共振原理對物理教學的啟示研究

韓昀劭

【摘 要】共振是一個物理概念，指一個振動的物體引起其他物體振動的現(xiàn)象。把共振原理的內(nèi)涵合理運用到教學當中，可以優(yōu)化教學過程和教學效果。本文介紹了共振原理，并結(jié)合物理學科的特點與高中生的心理特點，闡述共振原理對物理教學的啟示。

【關鍵詞】共振原理；物理教學；啟示

我們的世界可以被稱為共振的世界，共振是自然界中一種常見的現(xiàn)象。在不同的領域中有不同的叫法，例如：在聲學中，共振發(fā)聲稱為共鳴；在電學中，能產(chǎn)生振蕩電流的電路的共振稱為諧振。長期以來，共振原理已被廣泛運用在物理學、工程技術(shù)、音樂藝術(shù)以及其他交叉學科當中。當前，人們對教育教學進行不斷思考和研究，試圖從共振原理與教學過程的關聯(lián)中找出優(yōu)化教學過程和改善教學效果的方法。

一、物理層面的共振原理

共振是物理學中的一個專業(yè)術(shù)語。共振是指一物理系統(tǒng)，在某個特定的頻率下，以更大的振幅做振動的情形，這些特定頻率被稱為共振頻率。在力學中，受迫振動的振幅A的計算公式如下：

在上式中，ω0是固有角頻率，ω是共振頻率，δ是阻尼系數(shù)。從式子中可以看出，當共振頻率ω和固有頻率ω0相等時，振幅A最大，此時就是共振狀態(tài)；而當ω大于ω0時，隨著ω的增大，A反而減小。

二、教學共振原理

從上面的公式中，我們可以得到這樣的教學效果啟示：把教學效果看成是振幅A，學生看成是固有頻率ω0，教師看成是共振頻率ω，教學中其他各種消極因素看成是阻尼系數(shù)δ，那么當教學中的各種消極因素都無法避免時，只有教師與學生達到共振，教學效果才可以達到最好。為了更好地提高教學成效，教學共振也是我們在教學探索當中努力追求的目標。教學共振原理主要從師生教學同步、師生情感共振和師生思維共振這三個方面體現(xiàn)。

1.師生教學同步原理

教與學是相互影響，相互作用的，師生教學的同步進行可以優(yōu)化教學效果。師生教學同步，最主要的就是要求教師具備的教學能力能夠勝任學生所學的內(nèi)容。另外教師對教學目標和教學任務的理解、掌握以及設置都要和學生那個階段所具有的智能發(fā)展水平、學習條件和認知基礎相互適應。這種師生教學同步原理主要體現(xiàn)在教師的備課、教學設計以及課后的習題設置當中。

2.師生情感共振原理

“親其師，信其道”這句名言很好地說明了師生情感共振這一原理。良好的師生關系能給學生的學習帶去更多的正能量。在學生身上，師生關系往往會形成一種明顯的情感遷移現(xiàn)象。學生喜歡這個教師，自然而然就會喜歡這個教師所教的學科，學生不喜歡這個教師，自然而然就不會喜歡他所教的學科。所以，教師要讓學生喜歡自己所教的學科時，要先讓學生喜歡自己。

3.師生思維共振原理

思維共振是指師生雙方在教學過程中，能夠圍繞一個討論點，在各自具有的體驗、思維上，進行交流探討、心靈互應。師生之間的思維共振促進學生對新知識的理解和掌握，對疑難問題的解答，同時也能增加學生的學習信心和學習熱情。思維共振在一定程度上還能開發(fā)智能，促進學生的情感共振，推動新認知。

三、對物理教學的啟示

1.物理學科特點

物理學是一門集實驗和科學思維為一體的科學。物理概念的形成，物理規(guī)律的發(fā)現(xiàn)以及物理理論的建立都不是憑空產(chǎn)生的，而是在前人的研究基礎上慢慢形成的。物理學是一門嚴密的理論科學，其內(nèi)容主要是由基本概念、基本規(guī)律和基本方法及其相互聯(lián)系構(gòu)成的。物理學是一門精密的定量科學，也是一門基礎科學，它是自然科學的基礎之一。物理的研究成果和研究方法對自然科學有巨大的貢獻，形成了許多交叉學科。物理學科特有的特點使得物理學科的學習有別于其他學科，物理的學習方法更講究分析和解決問題的科學思維方法。

2.對高中物理教學的啟示

高中物理中涉及到的物理現(xiàn)象往往比較復雜，與日常生活現(xiàn)象的聯(lián)系并不象初中那樣緊密，有許多是很抽象的概念，學生由于首次接觸而容易缺乏感性認識。而教材文字敘述簡潔、嚴謹，對學生的理解能力要求比較高。許多學生雖然理解了字面上的意思，但是對概念和定義規(guī)律卻容易一知半解。這些難點導致高中生學習高中物理普遍有這樣的一種現(xiàn)象：上課聽得懂，課本看得懂，但一遇到題目就不會做。高中物理的學習不僅要求學生用發(fā)散性思維搞清物理過程，會選用物理規(guī)律，還要求學生有較強的數(shù)學計算能力。

結(jié)合共振原理以及高中生的心理特點和物理學科特點，我們可以得到這樣的啟示：因為物理本身與其他學科具有一定的差異性，所以教師在教學當中更要了解學生的心理需求，結(jié)合學生的認知規(guī)律，在教學當中設計出更有針對性、更具物理特性的教法。充分調(diào)動學生自主學習積極性，緊緊圍繞著“是什么？為什么？怎么辦？”這三個層次來開展教學，讓學生在師生共振的氛圍當中更好地享受充實的高中求學之旅，更好地掌握物理學科知識，讓教師在共振氛圍快樂教學，并提高教學成效。

3.共振教學原理在物理教學中的應用關鍵

（1）激發(fā)學習動機。興趣是推動學生學好物理的潛在動力，物理興趣的培養(yǎng)是激發(fā)學習物理熱情的第一步。在高中物理教學中，要做到共振教學，首先要讓學生對物理感興趣，而激發(fā)學習物理的動機。教師可以從物理與日常生活、生產(chǎn)、現(xiàn)代科技的聯(lián)系入手，在課余時間或者課堂上多向?qū)W生滲透物理應用或者物理學史。例如：在講到傳感器的應用的時候，可以讓學生聯(lián)系并思考樓道當中的電燈為什么在有人走動的時候才會亮，而酒店房間煙霧大的時候，為什么會發(fā)出煙霧報警。物理在生活中的具體應用往往更能吸引學生的眼球，引發(fā)學生思考，激發(fā)學習興趣。

（2）創(chuàng)設問題情景。物理課堂上，問題情境的設置可以引起學生的注意，提高學生的課堂參與度。問題情景的創(chuàng)設可以引導學生提出核心問題，調(diào)動學生的自主學習積極性。學生會從教師設置的問題中自發(fā)探究問題，進一步深入思考問題。學生的課堂參與度的提高推動了師生之間的思維共振。對于問題情境的設置，教師要結(jié)合學生的思維特點以及物理學科特點，從“是什么，為什么，怎么做”等方面進行設置。

（3）構(gòu)建知識體系。掌握扎實的物理知識離不開自己對物理知識的整理。在物理教學中，為了鞏固加強物理知識，要求教師和學生對物理知識的處理能夠達到共振，也就是都要善于聯(lián)系各個知識點，善于進行知識遷移，使用不同的方法將物理知識分門別類，構(gòu)建一個知識體系。例如：在學習磁感應強度B時，可以將其與電場強度E聯(lián)系起來，這可以加深對物理比值定義法的了解，也可以加深對知識點的掌握。

（4）靈活創(chuàng)新運用。物理來源于生活，又運用于生活。學習物理，說到底就是為了學以致用。發(fā)展和創(chuàng)新是物理教育的長遠目標。物理知識的靈活應用離不開物理思維的構(gòu)建。而物理思維的構(gòu)建離不開物理課外書籍的閱讀。閱讀不同的物理書籍，不僅可以培養(yǎng)自己的物理涵養(yǎng)，開闊視野，還能加深自己對物理知識的理解，拓寬自己的解題思路和方法。

四、結(jié)語

共振原理具有廣泛的應用領域。共振原理在教學當中的應用對整個學科的發(fā)展，甚至對教育教學的發(fā)展都有巨大的作用。正因為物理學與眾不同以及高中生具有獨特的心理特點，所以將共振原理運用到物理教學中，可以達到更好的教學效果。

參考文獻：

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