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(yīng)該充分重視挖掘教材中的各種資源，以便對學生的知識結(jié)構(gòu)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(jié)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(lián)系是比較困難的.根據(jù)建構(gòu)主義理論，學習者要對所學知識進行有意義的建構(gòu)，最好的方法是讓學習者到現(xiàn)實世界的真實環(huán)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(chuàng)設(shè)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(guān)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(xiàn)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(fā)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(jù)瞬時速度的.

師：警察在超速罰款中為何依據(jù)瞬時速度？

生：交通事故一般都發(fā)生在一瞬之間，這就是所謂的一失足成千古恨，交通限速應(yīng)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(chǔ)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(yōu)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(fā)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(xiàn)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(jié)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(guān)，特別與學生在學習過程中的情感變化有著密切的關(guān)系，而這種趣味性極強的師生活動應(yīng)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(xiàn)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(fā)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(dǎo)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(gòu)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(jié)的引入之用.這樣的引入不同凡響，而且為后續(xù)關(guān)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(xiàn)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(fā)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(guī)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(fā)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(yīng)用更自覺

研究性學習是學生在教師指導(dǎo)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(yīng)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(tǒng)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(jù)“磁場對運動電荷的作用力”中的關(guān)于電視機顯像管的工作原理的“思考與討論”，筆者曾指導(dǎo)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(fā)現(xiàn)，其中的陰極射線管顯示器原理部分，恰好可應(yīng)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(dǎo)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(yīng)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(chǎn)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(yīng)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(zhuǎn)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(shù)中叫做行掃描.在實際的電視技術(shù)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(yīng)，應(yīng)該是一條亮線.

學生代表：實際的電視畫面應(yīng)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(shù)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(fā)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(jié)果圖像發(fā)生了扭曲.然后引導(dǎo)學生分析圖像變形的原因，以進一步鞏固洛倫茲力相關(guān)知識與內(nèi)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(yīng)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(fā)學生學習的熱情，最終達到良好的教學效果.

4 結(jié)束語

新課標物理教材中設(shè)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(jié)底，其目的在于激發(fā)學生的學習興趣，培養(yǎng)學生的思考能力，發(fā)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(fā)揮出應(yīng)有的功能，應(yīng)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(nèi)容的探索.新課程研究·基礎(chǔ)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