例談高中物理教學(xué)中的過程教學(xué)

摘 要： 高中物理實(shí)施新課程改革旨在進(jìn)一步提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，從知識(shí)與技能、過程與方法、情感態(tài)度與價(jià)值觀三個(gè)角度培養(yǎng)學(xué)生，為學(xué)生終身發(fā)展、應(yīng)對(duì)現(xiàn)代社會(huì)和未來發(fā)展的挑戰(zhàn)奠定基礎(chǔ)。本文從“過程與方法”角度出發(fā)，提出如何在高中物理教學(xué)過程中用“充分還原稀釋”、“堅(jiān)持延遲判斷”、“滲透思想方法”、“注重過程分析”等教學(xué)方法幫助學(xué)生加強(qiáng)知識(shí)的形成與鞏固，參與分析、探究的過程，為學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力與思維拓展創(chuàng)造條件。

關(guān)鍵詞： 新課程改革 高中物理教學(xué) 過程教學(xué)

一、問題的提出

高中物理實(shí)施新課程改革旨在進(jìn)一步提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，從知識(shí)與技能、過程與方法、情感態(tài)度與價(jià)值觀三個(gè)角度培養(yǎng)學(xué)生，為學(xué)生終身發(fā)展、應(yīng)對(duì)現(xiàn)代社會(huì)和未來發(fā)展的挑戰(zhàn)奠定基礎(chǔ)。其中“過程與方法”這一教學(xué)目標(biāo)角度主要是要讓學(xué)生經(jīng)歷科學(xué)探究過程，認(rèn)識(shí)科學(xué)探究的意義，嘗試應(yīng)用科學(xué)探究的方法分析、研究物理問題、驗(yàn)證物理規(guī)律。參加一些科學(xué)實(shí)踐活動(dòng)，嘗試經(jīng)過思考發(fā)表自己的見解，嘗試運(yùn)用物理原理和研究方法解決一些與生產(chǎn)和生活相關(guān)的實(shí)際問題，具有一定的質(zhì)疑能力，信息收集和處理能力，分析、解決問題能力和交流、合作能力。

自江蘇實(shí)施3＋1＋1（1＋1為物理、化學(xué)、生物、政治、歷史、地理六門學(xué)科中任選兩門）高考模式后，選修物理的學(xué)生比例越來越少，究其原因，我們不難發(fā)現(xiàn)高中物理課程對(duì)學(xué)生來說太難、壓力較大、內(nèi)容偏多。學(xué)生為什么會(huì)有這樣的感受呢？其中的一個(gè)很重要的原因是高中物理課程的設(shè)置問題。在以往的物理教學(xué)尤其是在新課教學(xué)中“重結(jié)果”的情況非常嚴(yán)重，它把獲得知識(shí)結(jié)論作為教學(xué)的主要目標(biāo)，忽視了學(xué)生在知識(shí)形成過程中的重要作用，教師讓學(xué)生記住許多特例的結(jié)論，把它作為解題的根據(jù)，用教師總結(jié)出來的結(jié)論取代學(xué)生具體的分析過程，學(xué)生解題的行為是回憶，而不是分析。久而久之，學(xué)生中就出現(xiàn)了“高分低能”的現(xiàn)象。高中物理新課程中提出了“過程與方法”這一教學(xué)目標(biāo)，在這一目標(biāo)下，新課程對(duì)教師與學(xué)生的學(xué)習(xí)要求從原來的“重結(jié)果”轉(zhuǎn)變?yōu)椤爸剡^程”，它要求學(xué)生通過自己的觀察、親自實(shí)驗(yàn)探究，認(rèn)識(shí)物理規(guī)律，強(qiáng)調(diào)學(xué)生科學(xué)探究式的學(xué)習(xí)過程，注重對(duì)學(xué)生科學(xué)探究能力的培養(yǎng)和對(duì)科學(xué)探究過程本質(zhì)的領(lǐng)悟。通過該活動(dòng)，在實(shí)現(xiàn)知識(shí)與技能目標(biāo)的同時(shí)，讓學(xué)生獲得體驗(yàn)，形成意識(shí)，掌握方法，提高能力。

二、在高中物理教學(xué)中怎樣進(jìn)行過程教學(xué)

雖然目前中學(xué)物理教材所呈現(xiàn)的知識(shí)，通常是科學(xué)家們?cè)缫寻l(fā)現(xiàn)，已形成定論的知識(shí)，學(xué)生學(xué)習(xí)時(shí)并不是去尋求人類尚未知曉的事物或聯(lián)系，但它應(yīng)是學(xué)生用自己的頭腦獨(dú)立思考，親自獲得知識(shí)的探索過程。從這一意義上來看，學(xué)生學(xué)習(xí)過程是“再發(fā)現(xiàn)”或“重新發(fā)現(xiàn)”的過程。這一過程可以深化學(xué)習(xí)興趣。教師在這一過程中扮演的角色，不是向?qū)W生奉送真理，而是指導(dǎo)學(xué)生去發(fā)現(xiàn)真理。

1.充分還原稀釋——讓學(xué)生體驗(yàn)概念的形成過程

案例1：高一物理新課程教材必修Ⅰ第一章是“運(yùn)動(dòng)的描述”。教學(xué)中，為描述運(yùn)動(dòng)，我們引入了較多的概念，例如：參考系、位移、路程、時(shí)間、時(shí)刻、速度、加速度等。在講解速度、時(shí)間這些概念時(shí)學(xué)生因有初中的基礎(chǔ)，接受起來并不困難，但加速度的概念對(duì)剛剛進(jìn)入高一的學(xué)生來說要理解透徹有一定難度。對(duì)這一概念的教學(xué)，我們可以通過充分還原稀釋，讓學(xué)生結(jié)合日常生活經(jīng)驗(yàn)體驗(yàn)這一概念的形成過程。講解中我們可以用日常生活中的幾句俗語引入新課：

啊，你那么快就停下來啦！

啊，你那么快就趕上我啦！

啊，你那么快就到啦！

啊，你怎么跑得那么快??！

請(qǐng)學(xué)生結(jié)合自己的生活感受，談一談對(duì)這四句話中“快”字的理解。

情景1：2008年6月24日上午，國產(chǎn)“和諧號(hào)”CRH3型動(dòng)車組在京津城際鐵路運(yùn)行試驗(yàn)中創(chuàng)出394.3公里的時(shí)速。這是目前世界運(yùn)營鐵路的最高速度。試驗(yàn)過程中，動(dòng)車組列車各系統(tǒng)運(yùn)行正常，列車平穩(wěn)舒適。這意味著京津城際鐵路線橋質(zhì)量、動(dòng)車組性能、各系統(tǒng)間的配合已達(dá)到世界一流高速鐵路標(biāo)準(zhǔn)。而它只要7分鐘即可由靜止達(dá)到350公里每小時(shí)。

富陽蝸牛睡醒后在10s內(nèi)速度從0加速到0.1cm/s。

請(qǐng)問：誰運(yùn)動(dòng)得快？誰運(yùn)動(dòng)變化大？

通過情景1，學(xué)生能夠很快地建立起速度大與速度變化大是兩個(gè)不同的概念。

緊接著給出情景2：

問題：誰的速度增加比較快？

通過情景2，讓學(xué)生建立起速度變化相等時(shí)變化有快慢的初步概念。

緊接著再給出下列實(shí)例，要求學(xué)生用控制變量的方法進(jìn)行比較分析：

比較圖1與圖2——速度變化相同，如何比較其變化的快慢？

比較圖2與圖3——變化的時(shí)間相同，如何比較其變化的快慢？

比較圖2與圖4——速度變化不同，變化的時(shí)間也不同，如何比較其變化的快慢？

通過上述比較，使學(xué)生在自己的探索中逐漸形成了速度變化快慢的基本概念，并形成了如何比較的方法。

學(xué)生活動(dòng)：請(qǐng)學(xué)生填寫下表中的數(shù)據(jù)，并比較速度增加的快慢程度，從而引出加速度概念。

在這種具體的學(xué)生參與體驗(yàn)過程中，學(xué)生能獲得豐富的知識(shí)體驗(yàn)，增強(qiáng)了學(xué)生的“過程”意識(shí)，而這種“過程意識(shí)”是很難通過灌輸來達(dá)到增強(qiáng)目的的。我們要幫助學(xué)生多創(chuàng)設(shè)這種探究式的物理情景，在互動(dòng)式的探究中達(dá)到知識(shí)結(jié)構(gòu)的形成的目的。

2.堅(jiān)持延遲判斷——讓學(xué)生搜尋物理規(guī)律的發(fā)現(xiàn)過程

案例2：高一物理新課程教材必修Ⅰ“力的分解”這一章內(nèi)容，學(xué)生對(duì)力的分解的不唯一性的理解往往不是清晰，他們常分不清在什么時(shí)候分解唯一，而何時(shí)分解又不唯一。為此在實(shí)際教學(xué)中，我們?cè)O(shè)計(jì)了以下情景，供學(xué)生進(jìn)行探究與思考，學(xué)生根據(jù)自己的生活體驗(yàn)去理解學(xué)習(xí)內(nèi)容，對(duì)力的分解的不唯一性的理解更加深刻。

情景3：現(xiàn)在很多人購買商品房，在裝修時(shí)粉刷工常常利用燈光照明來判斷墻壁的平整，由于室內(nèi)空間比較大，燈時(shí)常被移動(dòng)，如果你是一個(gè)設(shè)計(jì)師，請(qǐng)?zhí)岢瞿愕脑O(shè)計(jì)方案，畫出安裝一只燈的方案示意圖，要求燈能被輕易地移動(dòng)，并保持平穩(wěn)。

學(xué)生進(jìn)行互動(dòng)設(shè)計(jì)，并當(dāng)堂展示草圖：

提問：以上各種情況中各纜繩的受力情況如何？纜繩受力的大小與哪些因素有關(guān)？怎樣解決這類問題？從而提出力的分解不唯一的條件，并加以討論、研究。

經(jīng)過這樣的分析與討論，由于是讓學(xué)生參與搜尋物理規(guī)律的發(fā)現(xiàn)過程，學(xué)生的思維很具有開放性與創(chuàng)造性，他們對(duì)所學(xué)知識(shí)的映象、掌握程度都比我們按書一步一步地教的效果要好很多倍。

當(dāng)然在新教材中還有不少的課題是具有開放性的思維的。又如在“研究平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律”時(shí)，教材中的實(shí)驗(yàn)部分只寫出了引導(dǎo)學(xué)生明確所探究的問題——平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡是拋物線，但如何進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)、用什么器材、進(jìn)行什么操作、注意觀察什么，幾乎都沒有寫出來，只是在教材后給了個(gè)參考案例。這個(gè)開放性實(shí)驗(yàn)這樣編排的目的，就是讓學(xué)生練習(xí)觀察，并從觀察中自己得出結(jié)論。

3.滲透思想方法——讓學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)過程

新課程設(shè)計(jì)了很多富有教學(xué)意義的探究性實(shí)驗(yàn)，它要求學(xué)生用實(shí)驗(yàn)探究的方法，認(rèn)識(shí)物理規(guī)律，強(qiáng)調(diào)學(xué)生的科學(xué)探究式的學(xué)習(xí)過程，注重對(duì)學(xué)生科學(xué)探究能力的培養(yǎng)和對(duì)科學(xué)探究過程本質(zhì)的領(lǐng)悟。

案例3：高一物理新課程教材必修Ⅰ第四章“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的教學(xué)中，我采取了讓學(xué)生高度參與的方法，讓學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)過程。

（1）對(duì)問題的猜想。

提出問題：播放視頻（踢足球→足球從靜止飛出，射箭→箭從靜止飛出。）。與學(xué)生交流，指出物體動(dòng)能變化是由于做功引起，并請(qǐng)學(xué)生猜想：“功與速度變化之間會(huì)有怎樣的關(guān)系呢？”

說明：這一問題的設(shè)計(jì)是科學(xué)探究的猜想、假設(shè)環(huán)節(jié)，培養(yǎng)學(xué)生有依據(jù)、有方向大膽地提出自己的猜想和看法。

點(diǎn)評(píng)：《新課程標(biāo)準(zhǔn)》對(duì)猜想提出了明確的要求：猜想什么？假設(shè)什么？而在實(shí)施中，我們考慮的是：怎樣猜想？怎樣假設(shè)？要抓住培養(yǎng)學(xué)生猜想與假設(shè)能力的有利時(shí)機(jī)進(jìn)行適時(shí)的教學(xué)。本課用學(xué)生喜歡的“視頻”（足球、電影）激發(fā)探究的欲望，開門見山，使學(xué)生滿懷興趣地直入主題。

（2）實(shí)驗(yàn)思路的探究。

學(xué)生提出一些可能的實(shí)驗(yàn)方案，選擇具有代表性的方案進(jìn)行展示。

比較各方案的優(yōu)缺點(diǎn)。說明方案1、2、3的共性是恒力做功，比較特殊，缺乏普遍性；方案4是變力做功，更具普遍意義。向?qū)W生說明為使研究更能說明問題，先一起用方案4來進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

學(xué)生活動(dòng)：認(rèn)真閱讀教材，思考問題并回答。

①探究過程中，我們是否需要測(cè)出橡皮筋做功的具體數(shù)值？

②是否需要測(cè)出各次小車速度的具體數(shù)值？可以怎么做？

③每次實(shí)驗(yàn)中橡皮筋拉伸的長(zhǎng)度有什么要求？為什么？

④小車獲得的速度怎樣計(jì)算？

⑤實(shí)驗(yàn)完畢后，我們用什么方法分析橡皮筋對(duì)小車作的功和小車速度的關(guān)系？

點(diǎn)評(píng)：通過合作方式設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)結(jié)協(xié)作的團(tuán)隊(duì)精神；通過展示學(xué)生小組的研究成果，使全體學(xué)生獲得成功的體驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)探究前要養(yǎng)成思考的習(xí)慣。

（3）操作的技巧。

學(xué)生在實(shí)際操作過程中，可能會(huì)碰到一些操作上的問題，如：

①小車在木板上運(yùn)動(dòng)時(shí)會(huì)受到阻力，可以采用什么方法進(jìn)行補(bǔ)償？——可以引導(dǎo)學(xué)生利用前面已經(jīng)學(xué)過的平衡摩擦力的方法。

②紙帶上的點(diǎn)距并不都是均勻的，應(yīng)該采用那些點(diǎn)距來計(jì)算小車的速度？為什么？——引導(dǎo)學(xué)生回憶紙帶處理上的技巧。

點(diǎn)評(píng)：上述兩個(gè)問題，雖然都是學(xué)生已學(xué)過的知識(shí)，但受時(shí)間相隔較久，以及當(dāng)初掌握程度的影響，使學(xué)生一下子難以準(zhǔn)確迅速地回答。所以教師每提出問題，應(yīng)留有時(shí)間讓學(xué)生思考，并根據(jù)回答情況作必要的提示、啟發(fā)。

（4）數(shù)據(jù)處理。

提出問題：根據(jù)測(cè)出的數(shù)據(jù)，怎樣預(yù)測(cè)功與速度的關(guān)系？用圖像法研究功與速度的關(guān)系時(shí)怎樣使研究過程簡(jiǎn)便直觀？

點(diǎn)評(píng)：教師的總結(jié)絕對(duì)不能取代學(xué)生具體的分析過程。在這個(gè)一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)上，融合著“知識(shí)與技能”、“過程與方法”、“情感態(tài)度與價(jià)值觀”三個(gè)角度的內(nèi)容，要把探究的目光集中在學(xué)生的知識(shí)形成過程中，一心一意思考如何使學(xué)生體驗(yàn)到獲得知識(shí)的過程，從而達(dá)到“過程”目標(biāo)。

學(xué)生活動(dòng)：結(jié)合教師提出的問題，并在坐標(biāo)紙上建立坐標(biāo)系，作出W－v曲線（或其他曲線），尋找功與速度的關(guān)系。

點(diǎn)評(píng)：這是讓學(xué)生自主分析、處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的好機(jī)會(huì)，讓學(xué)生知道怎樣根據(jù)確定紙帶上各點(diǎn)的瞬時(shí)速度，怎樣建立坐標(biāo)系作出圖像，怎樣根據(jù)這些圖像來分析判斷功與速度的關(guān)系，這些都是很好的“探究過程”。這一教學(xué)設(shè)計(jì)表明了這樣的的指導(dǎo)思想：“盡快得出結(jié)果是次要的，過程才是最重要的。”

4.注重過程分析——親歷物理習(xí)題的解決過程

“習(xí)題訓(xùn)練”是我們教學(xué)過程中時(shí)常進(jìn)行的，每節(jié)課安排1—2個(gè)習(xí)題，每個(gè)單元結(jié)束復(fù)習(xí)時(shí)安排幾節(jié)習(xí)題訓(xùn)練課，等等。我們注重習(xí)題訓(xùn)練、講解就是因?yàn)椤傲?xí)題訓(xùn)練”是一個(gè)知識(shí)重溫的過程。如何把學(xué)生的“習(xí)題訓(xùn)練”，改進(jìn)成一種目標(biāo)合理、目的有序、份量適度、形式多樣、高效創(chuàng)新的優(yōu)化過程，是擺在我們面前的一個(gè)極有實(shí)踐價(jià)值和理論意義的研究課題。我們要讓學(xué)生少做題，不陷如“題?！?，還要讓學(xué)生從幾個(gè)題目中掌握一類題，真正地舉一反三、跳出“題?！?。為此，我們通過對(duì)一個(gè)母題的多角度分析，增加、減少個(gè)別條件，使學(xué)生親歷其中的分析過程，并且能把從其他學(xué)習(xí)過程中得到的信息進(jìn)行整合，使知識(shí)結(jié)構(gòu)化、系統(tǒng)化，充滿發(fā)散性和創(chuàng)造性。

案例4：在方向水平的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，一不可伸長(zhǎng)的不導(dǎo)電細(xì)線的一端連著一個(gè)質(zhì)量為m的帶電小球，另一端固定于O點(diǎn)。把小球拉起直至細(xì)線與場(chǎng)強(qiáng)平行，然后無初速釋放。已知小球擺到最低點(diǎn)的另一側(cè)，線與豎直方向的最大夾角為θ（如圖）。求小球經(jīng)過最低點(diǎn)時(shí)細(xì)線對(duì)小球的拉力。

（1）指導(dǎo)學(xué)生如何進(jìn)行審題和題意分析。

①狀態(tài)分析：這個(gè)問題包含哪幾個(gè)狀態(tài)？小球分別處于怎樣的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)？

②受力分析：在以上幾個(gè)狀態(tài)中進(jìn)行正確的受力分析。

③過程分析：在小球無初速下擺過程中，可以分為幾個(gè)小過程來分析？

④做功分析：在這幾個(gè)小過程中，分別有幾個(gè)力對(duì)小球做功？做什么功？

⑤方法分析：你認(rèn)為選用什么規(guī)律方法解決比較合適，用這種方法解決時(shí)有哪些注意事項(xiàng)？

（2）引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行易錯(cuò)點(diǎn)、失分點(diǎn)分析。

①易錯(cuò)點(diǎn)：在最低點(diǎn)時(shí)，容易漏掉重力。

②失分點(diǎn)：表達(dá)不規(guī)范。解題過程中對(duì)于每一個(gè)物理題、每一個(gè)物理過程或者物理情景，要用最簡(jiǎn)捷、通俗、全面、準(zhǔn)確的語言進(jìn)行描述。（側(cè)重于受力分析）

總之，在高中物理教學(xué)過程中，教師給予學(xué)生較為充分的獨(dú)立思考和設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的空間，有效發(fā)揮了學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性和主動(dòng)性，并為學(xué)生互助學(xué)習(xí)、團(tuán)結(jié)協(xié)作提供了良好的平臺(tái)。教師在教與學(xué)的過程中，要關(guān)注學(xué)生對(duì)科學(xué)探究和物理實(shí)驗(yàn)的理解與參與程度，對(duì)物理學(xué)基本思想與方法的理解與應(yīng)用程度，對(duì)物理學(xué)習(xí)活動(dòng)的積極程度，對(duì)物理學(xué)習(xí)的過程的反思角度與學(xué)習(xí)方法的改進(jìn)程度。只有這樣，才使得在學(xué)生的探究過程中伴隨新問題的不斷產(chǎn)生，使課堂充滿激情和挑戰(zhàn)，既讓學(xué)生親身體驗(yàn)探究的過程和科學(xué)的態(tài)度的重要性，又培養(yǎng)學(xué)生的探究能力和創(chuàng)新意識(shí)。