延伸.當前，在新課程改革深化之際，進一步挖掘教材資源必不可少，而挖掘高中物理教材中的“思考與討論”、“說一說”、“做一做”、“科學足跡”、“科學漫步”、“STS”等開放性欄目更是具有較大的余地.結合教學實踐，本文就通過挖掘開放性欄目為物理教學增添色彩談些粗略的做法.

1 教學情境生活化 知識理解更深刻

在“運動快慢的描述——速度”一課中，學生對平均速度和瞬時速度這兩個概念的理解以及它們之間的聯系是比較困難的.根據建構主義理論，學習者要對所學知識進行有意義的建構，最好的方法是讓學習者到現實世界的真實環境中去感受、體驗，而不僅僅是教師介紹、講解.

教材中的開放性欄目“說一說”，著名物理學家、諾貝爾獎獲得者費恩曼（Feynman）的笑話就能為理解這兩個概念創設一個生活味十足的教學情境，對學生的概念理解起到事半功倍的作用.關于此笑話的教學片段如下.

師：下面，讓我們一起來看一幅漫畫.說一說太太和警察誰有理？

多媒體展示：生活中的物理 —— 超速罰款.想一想誰有理？一位太太駕車出門，不巧在家門口附近就堵了半個小時的車，她火冒三丈，好不容易開上了城郊大道，加大油門高速前進，不想半個小時后在20km處遇上了警察，說她速度已達80km／h，超速了要罰款.她滿腹委屈地說：“我從家里出來到現在，汽車的速度也只不過20km／h，并沒有超速啊！”警察解釋道：“如果按你剛才的速度行駛1h，將要開出80km.”太太越發想不通：“我可是再開不到5km就到目的地了，我根本不會再開80km的……”

生：太太說的是平均速度，而警察說的是瞬時速度.警察在超速罰款中是依據瞬時速度的.

師：警察在超速罰款中為何依據瞬時速度？

生：交通事故一般都發生在一瞬之間，這就是所謂的一失足成千古恨，交通限速應該是指瞬時速度.

師：剛才警察這番話“如果按你剛才的速度行駛1h，將要開出80km”，對于理解瞬時速度的含義，倒是提供了一種思路.

演示：多個不同的小球沿著光滑的斜面從同一位置無初速釋放，在斜面的不同地方接上光滑的水平軌道.在不計交接處碰撞等影響下，連接處的瞬時速度大小等于小球沿水平軌道勻速前進的速度.

2 實驗活動趣味化 知識掌握更透徹

物理教學是以實驗為基礎的.物理教學中通常采用演示實驗.演示實驗雖有其不可多得的優點，但畢竟也有學生參與度小、可觀度低等各種缺點.美國心理學家布魯納說：“最好的學習動機，乃是對所學材料本身發生興趣.”物理教師若能把一些演示物理實驗改為趣味性強的師生活動，這樣的互動活動不僅體現了貼近生活、豐富多彩等特點，而且必然得到同學們的熱烈歡迎，更重要的是在不知不覺中可以更加透徹地理解物理知識.教育心理學家羅杰斯指出：“無論在學習活動中的準備階段，還是進行階段，或結束階段，學生的認識過程和情感過程是交織在一起的.”羅杰斯指出學生在獲取知識的活動中與教師的教學途徑有關，特別與學生在學習過程中的情感變化有著密切的關系，而這種趣味性極強的師生活動應該是非常符合羅杰斯的觀點的.

比如，在“機械波”一章的教學中，有一個開放性欄目“做一做”——操場上聲音的干涉現象.教學中，筆者利用課外活動的時間，把這一開放性欄目改進為機械波師生課外系列活動.

活動一：用繩子觀察波的傳播和疊加.每兩個學生一組，發給他們一根較粗的繩子.首先，一位學生只在一端上下抖動繩子，形成繩波，觀察繩子形狀的變化.然后交換，由另一同學也動手操作.接著，兩位同學各拿一端同時上下抖動繩子，指導學生觀察波的疊加中繩子形狀的變化.

活動二：操場上麥浪滾滾.學生穿校服組成方陣隊中，人人手舉文藝演出道具——大麥穗，隨著音樂伴奏，各位同學按要求或蹲下，或起立，就可以觀察到方陣中金黃麥浪滾滾而來，在這麥浪滾滾而來之時，誰也沒有移動一步，卻構成一幅波的生成圖.教師拍下錄像后可做為“機械波的形成和傳播”一節的引入之用.這樣的引入不同凡響，而且為后續關于機械波形成機理的理解埋下了良好的伏筆.

活動三：操場上聲音的干涉現象.在附近沒有高大建筑物的操場上安裝由同一個信號源帶動、發出相同的較高頻率的兩個揚聲器.筆者所任教的班級男女同學分成兩組，然后等間距地交叉排列好.打開揚聲器，大家小范圍移動.要求男生移動到聲音最響的位置，女生移動到聲音最輕或聽不見的位置，然后大家坐下來，教師拍照留念作上課之用，再讓同學依次站起來觀察分布規律.為增強體驗，也可以由男女生換位重演一次.

通過這種趣味活動教學，可以讓學生在充滿樂趣中不知不覺地對波的知識掌握得更加透徹，使學生在愉快的情緒中掌握知識、發展思維，達到以景生情、以情促知、知情共育的效果.

3 整合研究性學習 知識應用更自覺

研究性學習是學生在教師指導下，從自然、社會、生活選擇和確定專題進行研究，并在研究過程中主動地獲取知識、應用知識、解決問題的學習活動.美國著名學者加涅（Gagne）把研究性活動描述為類科學家工作.物理知識的廣泛性，物理教育功能的多面性，物理教學中理論與實踐的統一性，為物理研究性學習活動的開展開辟了廣闊的天地.新課改要求學生能“從生活走向物理，從物理走向社會”，而通過把開放性欄目延伸為研究性學習，再把研究性學習成果整合到物理課堂教學恰是一條不錯的途徑.

根據“磁場對運動電荷的作用力”中的關于電視機顯像管的工作原理的“思考與討論”，筆者曾指導學生做過一個研究性學習課題“探究各類顯示器的原理和利弊”.他們對CRT、液晶、LED等各類顯示器的成像原理進行了初步分析，并從清晰度、色彩還原度、功耗、輻射、適用場所、重量等各方面進行了利弊分析.從學生提交的課題報告中發現，其中的陰極射線管顯示器原理部分，恰好可應用在“磁場對運動電荷的作用力”一課的電視機顯像管教學中.課前筆者指導學生簡單地改裝了電視機的顯像管電路，然后讓課題組中的學生代表在課堂中展示他們研究性學習的成果.展示過程如下.

學生代表：洛倫茲力的應用非常廣泛.比如，在電視機的顯像管中.電視機熒光屏要顯示出圖像，一定要有電子打到熒光屏上.那么，電子從哪里來呢？拆開電視機后蓋，可以看到顯像管的電子槍，它能產生大量的高速運動的電子.但是這些電子都從同一個槍口射出，應該沿同一個方向運動，那么它是如何使電子打到熒光屏的各個地方呢？

生：偏轉線圈的磁場.

學生代表：那么，怎樣的磁場才能使電子打到熒光屏上最左邊的點呢？若要打到最右邊的點呢？若要使電子打到熒光屏的位置從最左邊逐漸向最右邊移動呢？（演示）這樣，在電視機屏幕上就有光點從左邊移動到右邊，這在電視技術中叫做行掃描.在實際的電視技術中，行掃描的時間是非常短暫的，那么，觀察到的又會是什么情景呢？

生：因為人的視覺暫留效應，應該是一條亮線.

學生代表：實際的電視畫面應該充滿整個熒光屏，我們看到的電視并不是一條亮線.那么怎樣才能使電子打到熒光屏的上面或下面呢？（演示）這在電視技術中叫做場掃描.如果場掃描和行掃描同時進行，想象一下，光點的運動情況會是怎么樣的呢？（輔以動畫演示掃描，說明場掃描頻率為每秒50場，所以我們感到整個熒光屏都在發光）

進而，讓學生參與演示電視畫面變形實驗：在課堂中通過攝像頭把某學生的頭像實時送入電視機，然后用條形磁鐵靠近電視機熒光屏，結果圖像發生了扭曲.然后引導學生分析圖像變形的原因，以進一步鞏固洛倫茲力相關知識與內容.在趣味實驗的師生互動中，學生感到物理知識來自生活，對物理知識會倍感親切，在平時的生活中也會更為自覺地應用物理知識.

可以肯定，把研究性學習成果融入課堂教學中，是對課程資源的有意義補充，同時也是對學生研究性學習成果的展示和肯定.讓學生在學習中不斷地體驗成功，這種成就感勢必進一步激發學生學習的熱情，最終達到良好的教學效果.

4 結束語

新課標物理教材中設置了各種類型的開放性欄目，具有選擇性、時代性、探究性、人文性、拓展性等多種特點.不同的小欄目承載著不同的功能，但歸根結底，其目的在于激發學生的學習興趣，培養學生的思考能力，發展學生的動手能力.把開放性欄目有機地整合到物理教學的課堂中，淋漓盡致地發揮出應有的功能，應該是新課程改革深化下物理教師不懈追求的方向.

1 孫早利.人教版新課標“物理必修教材”開放性內容的探索.新課程研究·基礎教育，2007（8）

2 人民教育出版社課程教材研究所.新課標高中物理教材介紹——談人教版必修教材的編寫思想.2005