淺談創造性使用物理教材的策略

孫其成

教材是經過教學實踐“千錘百煉”、反復打磨出來的精品課程資源，是廣大教育專家殫精竭慮的結晶，是教師實施新課程標準的重要依據和標尺.但由于物理教材語言的精煉、簡潔，使得有些內容學生無法理解，甚至教材還存在某些“瑕疵”.那么，教師如何突出教學重點、突破教學難點，對某個知識點教學如何做到出新、出彩、出巧，做到運籌帷幄、運用自如，這是值得我們一線物理教師認真研究的課題.本文根據筆者多年的教學實踐，談談創造性使用教材的策略.

1 深刻理解教材，創造性地設計符合學生實際的教學情境

陶行知先生早在幾十年前就曾指出：“教材無非是個例子”.教材只是課程的“身體”， 標準是課程的“靈魂”，教師根據教材開發的符合學生認知規律的教學資源才是課程的“血肉”.如果教師對教材內容嚴格執行與復制，只能構建沒有“靈魂”、缺少“血肉”的知識課堂.教學是對教材富有個性化的解讀，還負有教材的延伸和發展的責任.教師創造性教學，不是教教材，而是用教材.只有在深刻體會教材的編排意圖和課標要求，了解學生，懂得學生的生理、心理特點的發展過程，使知識教學與學生的認知水平和思維發展相適應時，才能構建體現新課程的創造與開發的“生命課堂”.

如加速度概念是高一年級物理課程中比較難懂的概念之一，是學生剛接觸到位移矢量后的又一個矢量物理量.加速度的定義式學生還能接受，但方向性難以理解.不同版本的教科書都指出了加速度是矢量，但都沒有加速度概念矢量性的建立過程，而將注意力集中在加速度方向與速度方向的關系上.加速度為什么有方向呢？什么是加速度的方向？

筆者在得出加速度的定義式后，給出這樣一個問題“加速度是矢量還是標量？有沒有方向？”學生異口同聲說：“是矢量，有方向.”

此時學生對加速度的方向性沒有疑義，似乎對加速度已掌握了.

這時如果教師接著追問：“你怎么知道是矢量的？”教室內鴉雀無聲.

教師接著給出一個情境，問：“一個人從靜止開始在水平面上向東加速起跑，速度就向東，向西加速起跑，速度就向西.這說明什么？”

接著教師再問：“什么是加速度的方向呢？”要求學生用橡皮做豎直上拋實驗.

再問：“向上運動時速度減小，向下運動時速度增大，說明了什么？”按教材中的相關內容教學，使學生認識加速度方向與速度、速度變化的方向關系時，就順理成章了.

一本好的教材是需要在實驗中不斷修正和完善的.現行使用的教材如人教版等，都是按照《基礎教育課程改革綱要（試行）》的精神和要求，以《普通高中物理教材課程標準》為依據編寫的，體現了時代特征和新的教學理念，但在它眾多優點的背后，也存在許多“瑕疵”.所以教師在使用教材的過程中，認真研究教材的優缺點，創造性地使用教材.

創造性地使用教材，就是教師依據課程標準，根據自身的實踐與研究，自主地領會、探討課程與教學，把教材作為一種重要的“中介”加以利用的一種教學行為.這要求教師對教材進行解讀（包括教材知識的解讀、科學方法的解讀、教材理念的解讀），注重對教材“二次開發”、“深度加工”.

2 認真研究例題、習題，深入挖掘其豐富的內涵和廣闊的外延

教材是最好的材料，課本的例題、習題有豐富的內涵和廣闊的外延，對鞏固知識、培養能力和解題策略的形成都有一定的典型作用和潛在的價值，所以物理教學過程中要用“好”用“活”課本例題、習題.但有些例題僅有完整的解題格式，省略了分析解決問題的思維過程，學生只知其然，不知其所以然，因此，教師要引導學生弄清解題的依據、所用的方法及怎樣形成解題過程的，有些甚至可以標新立異、另辟蹊徑，鼓勵學生積極思考，敢于質疑、探索，尋求新的解法，進而培養學生的發散思維.教材習題有時看似比較簡單或沒有什么深入探索的內容，但實際是可以合理拓展的，根據學生的實際情況和教學的需要，進行拓展延伸，挖掘習題的潛在內容，豐富習題的內涵，更使學生將所學知識融會貫通，提高學生思維的靈活性和創造性，培養學生思維的多樣性和廣闊性.

如人教版選修3-1第15頁有這樣一題：用一條絕緣輕繩懸掛一個帶電小球，小球的質量為1.0×10^-2kg，所帶的電荷量為+2×10^-8C，現加一水平方向的勻強電場，平衡時絕緣繩與鉛垂線成30°夾角，如圖1所示.求這個勻強電場的電場強度.

在學生解決好這道題后，教師可再設計出如下研究性題組：

（1）在平衡位置時，突然剪斷絕緣輕繩，小球如何運動？若輕繩長0.5 m.

（2）將小球緩慢拉回到豎直方向時，拉力要做多少功？

（3）將小球向右拉離平衡位置，從與鉛垂線成60°角時由靜止釋放，小球將如何運動？當小球運動到平衡位置時，突然剪斷絕緣輕繩，小球如何運動？

（4）現將輕繩向右拉到水平位置后放開小球，試求小球運動到豎直位置時速度、加速度、細線的拉力及運動過程中的最大速度及速度為零時的位置.

（5）將小球拉到與鉛垂線夾角為多大時，由靜止放開，恰好使小球到達豎直位置時速度為零.

（6）小球要繞O點作完整的圓周運動，在最低點的速度應滿足什么條件？

（7）現將細線向左拉到水平位置后放開小球，試求小球運動到豎直位置時速度及輕繩的拉力.

通過對此物理模型層層深入，進行全方位定性、定量的分層設問并加以分析，涉及帶電體的平衡、加速、偏轉、圓周運動等問題，同時復習了牛頓運動定律和動能定理.以點帶面，使學生對此模型的外在輪廓和其中的細微結構都能有較為清晰的認識，激發了學生的強烈的求知欲，培養了探索精神和應變能力，促使學生心智、潛能得到開發，使已學到的知識得以整合和升華.

教材中的習題雖然是專家精心挑選或設計的，但難免有少數題目還存在問題，其實這也是很有價值的教學資源，可以利用教材習題自身的缺陷，師生一起探尋根源，彌補修正，進而培養學生思維的嚴謹性和批判性.

又如人教版選修3-1第72頁有這樣一題：用如圖2所示的電路，測定一節蓄電池的電動勢和內阻.蓄電池的內阻非常小，為防止滑動變阻器電阻過小時由于電流過大而損壞器材，電路中用一個保護電阻R0.除蓄電池、滑動變阻器、開關、導線外，可供使用的實驗器材還有：

A.電流表（量程0.6 A、3 A）

B.電壓表（量程3 V、15 V）

C.定值電阻（阻值1 Ω、額定功率5 W）

D.定值電阻（阻值10 Ω、額定功率10 W）

（1）電流表和電壓表各選哪個量程？為什么？

（2）選用哪個定值電阻做R0？為什么？

編者的意圖可能是讓學生掌握測定電源電動勢和內阻的方法，熟悉如何選擇物理實驗器材.但深入研究后發現，編者只重視了“物”，而忽視了“理”.我們可以讓學生思考：定值電阻若選取電阻1 Ω時能起保護作用嗎？若選取電阻10 時電表讀數能精確嗎？還有題目中明確說明“蓄電池的內阻非常小”，若用題目中所給的電路圖，電壓表測得的路端電壓的變化明顯嗎？能否將原電路進行改進，做到既兼顧安全性又顧及精確性呢？學生在老師的引導下，最終設計出如圖3所示的電路.使這樣一個“錯題”也起到它應有的作用.

教師不僅要對基本知識深入研究，還要對課本的例題和習題的功能和作用要深入挖掘，使其成為學生研究性學習的素材，開拓學生視野，提高學生的思維能力，讓課本練習不斷成為學生學習物理興趣的直接發源地.只有在教材上“深挖洞”，才能在解決、思考物理問題上“廣積糧”.

3 充分利用閱讀材料，發揮其教育功能，提煉物理思想方法

新教材注重了各項教學資源的整合和利用，教材中的“科學足跡”、“科學漫步”、 “課題研究材料”和“課外閱讀材料”及每章正文前面設置的閱讀材料等內容，讓學生感受到物理來源于生活，又服務于生活.這些閱讀材料內容豐富、題材廣泛，融知識性、趣味性、時代性、教育性、應用性于一體，為中學物理的教學注入了新的理念和新的活力.但在很多時候，教師往往為了追趕課程進度，忽視了閱讀材料的潛在功能.所以，在使用新教材過程中，教師要深入探討新教材，全面發揮閱讀材料的內在潛能.它主要有如下兩大功能：

（1）思想教育功能.一些物理學史的介紹及科學家的貢獻與生平事跡，使學生認識到凡有成就的物理學家無不對自己的工作嘔心瀝血，對事業執著地追求，對學生形成正確的人生觀和世界觀及高尚的思想品德具有很大幫助.“航天技術的發展與宇宙航行”等最新科技成就展示和近代物理知識的發展與展望，“磁懸浮列車”等物理知識在實際生產生活中的具體應用，這些“閱讀材料”，不但可以擴大學生的知識視野、培養自學能力，還能對學生進行愛國主義教育、人文精神教育，而且可以提高他們的學習興趣，培養學生嚴謹的科學態度.

（2）科學教育功能.如“怎樣理解瞬時速度”、“位移公式的另一種推導”等教材內容的延伸，“伽利略對自由落體的研究”等研究物理思想方法的介紹，“黑洞”、“失重與宇宙開發”等科技知識與自然現象的結合，這些閱讀材料，能發展學生思維品質，可以培養學生思維的深刻性、嚴密性，提高學生獲取、處理新信息的能力及分析、綜合、比較等思維能力，激發創新思維，有很好的科學方法的教育功能.

新課程要求教師不是教教材，而是用教材教.依據教材所提供的基本素材，注重對教材的多樣化解讀，將書本知識向生活回歸，向學生經驗回歸.要求教師對教材進行補充、延伸、拓寬、重組，充分有效地將知識激活，使教材更加豐富、完善和不斷增值，同時鼓勵學生對教材的質疑和超越.只要我們物理教師用好、用活教材，我們的課堂會變得更精彩.