校本開發領域物理與相關學科及生活實踐的整合研究

胡悅

隨著國家新一輪基礎教育課程改革的推進，新課程的概念進入了我們的視野，新的課程標準也隨之產生。各校除了開設課程《標準》中要求開設的一級教學內容外，鼓勵各校根據地方特點研發開設二級教材──校本選修教材。

在不斷的嘗試與反思中，我們總結自己的工作，既有令人激動不已的成功，也有值得深思的地方。

一、數學方法在物理學中的應用

有人說：“數學是科學之母”，也有人說：“數學是科學的語言”。其實，他們無非表達的意思就是數學不僅僅是一門嚴密的科學，它還為其他學科的發展奠定了堅實的基礎。縱觀物理學的發展史，我們會發現物理學與數學的關系竟是如此緊密，比如牛頓在研究力學問題的時候發明了微積分，而微積分的發明和應用又極大促進了物理學的進一步發展。根據現在的教學現狀來看，數學的教學側重抽象化，而物理的教學側重形象化。高中階段物理與數學之間也有著緊密的聯系，例如：1.數學中的幾何、三角函數知識是在分析物理問題時經常用到的，比如說對物體的受力分析，作出的圖解往往在解析的時候與幾何有關，而計算受力方向或光的路徑時與三角函數就密切相關。2.數學上的思維和方法對物理的學習幫助更大，但是在無形中體現的。一個數學學得好的學生一般物理是不會差的，因為他們的思維方式和學習方法有許多相似的地方。

二、物理在體育、文學、藝術等文化領域中的美

物理與生活是息息相關的，可物理學被學生認為是枯燥乏味的學科，在學習的過程中感受不到一點樂趣。實際上興趣才是最好的老師，只有讓學生體會到學習物理的興趣，才是學好物理并能夠應用于實踐的開始。為了解決這一問題課題組主要從物理學與體育、文學、藝術等方面聯系來研究，培養學生學習物理的興趣，進一步激發學生學習物理激情。比如“滿眼風波多閃爍，看山恰似走來迎。仔細看山山不動，是船行”，這詞中就蘊含了參考系的知識原理。例如，物理與體育的關系更加密切。橄欖球具有流線型的外形，在高速運動過程中可以減小空氣的阻力，提高運動速度，同時橄欖球的外形便于運動員抓住球，方便運動員帶著它快速奔跑。跳高運動從形式上經過了很大的變化，從最開始的跨越式到俯臥式，再到最后的背躍式。最新的背躍式可以讓運動員的重心更好地通過欄桿，從而順利跳過。但無論何種姿勢，助跑是很重要的一個環節。助跑的目的是提高水平速度，這樣通過欄桿的時間可以盡量縮短，提高成功率。同樣，在跳遠運動中，現代的運動員發明了起跳后空中滑翔的動作，目的是盡可能地保持水平速度不變，這樣水平方向的分運動的位移達到最大，充分利用了合運動與分運動的關系。再如鏈球。根據圓周運動的特點，線速度等于角速度乘以半徑，在同樣的角速度的情況下，運動員可以盡量加大鏈球的運動半徑，獲得足夠大的圓運動的線速度，提高成績。劉翔的欄間距感覺是世界一流的，頻率非常穩定，同時他跨欄時壓腿技術是一流的，既能恰好通過欄架，又不減小水平速度。同時，劉翔有一雙世界上先進的跑鞋，上面的鞋釘可以拆卸，根據跑道的不同情況進行適當增減，可以提高地面的反作用力。基于這些物理在現實中的應用，我們把物理知識放在實踐中，讓學生唾手可得，很大地激發他們的興趣。

具體在編寫教材的過程中是從以下幾個方面進行強化的：

（一）注重平時課堂上的適時引導，加強訓練

心理學指出：頓悟式解決問題是學習者具有一定的心向，努力發現手段與目標之間的有意義的聯系，而這種聯系正是問題賴以解決的基礎。所以，在實驗完畢之后，教師可以引導學生對實驗出現的問題和現象進行辯論，這有利于學生思維的碰撞，靈感的激發。當個人的思維受到其他人的啟發和刺激后，就更容易散發開來，產生意想不到的效果。教師要充分發揮民主，鼓勵和啟發學生針對實驗的現象和結果進行爭辯，并且大膽提出自己的建議。

讓學生在完成實驗后報告觀察結果和自己得出的結論，或讓學生在講臺前進行實驗，其他人觀察討論，這對培養學生的質疑精神和批判性的評價能力是很有好處的。

（二）在實驗習題中應尊重學生的設計

課后布置有關實驗設計的練習。有時一個實驗習題會有若干種設計，也不必強求一律。這樣做雖然增加了教師的負擔，但鼓勵了學生的積極性，最后還可交流，可以充分發展學生的創造性思維與實驗設計能力。

（三）對書本上的實驗題鼓勵學生大膽設計，勇于創新

“照方抓藥”式的實驗能提高學生熟練操作程度，但不能培養和鍛煉學生的創造能力。所以，教科書中的學生實驗，在做之前，最好讓學生自己設計，并說明實驗設計的可行性，與書上的步驟進行對比，有哪些優點與缺點。通過實驗學生動手能力提高了，而且得到了啟發：實驗，不只是驗證，還可以進行一些改進甚至創新。

【責編 張景賢】