楊宇紅
(武漢中學 湖北 武漢 430060)
物理教育研究與課程論
在物理情景中達成第三維目標的教育
楊宇紅
(武漢中學 湖北 武漢 430060)
物理教學中達成情感、態度、價值觀教育.
物理情景 情感 態度 價值觀 三維目標
課程標準對學生的全面發展作了全新的定位,明確提出:知識與技能、過程與方法、情感態度與價值觀的三維課程目標.情感、態度與價值觀就是強調以學生的發展為本,培養學生正確的價值觀和積極的人生態度、高尚的道德情操,形成正確的價值觀和積極的人生態度.物理教師多在涉及物理學史時進行這些教育,其實在物理情景的教學中不僅也可以進行這些教育,還可以加深對物理情景的理解并使課堂氣氛更加活躍.以下以幾個所有物理教師都很熟悉的物理情景舉例說明.
情景舉例1:
在運動的合成與分解中,小船過河問題是一類典型的問題,常見習題為:船在靜水中的速度為v,流水的速度為u,河寬為L.
(1)為使渡河時間最短,應向什么方向劃船?此時渡河所經歷的時間和所通過的路程各為多大?
(2)若v
(3)若v>u,為使渡河通過的路程最短,應向什么方向劃船?此時渡河所經歷的時間和所通過的路程各為多大?
此題解答無需贅述,為加深學生印象,筆者把過河比喻為高考.將(1)比喻為緊盯目標拋開雜念,不懼題??炭鄬W習,一定能最快達到高考要求.將(2)比喻為講究效率,排斥多練只做常規經典題,也會穩步提高但達到高考要求需要的時間要長些.將(3)比喻為若自己實力實在有限,要面對現實選擇藝術或傳媒,也能達到自己能達的最佳效果.
情景舉例2:
如圖1所示,在光滑的水平面上,有一質量為M的薄板A和一質量為m的物塊B,M=3 kg,m=1 kg ,物塊大小與薄板相比可視為質點,它們之間動摩擦因數μ=0.5,物塊以v0=4 m/s初速滑上薄板.若物塊與薄板一直沒有分開,它們分別做什么運動?薄板至少要多長?

圖1 情景2圖
這種情景可類比為兩個朋友的磨合,一個外向一個內向,彼此影響改變,最終能夠友好和諧無摩擦.還可以指出,磨合過程要寬容大度,不然板長度空間不夠,未完成磨合就會分開,可能再不會有交集.
情景舉例3:
如圖2所示,光滑水平面上靜止放著長L=4 m,質量為M=3 kg的木板(厚度不計),一個質量為m=1 kg的小物體放在木板的最右端,m和M之間的動摩擦因數μ=0.1,今對木板施加一水平向右的拉力F,(g取10 m/s2),為使兩者保持相對靜止,F不能超過多少?

圖2 情景3圖
這種情景有些學生不理解都有動力,為什么外力大到一定程度小物體會落后,應該幫學生分析外力是木板的動力,是可以根據假設不斷變大的,故木板的加速度可隨外力增大而增大,而小物體和木板間的靜摩擦力是小物體的動力,是最大只能為最大靜摩擦力的力, 小物體的加速度則有個封頂值所以開始落后.類比到學習中,木板像是建立遠大理想的同學,學習中可以煥發的動力是無窮的,小物體則屬于被動學習的同學,很容易困難稍大就止步不前.要想取得大的成功,同學們應建立遠大志向.
情景舉例4:
如圖3所示,豎直放置的金屬框架處于水平勻強磁場中,有一長直金屬棒ab可以沿框自由滑動.
(1) 先合上開關S,再讓ab由靜止開始,則ab將做什么運動?
(2)先讓ab由靜止開始下滑一段時間后,再合上開關S,則ab將做什么運動?

圖3 情景4圖
基礎較差的學生還是會不太理解(1)、(2)為什么不同,筆者將第(1)問類比為一直在努力維護的學業,它的加速度也許有大有小,但是一定會學有所得,絕不會減速,運動時間若能足夠長,還能達到井然有序成績穩步進步的狀態.第(2)問則像由于沉迷游戲、或經歷思想家庭變故,學業荒蕪過一段時間的同學,當再次回到學習軌道,可能學習情況會努力著就跟上、
立刻就能跟上、跟不上繼續下滑幾種狀態.但是只要跟著安培力積極調整,又還有時間,還是能達到井然有序成績穩步進步的狀態的!
情景舉例5:
伏安法測電阻分內接法和外接法,若電表不是理想電表,則用電壓表示數與電流表示數的比值作為電阻的測量值都有系統誤差,這里分析后可類比兩個辯證思想:金無足赤,人無完人,而且偶然誤差還不可避免,適當范圍的誤差百分比是可以接受的;兩害相權取其輕,同一組儀器用內接法和外接法誤差百分比可能相差很大,應選用相對誤差最小的.
情景舉例6:
(多選)如圖4所示,一個帶正電荷的小球沿光滑水平絕緣的桌面向右運動,飛離桌子邊緣A,最后落到地板上.設有磁場時飛行時間為t1,水平射程為x1,著地速度大小為v1;若撤去磁場而其余條件不變時,小球飛行的時間為t2,水平射程為x2,著地速度大小為v2.則( )
A.x1>x2B.t1>t2
C.v1>v2D.v1=v2

圖4 情景6圖
答案為A,B,D.學生犯錯的思路是洛倫茲力不做功就不會改變物體的速度,事實是洛倫茲力雖然不做功,但它可以改變物體速度方向,會根據牛頓運動定律影響物體的運動.這種影響可類比為生活中看似默默無聞的小人物,他們對我們的生活息息相關,環衛工人若罷工一兩天,我們的生活就會污穢不堪,而我們對他們沒禮貌,他們也可以輕易地給我們造成障礙和麻煩,要時時刻刻尊重身邊的每一個人.
物理是自然科學,但緊緊聯系生活也緊緊聯系生活的辯證法,我們可以在教學中類比加以聯系,讓物理理論也具人格魅力,學生人格也更加健全.
楊宇紅(1970- ),女,中教高級,主要從事中學物理教學及研究.
2017-02-06)