一節(jié)英國(guó)高中物理課的實(shí)錄與啟示

前不久本人赴英國(guó)培訓(xùn)學(xué)習(xí)一個(gè)月，其中的一個(gè)內(nèi)容是到英國(guó)的中學(xué)課堂聽課?，F(xiàn)將其中一節(jié)高中物理課介紹給同行以供參考。

實(shí)錄

這節(jié)課的課題是：機(jī)械波的傳播。教師按照互動(dòng)講解、演示實(shí)驗(yàn)、問(wèn)題討論、分組實(shí)驗(yàn)、閱讀和練習(xí)五個(gè)五節(jié)進(jìn)行教學(xué)，時(shí)間是一個(gè)小時(shí)。

1 互動(dòng)講解（見圖1）教師一邊演示多媒體課件，一邊講解。

教師問(wèn)：在水平桌面上放一根繩，一端振動(dòng)起來(lái)，會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象呢？

學(xué)生答：遠(yuǎn)處的繩子也會(huì)振動(dòng)起來(lái)。

多媒體演示：產(chǎn)生繩波的波形。

教師問(wèn)：在繩子中傳播的是什么呢？

多媒體演示：振動(dòng)向一個(gè)方向傳播，

同時(shí)波峰（或波谷）沿繩移動(dòng)。

教師講述：一個(gè)質(zhì)點(diǎn)在外力作用下做周期性運(yùn)動(dòng)，它帶到鄰近的點(diǎn)跟著振動(dòng)起來(lái)，鄰近的點(diǎn)又帶動(dòng)較遠(yuǎn)的點(diǎn)振動(dòng)，就這樣，振動(dòng)由近及遠(yuǎn)的傳播開來(lái)，人們把這種運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象叫機(jī)械波。

多媒體繼續(xù)演示波形，教師要求同學(xué)觀察一個(gè)質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)。

教師問(wèn)：某一個(gè)具體質(zhì)點(diǎn)是怎樣運(yùn)動(dòng)的？

學(xué)生回答：在振動(dòng)，平衡位置不變。

教師要求同學(xué)觀察整體的運(yùn)動(dòng)情況。

教師問(wèn)：就波的整體來(lái)說(shuō)，出現(xiàn)什么現(xiàn)象呢？

學(xué)生回答：凸起（或凹下）處向前勻速移動(dòng)。

教師總結(jié)：機(jī)械波本質(zhì)是振動(dòng)的傳播，看局部是在振動(dòng)，看整體是波動(dòng)。

2 演示實(shí)驗(yàn)（見圖2）

講臺(tái)前面放了一張大的桌子，教師取直徑約15cm，原長(zhǎng)約20cm的螺旋彈簧在桌子上演示波的傳播、橫波和縱波，讓學(xué)生到講臺(tái)前來(lái)圍著觀察。（共16個(gè)學(xué)生）

教師分別左右擺動(dòng)了彈簧和前后推拉了彈簧，第一步讓學(xué)生看現(xiàn)象，第二步要學(xué)生在觀察后能提出兩個(gè)以上的問(wèn)題，教師并沒有提示要注意觀察什么。

學(xué)生回到座位，他們都非常踴躍的提問(wèn)題，有的說(shuō)為什么有時(shí)是凸凹前移，有時(shí)是疏密前移？有的說(shuō)波向前移動(dòng)快慢與什么有關(guān)？等等。

教師總結(jié)：凸凹前移的波，質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與傳播方向互相垂直，我們稱它為橫波，疏密前移的波，質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與傳播方向在一條直線上，我們稱它為縱波。波傳播有一定的快慢，這是我們接著要討論的問(wèn)題。

3 問(wèn)題討論

教室的課桌是兩張較長(zhǎng)的大桌子，學(xué)生圍桌而坐，一半學(xué)生面對(duì)講臺(tái)，一半學(xué)生背對(duì)講臺(tái)，這樣的設(shè)計(jì)原本是為了方便學(xué)生討論。

教師問(wèn)：我們需要用什么物理量來(lái)描述波的特性呢？請(qǐng)大家討論。

學(xué)生熱烈討論，大約5min，教師讓學(xué)生發(fā)言，有的說(shuō)要速度、加速度、位移、周期，有的說(shuō)要?jiǎng)幽?、?shì)能，有的說(shuō)要用一個(gè)量來(lái)表示相鄰兩波峰的距離，有的說(shuō)需要有一個(gè)反映波傳播的快慢的物理量。

教師總結(jié)：由于波動(dòng)中每一個(gè)質(zhì)點(diǎn)都在振動(dòng)，當(dāng)然需要速度、加速度、位移和周期這些量來(lái)描述振動(dòng)情況，這些我們前面已經(jīng)學(xué)習(xí)過(guò)了。但僅有這些還不夠，波的整體也有它的特性，有一個(gè)空間重復(fù)性的快慢問(wèn)題，對(duì)于橫波兩相鄰波峰或波谷之間的距離能反映波的這一特性，我們不妨稱之為波長(zhǎng)，符號(hào)為λ，嚴(yán)格來(lái)說(shuō)，應(yīng)該是沿波的傳播方向相鄰兩個(gè)振動(dòng)步調(diào)相同的質(zhì)點(diǎn)間的距離叫波長(zhǎng)。還有振動(dòng)在介質(zhì)中傳播有快慢之分，需要用波速這個(gè)量來(lái)描述，速度怎么定義呢？請(qǐng)同學(xué)們想想辦法，有學(xué)生提出用波傳播的距離Δx與時(shí)間Δt的比值來(lái)定義，教師說(shuō)：對(duì)，定義式為v=ΔxΔt 。波速的大小與Δx和Δt無(wú)關(guān)，由介質(zhì)決定。

4 分組實(shí)驗(yàn)

學(xué)生分成5組，教師每組發(fā)一個(gè)淺塑料盆，給些橡皮泥。叫學(xué)生用橡皮泥捏成小船，放在裝水的盤里，用手指在水中某處上下振動(dòng)（見圖3）。

教師問(wèn)：你們看到什么？

學(xué)生：看到船也振動(dòng)起來(lái)了。

教師問(wèn)：船被水推走了嗎？

學(xué)生：沒有，只是上下振動(dòng)。

教師問(wèn)：這個(gè)實(shí)驗(yàn)說(shuō)明什么問(wèn)題？

學(xué)生：說(shuō)明介質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)在振動(dòng)，并沒有隨波遷移。

5 閱讀和練習(xí)

教師讓學(xué)生到講桌上領(lǐng)取課本和講義，先讀書，再做練習(xí)。

學(xué)生拿回課本，都認(rèn)真將該節(jié)內(nèi)容通讀一遍，然后做講義上的練習(xí)題。我們發(fā)現(xiàn)課本上空白處沒有學(xué)生在上面寫字，書很干凈。說(shuō)明物理書是屆屆往下傳的（見圖4）。

最后教師說(shuō)：沒有完成的作業(yè)，帶回家做，然后學(xué)生把物理課本還到講桌上，就下課了。

啟示

1 新課與實(shí)驗(yàn)融為一體

同一節(jié)課有新課學(xué)習(xí)和分組實(shí)驗(yàn)。不像我們國(guó)內(nèi)分組實(shí)驗(yàn)要到實(shí)驗(yàn)室上，我們的物理教材也把分組實(shí)驗(yàn)單獨(dú)編為一節(jié)，意思是：不是實(shí)驗(yàn)課就不要做分組實(shí)驗(yàn)了。當(dāng)然，這與國(guó)情有關(guān)，英國(guó)的教室大，學(xué)生少，實(shí)驗(yàn)儀器就放在教室里，教室里有水池，每個(gè)學(xué)生座位都安有插座，這些都為實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備了條件，而我國(guó)班級(jí)學(xué)生多，教室和實(shí)驗(yàn)室分開，所以，學(xué)生很少有做實(shí)驗(yàn)的機(jī)會(huì)，學(xué)物理變成了離開實(shí)踐的文本學(xué)習(xí)，不是讀書就是做題。這樣的教學(xué)培養(yǎng)出來(lái)的學(xué)生沒有操作能力和用實(shí)驗(yàn)探究問(wèn)題的習(xí)慣，何談創(chuàng)新與創(chuàng)造，出校門很快就把學(xué)校里見到的木塊、斜面、小球等習(xí)題模型忘得一干二凈。況且即使記住這些習(xí)題模型也是毫無(wú)用處的?？梢?，我們的物理教學(xué)真的要改，否則要被社會(huì)排斥。這幾年物理在高考中的份量不是越來(lái)越輕嗎？江蘇08年開始，高考還不考物理呢？當(dāng)然，這個(gè)決策是否科學(xué)還有待實(shí)踐檢驗(yàn)，但也要從我們自身做出反省，我們的物理教學(xué)真的讓學(xué)生學(xué)到了物理嗎？學(xué)生除了應(yīng)付高考，離開學(xué)校后，還有多少物理知識(shí)留在他們的記憶里？

2 英國(guó)的教師在課堂上千方百計(jì)創(chuàng)設(shè)出各種畫面和場(chǎng)景

教師講解時(shí)并非單向的信息輸出，而是創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情景、多媒體畫面，再現(xiàn)波的原始圖景，設(shè)計(jì)有趣的實(shí)驗(yàn)，構(gòu)造出濃厚的物理環(huán)境，讓學(xué)生在思考、討論、體驗(yàn)中獲取知識(shí)和方法，養(yǎng)育科學(xué)素質(zhì)。我們的新課程也倡導(dǎo)自主學(xué)習(xí)，鼓勵(lì)探究，我們的對(duì)外公開課也許刻意這樣做。但是我們的教學(xué)常態(tài)是把教物理變成了教習(xí)題，教師匆匆介紹知識(shí)點(diǎn)，然后就提供大量的習(xí)題讓學(xué)生練。

3 英國(guó)學(xué)生沒有自己的物理書

上課時(shí)學(xué)生拿到課本，下課時(shí)又還給老師，同時(shí)我發(fā)現(xiàn)學(xué)生上課時(shí)記筆記很認(rèn)真。這說(shuō)明了兩個(gè)問(wèn)題，一是課本不是唯一的學(xué)習(xí)材料，教師只是根據(jù)教學(xué)要求引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)，并且每節(jié)課都會(huì)發(fā)講義，這個(gè)講義就是校本教材，學(xué)生課外可以通過(guò)上網(wǎng)，查找其他資料獲取相關(guān)的知識(shí)。二是英國(guó)的課本內(nèi)容基本上是不變的，因?yàn)闀梢詫脤孟鄠鳌Ｓ?guó)人常常以“不變?yōu)闃s”。不像我國(guó)的物理書變來(lái)變?nèi)?，一?huì)兒氣體定律要考，一會(huì)兒又不作要求，最近的新教材又有更高的要求。就連表示物理量的符號(hào)也變個(gè)不停，原來(lái)支持力用N表示，接著用FN表示，新教材用F1或F2表示，英國(guó)一直用N表示。即使同一本書，也在變，新教材人教版表示位移的符號(hào)分別有Δx、x、L，也不知道怎么回事，自然科學(xué)的基本規(guī)律應(yīng)該是“有生命力”的，為什么要反反復(fù)復(fù)變個(gè)不停呢？

物理教育不僅要傳承物理文化，更要利用物理學(xué)科特有的思想和方法去教育學(xué)生，提高學(xué)生認(rèn)識(shí)世界的水平，養(yǎng)成通過(guò)實(shí)驗(yàn)和理性思維去探究事物深層規(guī)律的習(xí)慣。所以，我們的物理教學(xué)應(yīng)遠(yuǎn)離經(jīng)院哲學(xué)，走出文本，戰(zhàn)勝功利，創(chuàng)造豐富的物理環(huán)境，讓學(xué)生被感知、被影響、被激勵(lì)，使學(xué)生在真實(shí)的物理世界中，通過(guò)思維加工，建構(gòu)求真、求美的價(jià)值觀。

(欄目編輯黃懋恩)