新課標(biāo)下高中物理教學(xué)基本模式略議

陶德泉

在物理教學(xué)的實(shí)踐中，探索與總結(jié)物理學(xué)科課堂教學(xué)模式，并將其應(yīng)用于物理課堂教學(xué)實(shí)踐環(huán)節(jié)，這對(duì)于學(xué)生掌握物理概念、物理規(guī)律的形成過(guò)程、內(nèi)涵與外延和學(xué)習(xí)物理的科學(xué)方法，培養(yǎng)學(xué)生獲取知識(shí)的探究能力，增強(qiáng)學(xué)生的物理抽象思維、形象思維、直覺(jué)思維和創(chuàng)造性思維能力，都具有重要的理論價(jià)值和指導(dǎo)作用。

筆者在教學(xué)探索中，以《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)》新理念和三維目標(biāo)(知識(shí)與技能、過(guò)程與方法、情感態(tài)度與價(jià)值觀)為指導(dǎo)，根據(jù)物理學(xué)科的特點(diǎn)和學(xué)生的認(rèn)知、思維發(fā)展規(guī)律，總結(jié)出物理概念教學(xué)的基本模式、物理規(guī)律教學(xué)的基本模式和物理解題教學(xué)的基本模式，并賦予三者新的深層涵義。教學(xué)實(shí)踐證明，這些模式切實(shí)可行，效果顯著，而且具有嶄新的物理課堂教學(xué)的時(shí)代特征和創(chuàng)新教學(xué)魅力。

一、物理概念教學(xué)的基本模式

在引入物理概念之前，教師應(yīng)先通過(guò)觀察、實(shí)驗(yàn)、直觀教具展示、電腦摸擬等方法，創(chuàng)設(shè)與形成物理概念有關(guān)的生動(dòng)新穎的物理情境，使學(xué)生感知大量的感性材料，對(duì)物理現(xiàn)象有一個(gè)明晰的印象，形成表象。教學(xué)過(guò)程中，教師要著重引導(dǎo)學(xué)生善于觀察，達(dá)到了解現(xiàn)象、取得資料、發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和提出問(wèn)題，激發(fā)創(chuàng)新欲望，增強(qiáng)創(chuàng)新意識(shí)和發(fā)展形象思維的目的。

1．分析概括，思維加工

在學(xué)生形成表象的基礎(chǔ)上，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行分析、比較、抽象、概括，找出所觀察到的一系列現(xiàn)象的共性、本質(zhì)屬性，形成概念，用準(zhǔn)確的、簡(jiǎn)潔的物理語(yǔ)言或數(shù)學(xué)語(yǔ)言給出確切的表述或定義，并指出所定義的物理概念的適用條件和范圍。教學(xué)過(guò)程中，教師要留給學(xué)生一定的思考和想象的時(shí)間，啟發(fā)、激活學(xué)生的思維，讓學(xué)生逐步掌握引入物理概念的方法，如力的概念的引入和建立，用具體實(shí)例抽象概括法；電場(chǎng)強(qiáng)度、磁感應(yīng)強(qiáng)度的引入和建立，用實(shí)驗(yàn)探索發(fā)現(xiàn)法，實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)電場(chǎng)、磁場(chǎng)都具有力的特性，場(chǎng)強(qiáng)、磁感強(qiáng)度的定義用比值法等。讓學(xué)生親身體驗(yàn)物理概念引入、建立和下定義的樂(lè)趣，增強(qiáng)建立物理概念的欲望和能力，發(fā)展學(xué)生的抽象思維能力。

2．鞏固深化，完善運(yùn)用

物理概念建立之后，通過(guò)與相關(guān)、相近概念的對(duì)比，以及進(jìn)行適當(dāng)?shù)倪\(yùn)用，來(lái)鞏固、深化對(duì)概念的理解，完善概念認(rèn)識(shí)的深度和結(jié)構(gòu)，運(yùn)用一般分為兩個(gè)階段：一是初步運(yùn)用階段，主要是培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用概念的方法和準(zhǔn)確性：二是創(chuàng)新運(yùn)用階段，主要是通過(guò)變式遷移，將概念靈活地、創(chuàng)造性地運(yùn)用于新的物理情景中，把實(shí)際問(wèn)題轉(zhuǎn)化為物理概念化的模型問(wèn)題，然后分析、解決問(wèn)題。教學(xué)過(guò)程中，教師要引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)運(yùn)用物理概念的方法和規(guī)律性，提高學(xué)生運(yùn)用概念分析和解決新問(wèn)題的能力。

二、物理規(guī)律教學(xué)的基本模式

物理規(guī)律只能發(fā)現(xiàn)，不能創(chuàng)造?？偟恼f(shuō)來(lái)，發(fā)現(xiàn)物理規(guī)律主要有三條途徑：實(shí)驗(yàn)歸納法、理論演繹法和提出假說(shuō)法。

1．實(shí)驗(yàn)歸納法

從物理事物和物理現(xiàn)象中提出問(wèn)題，對(duì)事物和物理現(xiàn)象作多次觀察和實(shí)驗(yàn)，在取得大量實(shí)驗(yàn)資料的基礎(chǔ)上，進(jìn)行分析、綜合、歸納，發(fā)現(xiàn)在一定條件下有關(guān)物理量之間的必然聯(lián)系，從而得出結(jié)論，再通過(guò)實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)就成為規(guī)律。用實(shí)驗(yàn)歸納法發(fā)現(xiàn)的規(guī)律，一般叫做定律。如牛頓第二定律、動(dòng)量守恒定律、法拉第電磁感應(yīng)定律、光的反射定律、折射定律等。

2．理論演繹法

從已知的規(guī)律或物理理論出發(fā)，對(duì)某特定事物或現(xiàn)象，進(jìn)行演繹、推理，從而得出在一定范圍內(nèi)有關(guān)物理量之間的函數(shù)關(guān)系或新的論斷，最后，通過(guò)實(shí)踐檢驗(yàn)就成為規(guī)律。用理論演繹法發(fā)現(xiàn)的規(guī)律，一般叫做定理或原理。它們不再僅僅是對(duì)經(jīng)驗(yàn)事實(shí)的概括，而是成為科學(xué)理論系統(tǒng)的出發(fā)點(diǎn)。如動(dòng)量定理、動(dòng)能定理、功的原理、波的疊加原理、光路可逆原理等。

3．提出假說(shuō)法

在物理事實(shí)、證據(jù)還不充分的情況下，通過(guò)想象、猜測(cè)，提出的理論的假說(shuō)的方法。它是對(duì)新事物、新現(xiàn)象的本質(zhì)和規(guī)律的推測(cè)性說(shuō)明或假定性的理論解釋，是在觀察和實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上提出解釋事物和現(xiàn)象的一種設(shè)想或預(yù)見(jiàn)，正確與否要由實(shí)驗(yàn)來(lái)檢驗(yàn)，經(jīng)檢驗(yàn)正確，假說(shuō)就上升為一種理論或定律。如安培分子電流假說(shuō)，就是在物質(zhì)由什么組成還不清楚的情況下，根據(jù)磁鐵的磁場(chǎng)與通電螺線管的磁場(chǎng)十分相似這一實(shí)驗(yàn)事實(shí)而提出的。一般而言，當(dāng)新的物理事實(shí)與傳統(tǒng)理論發(fā)生矛盾時(shí)，或者新的物理事實(shí)超過(guò)了原有理論范圍時(shí)，就要提出新的假說(shuō)，促使對(duì)事物的認(rèn)識(shí)向前發(fā)展。在原子物理教學(xué)中，通過(guò)介紹原子模型的演變、發(fā)展，使學(xué)生認(rèn)識(shí)到“實(shí)驗(yàn)一假說(shuō)一新實(shí)驗(yàn)一新假說(shuō)”這樣一種科學(xué)假說(shuō)方法，物理教學(xué)要結(jié)合知識(shí)教學(xué)，適時(shí)地對(duì)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)方法論教育。

物理規(guī)律的教學(xué)程序見(jiàn)模式圖所示流程?？傮w來(lái)說(shuō)。首先，使學(xué)生對(duì)發(fā)現(xiàn)成建立某一規(guī)律所采用的方法、途徑和具體的依據(jù)有較清晰的認(rèn)識(shí)，提高學(xué)生的類科學(xué)研究能力；其次，使學(xué)生明確某一規(guī)律的物理意義、適用范圍和條件，使學(xué)生切實(shí)理解和掌握物理規(guī)律的內(nèi)涵和外延；最后，通過(guò)應(yīng)用、變式、遷移與拓展，培養(yǎng)學(xué)生物理思維的靈活性、發(fā)散性、獨(dú)創(chuàng)性等思維品質(zhì)，提高創(chuàng)新意識(shí)、靈活運(yùn)用能力和創(chuàng)造性思維能力。

三、物理解題教學(xué)的基本模式

1．把實(shí)際問(wèn)題轉(zhuǎn)化為物理問(wèn)題

對(duì)面臨的實(shí)際問(wèn)題在審明題意的基礎(chǔ)上，從宏觀上確定問(wèn)題所屬的物理知識(shí)范圍，把實(shí)際問(wèn)題轉(zhuǎn)化為明確的物理問(wèn)題，分析判斷物理問(wèn)題所描述的物理現(xiàn)象，確定研究對(duì)象，分析物理過(guò)程，建立物理模型——理想化的對(duì)象模型、過(guò)程模型和條件模型。如力學(xué)問(wèn)題，在分析研究對(duì)象的受力情況和初始運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的基礎(chǔ)上，應(yīng)明確研究對(duì)象能否看作質(zhì)點(diǎn)，受力是恒力還是變力，運(yùn)動(dòng)性質(zhì)和軌跡又如何，是靜力學(xué)問(wèn)題還是動(dòng)力學(xué)問(wèn)題，是功能問(wèn)題還是動(dòng)量問(wèn)題等。在此過(guò)程中，要分析清楚問(wèn)題中所涉及的物理量以及相關(guān)因素，包括已知的、未知的、直接的、隱含的、多余的，全面掌握相關(guān)信息，然后通過(guò)文字的、圖形的、圖表的等各種方式，將問(wèn)題中的研究對(duì)象、物理現(xiàn)象、物理過(guò)程及其聯(lián)系形象化、具體化，在頭腦中形成該問(wèn)題的整體的、動(dòng)態(tài)的、形象的、清晰的物理圖景。教學(xué)過(guò)程中，不僅要使學(xué)生掌握把實(shí)際問(wèn)題轉(zhuǎn)化為物理問(wèn)題的方法，還要培養(yǎng)學(xué)生敏銳的觀察力、深刻的分析力、豐富的想象力、準(zhǔn)確的類比力、廣泛的遷移力，發(fā)展抽象思維、形象思維和直覺(jué)思維能力。

2．把物理問(wèn)題轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)問(wèn)題

根據(jù)物理問(wèn)題所屬的知識(shí)領(lǐng)域和問(wèn)題的特征，選規(guī)律列方程。以動(dòng)力學(xué)為例說(shuō)明：動(dòng)力學(xué)的基本概念有力、質(zhì)量、加速度、功、能、沖量、動(dòng)量等，基本規(guī)律為牛頓第二定律F合=ma，動(dòng)量定理F合·t=mv-mv0，動(dòng)能定理F合·s=mv2/2-mv02/2和兩個(gè)守恒定律(機(jī)械能守恒定律和動(dòng)量守恒定律)。所求物理問(wèn)題，如果是與加速度直接相關(guān)的瞬間問(wèn)題，必須選用牛頓第二定律列方程；如果是與時(shí)間直接相關(guān)的過(guò)程問(wèn)題，應(yīng)選用動(dòng)量定理列方程；如果是與相對(duì)地位移直接相關(guān)的過(guò)程問(wèn)題，應(yīng)選用動(dòng)能定理列方程。對(duì)系統(tǒng)，若外力合力為零，則選用動(dòng)量守恒定律列方程；若只有重力或彈簧彈力做功，則選用機(jī)械能守恒定律列方程。如果機(jī)械能不守恒，而所求問(wèn)題與物體之間的相對(duì)位移直接相關(guān)，則應(yīng)選用能量守恒定律列方程。教學(xué)過(guò)程中，要培養(yǎng)學(xué)生的優(yōu)化組合思想和發(fā)散聚合選優(yōu)能力，進(jìn)一步發(fā)展學(xué)生演繹推理能力、直覺(jué)思維能力，提高創(chuàng)造性思維能力。

3．聯(lián)立所列方程求得問(wèn)題結(jié)果

一般應(yīng)先運(yùn)用數(shù)學(xué)原理、方法，推演出結(jié)果的字母表達(dá)式。推演過(guò)程中，要注意數(shù)學(xué)符號(hào)在物理問(wèn)題中的實(shí)際意義，數(shù)學(xué)表達(dá)式的物理含義，不可從純數(shù)學(xué)觀點(diǎn)看物理方程及其變換步驟。教學(xué)中要培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)理結(jié)合能力和運(yùn)用數(shù)學(xué)原理、方法、技巧解決物理問(wèn)題的能力。

4．檢驗(yàn)、討論結(jié)果的合理性和物理意義

對(duì)結(jié)果常反思，分析其合理性(必要時(shí)，可設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證)，舍棄不合理、無(wú)意義解，探究正確解的深層含義，拓展正確解的應(yīng)用領(lǐng)域、推廣范圍與價(jià)值等，有利于擴(kuò)大解題成果，提高學(xué)生的探究性、擴(kuò)展性，逐步形成客觀的評(píng)價(jià)觀和科學(xué)的價(jià)值觀。

總之，通過(guò)物理解題教學(xué)，要使學(xué)生更深刻的理解、掌握物理概念及其規(guī)律，形成科學(xué)的解題程序、思路和方法，領(lǐng)悟形成這種解題思路和方法的科學(xué)根據(jù)，掌握解題的一般規(guī)律性，積累大腦中儲(chǔ)存的解題依據(jù)、方法、經(jīng)驗(yàn)等，優(yōu)化物理解題思想，提高學(xué)生針對(duì)實(shí)際問(wèn)題，分析物理現(xiàn)象、認(rèn)定物理事實(shí)、揭示物理本質(zhì)的功力和提出問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。同時(shí)，發(fā)展、增強(qiáng)學(xué)生的物理抽象思維的深刻性、形象思維的動(dòng)態(tài)性、直覺(jué)思維的獨(dú)創(chuàng)性，辨證思維的合理性、縱橫思維策略性、順逆聚散思維的方向性，優(yōu)化和提升學(xué)生物理解題的創(chuàng)造性思維能力。

必須指出的是，目前探討較多的探究性教學(xué)方法可在上述基本模式的某個(gè)或某幾個(gè)環(huán)節(jié)中運(yùn)用，但不要形式化(不管什么內(nèi)容都采用探究式)，教學(xué)改革不要拋棄基礎(chǔ)教育的“重知識(shí)技能、重基礎(chǔ)理論、重過(guò)程方法”的優(yōu)良傳統(tǒng)，要確保知識(shí)與技能的落實(shí)，過(guò)程與方法的領(lǐng)悟，優(yōu)化學(xué)生的物理認(rèn)知結(jié)構(gòu)和思維結(jié)構(gòu)，發(fā)展學(xué)生的物理認(rèn)知能力、物理思維能力和探究發(fā)現(xiàn)能力，提升學(xué)生的物理創(chuàng)造性智能水平，實(shí)現(xiàn)物理教學(xué)情感態(tài)度與價(jià)值觀的升華。【e】

（江蘇省包場(chǎng)高級(jí)中學(xué)226151）