基于教材“化曲為直”案例分析的教學(xué)思考

王 鋒 楊海青

(阜陽市第三中學(xué) 安徽 阜陽 236000)

基于教材“化曲為直”案例分析的教學(xué)思考

王 鋒 楊海青

(阜陽市第三中學(xué) 安徽 阜陽 236000)

對教材中“化曲為直”的教學(xué)案例進(jìn)行了分析和研究，基于此提出了我們的教學(xué)思考．

教材案例分析 化曲為直 教學(xué)研究性思考

科學(xué)方法不僅是物理課程的內(nèi)容，而且還是獲取物理知識的途徑和手段，是理解物理知識的綱領(lǐng)和脈絡(luò)，是應(yīng)用物理知識的橋梁[1]．邢紅軍教授研究論斷，從知識結(jié)構(gòu)形成的視角、認(rèn)知結(jié)構(gòu)的視角以及現(xiàn)代教育觀的視角看，科學(xué)方法的教育價(jià)值都是巨大的．一本好的教科書應(yīng)該能向?qū)W生傳達(dá)一種精神，一種思考方法，能給學(xué)生一種獨(dú)特的視角，以及一種科學(xué)品位[2]，人教版高中物理教材做到了．我們通過研究教材中“化曲為直”科學(xué)方法的教學(xué)案例，做出研究性的教學(xué)思考，探討物理教學(xué)的一些有益做法．

案例分析一：巧選坐標(biāo)系法

教材案例處理：實(shí)驗(yàn)——探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系一節(jié)中，教材用控制變量法探尋加速度和質(zhì)量之間的關(guān)系，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)處理時(shí)，對探究思路做了這樣的引導(dǎo)：“我們從最簡單的情況入手，檢驗(yàn)是否‘a(chǎn)與m成反比’．在數(shù)據(jù)處理上要用到下面

圖1

表1 高考對圖像化曲為直的考查舉例

高考考試大綱認(rèn)為，物理規(guī)律、狀態(tài)和過程常可用圖像來表示，這是一種重要的研究和處理物理問題的方法[4]，在圖像中成直線的規(guī)律非常直觀地表示出來，考查考生將物理規(guī)律轉(zhuǎn)化成圖像的能力，作為教學(xué)導(dǎo)向標(biāo)——高考對圖像化曲為直的考查屢見不鮮，如表1所示．尤其是2010年新課標(biāo)卷第20題，2011年新課標(biāo)卷第23題一直是《考試大綱的說明》中的題型示例，由此可見化曲為直的圖像式研究方法是高考極力倡導(dǎo)的．

教學(xué)思考：重視圖像表征的研究和處理物理問題的方法，巧選坐標(biāo)軸，化曲為直的思想是教學(xué)智慧和創(chuàng)造性的體現(xiàn)，對學(xué)生研究性及創(chuàng)造性有很大的啟發(fā)．教學(xué)還應(yīng)遵循學(xué)生的心理認(rèn)知規(guī)律，做思維引導(dǎo)，為探究開路；化曲為直，由簡入難，圖像表示輔助以文字表述和數(shù)學(xué)表達(dá)形成多元表征，為學(xué)生對物理的深度學(xué)習(xí)貢獻(xiàn)合力．

案例分析二：運(yùn)動(dòng)的分解與合成法

教材案例處理：必修2“平拋運(yùn)動(dòng)的研究”中，教材的處理思路[5]是這樣的：根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)物理概念，物體在水平方向不受力和豎直方向只受重力的特點(diǎn)，根據(jù)獨(dú)立性、等時(shí)性和等效性的原理，進(jìn)行運(yùn)動(dòng)的矢量分解．水平方向上物體不受力，保持勻速直線運(yùn)動(dòng)；豎直方向只受重力，且豎直初速度為零，做自由落體運(yùn)動(dòng)．化曲為直，從而將復(fù)雜的曲線運(yùn)動(dòng)問題轉(zhuǎn)化成直線運(yùn)動(dòng)問題．

教材處理分析：教材通過運(yùn)動(dòng)的分解與合成方法，實(shí)現(xiàn)化曲為直，將陌生的問題轉(zhuǎn)化成熟悉的問題，將復(fù)雜的物理模型轉(zhuǎn)化成簡單熟知的物理模型，大大簡化了問題的處理難度，完成了知識的順應(yīng)同化和物理觀念的形成及物理模型的建構(gòu)；活化學(xué)生思維，為曲線運(yùn)動(dòng)的處理提供好方法；增強(qiáng)解決問題的轉(zhuǎn)化意識，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造力．

教學(xué)思考：什么是典型的問題，平拋運(yùn)動(dòng)又為什么是最為典型的曲線運(yùn)動(dòng)？我們在和學(xué)生一起探究學(xué)習(xí)時(shí)，選什么樣的探究主題，構(gòu)建怎樣的教學(xué)情境，用哪些教學(xué)資源，教師設(shè)計(jì)什么問題引導(dǎo)學(xué)生探究尤其是我們的教學(xué)想給學(xué)生留下些什么？我們認(rèn)為典型的問題在解決過程中會(huì)形成核心的物理觀念，培養(yǎng)解決問題的科學(xué)思維，會(huì)給學(xué)生以思維方法的啟迪，會(huì)促使學(xué)生核心素養(yǎng)的提升，這是化曲為直的精要，是智慧教學(xué)的追求．

案例分析三：極限法

教材案例處理：必修2“向心加速度”一節(jié)，在探究向心加速度大小的表達(dá)式中，教材有這樣的處理方式：“當(dāng)角θ用弧度表示時(shí)，弧長QP可以表示為QP=rθ．當(dāng)θ很小很小時(shí)，弧長與弦長沒有什么區(qū)別，所以此式也可表示弦長．”亦即用極限法化曲弧為直弦，化曲為直，從而突破向心加速度表達(dá)式探究最難的轉(zhuǎn)化．

圖2 弧長、弦長與半徑的關(guān)系

教材處理分析：教材通過“做一做”的欄目引領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行探究，在問題上精心設(shè)計(jì)，構(gòu)建梯度合理指向精準(zhǔn)的問題鏈；數(shù)學(xué)上合理鋪墊，數(shù)理結(jié)合，在關(guān)鍵問題上給予學(xué)生支架，驅(qū)動(dòng)探究和理論推演．化曲為直，既是鏈?zhǔn)絾栴}的突破點(diǎn)，又是數(shù)學(xué)鋪墊的關(guān)鍵性支架．

教學(xué)思考：化曲為直，實(shí)現(xiàn)教學(xué)的關(guān)鍵問題的“化”解，建起教學(xué)鋪墊中“直”架！教學(xué)應(yīng)以研究為伴，發(fā)現(xiàn)問題的核心難點(diǎn)，引導(dǎo)學(xué)生在關(guān)鍵點(diǎn)上有效突破．?dāng)?shù)理結(jié)合，方法為先，鋪墊蓄勢，啟發(fā)思維，思想作根，啟智教學(xué)．

1 邢紅軍.高中物理科學(xué)方法教育．北京：中國科學(xué)技術(shù)出版社，2015.39

2 《走進(jìn)新課程》叢書編委會(huì)，物理課程標(biāo)準(zhǔn)研制組.普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)(實(shí)驗(yàn))解讀．武漢：湖北教育出版社，2003.156

3 人民教育出版社，課程教材研究所，物理課程教材研究開發(fā)中心.普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書物理·必修1．北京：人民教育出版社，2016.72

4 教育部考試中心.普通高等學(xué)校招生全國統(tǒng)一招生考試大綱的說明(理科)．北京：高等教育出版社，2016.308

5 人民教育出版社，課程教材研究所，物理課程教材研究開發(fā)中心.普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書物理·必修2．北京：人民教育出版社，2016

TryTalkingaboutThinkingOperationRequirementofCultivatingPhysicsLanguagePresentationAbilityofMiddleSchoolStudents

DuanYuwen

(Shanghai Jiading No.2 High School,Shanghai 201802)

The cultivation of the students problem representation ability for physics language is reflectedon the development of their thinking method. Through the establishment of three-dimensional space system framework, this thesis presents the relationship between physics thinking method, the basic way and behavioral verbs of physics language problem represention, and physics language problem representation and the standard words whichare able to reflect the strength. It also illustrates each thinking method and the related teaching operation requirements, and explains how it functions on physics teaching with detailed examples.

physics language;problem representation ability;thinking method;operation requirement

2017-03-13)