從“運(yùn)動學(xué)規(guī)律”的教學(xué)談“過程與方法”的落實(shí)

黃樹林

摘 要： “三維”課程目標(biāo)是新課程改革的精髓，把過程與方法、情感態(tài)度與價值觀和知識與技能并列，但在新課程實(shí)施過程中往往片面地強(qiáng)化“知識與技能”而簡化或淡化“過程與方法”的教學(xué)。作者以“運(yùn)動學(xué)規(guī)律”的教學(xué)為例，分析“過程與方法”的落實(shí)問題。

關(guān)鍵詞： 物理教學(xué) “運(yùn)動學(xué)規(guī)律” “過程與方法”

“三維”課程目標(biāo)是新課程改革的精髓，把過程與方法、情感態(tài)度與價值觀和知識與技能并列，這是對教育本質(zhì)認(rèn)識的一種飛躍?！案淖冋n程過于注重知識傳授的傾向……使獲得基礎(chǔ)知識與基本技能的過程同時成為學(xué)會學(xué)習(xí)和形成正確價值觀的過程”。這是《基礎(chǔ)教育課程改革綱要（試行）》提出的要求，同時也對高中物理新課程教學(xué)賦予更多的教育意義。結(jié)合教學(xué)實(shí)際，我以“運(yùn)動學(xué)規(guī)律”的教學(xué)為例，談?wù)劇斑^程與方法”的落實(shí)問題。

一、勻變速直線運(yùn)動速度時間關(guān)系

實(shí)際教學(xué)中，某些教師只強(qiáng)化知識的掌握，從加速度的定義a=（v-v■）/t出發(fā)，經(jīng)過代數(shù)式的變形，得到v=v■+at，以此解題，進(jìn)行大量的訓(xùn)練。而在新教材中，教科書不求以“簡明、輕快”的方法給出知識的結(jié)論，而是努力把得到知識的過程適當(dāng)展現(xiàn)給學(xué)生。這段內(nèi)容雖然與人類對此問題的認(rèn)識過程不完全一致，但對個體來說，卻是一個學(xué)習(xí)、認(rèn)識科學(xué)規(guī)律的好例子，它強(qiáng)化了從實(shí)驗得出規(guī)律的一般性過程，練習(xí)用圖像分析問題的有效方法，邏輯線索清晰。應(yīng)該說，它在價值觀及科學(xué)過程、科學(xué)方法上的教育價值比較高。教學(xué)時應(yīng)該圍繞v-t圖像中直線斜率的物理意義進(jìn)行分析，使學(xué)生明確直線斜率反映加速度的大小，由此定義勻變速直線運(yùn)動，同時使學(xué)生認(rèn)識到，勻變速直線運(yùn)動的v-t圖像是一條斜率不變的直線。在教學(xué)中要注意邏輯推理的過程，教給學(xué)生利用圖像分析問題的方法。但是在實(shí)際教學(xué)過程中，某些教師受種種考評制度的影響，仍然“穿新鞋，走老路”，著眼于應(yīng)試教育，淡化或忽視“過程與方法”的教學(xué)。

二、勻變速直線運(yùn)動位移與時間的關(guān)系

《勻變速直線運(yùn)動位移與時間的關(guān)系》一節(jié)提供了一份研究勻變速直線運(yùn)動的真實(shí)測量記錄，引導(dǎo)討論“怎樣根據(jù)測量記錄中的數(shù)據(jù)求出該物體運(yùn)動的位移”。教師應(yīng)該認(rèn)真組織學(xué)生討論，同時強(qiáng)調(diào)是“估算”，鼓勵學(xué)生積極思考，充分表達(dá)自己的想法，讓學(xué)生提出各種想法或問題，不隨便肯定或否定，可以啟發(fā)、引導(dǎo)學(xué)生具體、深入地分析，肯定學(xué)生正確的想法，弄清楚錯誤的原因。通過討論便會發(fā)現(xiàn)，顯然不能用任一時刻的速度v乘以整個運(yùn)動的時間t計算位移，因為這將導(dǎo)致巨大的誤差。但是測量數(shù)據(jù)中繪制了6個時刻的速度，其中相鄰時刻的時間間隔△t只有0.1s。如果用每段△t內(nèi)的任一時刻的速度乘以△t，然后相加，所得的位移與真實(shí)位移的誤差會減小。這是因為△t內(nèi)任一時刻的速度與△t內(nèi)各時刻速度的差別，總是比整個時間t內(nèi)任一時刻的速度與△t內(nèi)各時刻速度的差別小。

在思考與討論成果的基礎(chǔ)上，從勻變速直線運(yùn)動的v—t圖像出發(fā)，采用先微分：將運(yùn)動過程分為很多很多的小段，設(shè)某一時刻的速度為v，則每一小段中的位移△x=v△t；再求和：每一小段位移之和就是整個過程中的總位移，用v-t圖像表示出來就是與橫軸圍成的“面積”，從而得出勻變速直線運(yùn)動位移時間公式。這樣處理既滲透了微積分的思想，又為今后的學(xué)習(xí)打下了基礎(chǔ)。

其實(shí)，把物體運(yùn)動的位移與其v-t圖線下的“面積”相聯(lián)系，在伽利略和笛卡爾那時就已經(jīng)提上科學(xué)的議事日程，而真正解決問題的則是牛頓和萊布尼茲發(fā)明微積分之后。如果在得出勻變速運(yùn)動的位移公式時，重視獲取知識的過程而處理一個“簡單”的問題的話，那么在這里，我們是把一個在物理學(xué)發(fā)展中極深刻而有效的思維方法，以簡約化的方式呈現(xiàn)出來。這樣處理的目的是避免教學(xué)中僅僅重視知識點(diǎn)的“吞咽”和“套用”，忽視科學(xué)思維方法的培養(yǎng)。

三、自由落體運(yùn)動的研究

對于今天的高中物理教學(xué)來說，什么是自由落體運(yùn)動，自由落體運(yùn)動的規(guī)律是什么，以及自由落體運(yùn)動加速度g的測量等，都已經(jīng)不再是什么難題。但是“智慧博學(xué)的亞里士多德何以鑄成大錯”、“為什么伽利略的工作對于物理學(xué)的進(jìn)步具有極其重要的地位和作用”、“對我們有何教益”等都自然地呈現(xiàn)于學(xué)生的頭腦中，這是物理教學(xué)理應(yīng)回答的問題。介紹了伽利略對自由落體運(yùn)動的研究過程和他的科學(xué)思維方法，可以使學(xué)生對自由落體運(yùn)動的認(rèn)識上升到更高的層次。

自由落體運(yùn)動的“問題與練習(xí)”中“估算傻瓜照相機(jī)的曝光時間”運(yùn)用的方法是把自由落體運(yùn)動在一段極短的時間內(nèi)的運(yùn)動當(dāng)做勻速運(yùn)動處理。要提高解決問題的能力，必須具有科學(xué)的思路和掌握基本的方法?？茖W(xué)思路和基本方法是不可能通過灌輸掌握的，需要經(jīng)常、實(shí)時地滲透。

教科書在其他地方，例如加速度與物體受力及物體質(zhì)量的關(guān)系、功與物體速度變化的關(guān)系、重力勢能的引入、探究彈簧彈性勢能表達(dá)式、萬有引力定律的得出、庫侖定律的得出等，出發(fā)點(diǎn)都是強(qiáng)調(diào)過程與方法、情感態(tài)度與價值觀這兩方面的課程目標(biāo)，教學(xué)中不能為節(jié)省時間，著眼于應(yīng)試教育，片面地強(qiáng)化“知識與技能”而簡化或淡化“過程與方法”的教學(xué)。

參考文獻(xiàn)：

[1]普通高中.基礎(chǔ)教育課程改革綱要（試行）.

[2]普通高中.物理課程標(biāo)準(zhǔn)（實(shí)驗）解讀.

[3]課程標(biāo)準(zhǔn)試驗教科書.物理必修1.2.

[4]高中課程標(biāo)準(zhǔn)試驗教科書.物理必修1.2.教師教學(xué)用書.