例談高中物理教學(xué)整體統(tǒng)籌的策略①

陳 飛 陸光華

(南京師范大學(xué)蘇州實驗學(xué)校，江蘇 蘇州 215133)

高中物理知識之間具有很強的邏輯性，各個學(xué)段、章節(jié)、知識點之間的聯(lián)系緊密。同一知識點會在不同學(xué)段、不同章節(jié)中多次出現(xiàn)，不同學(xué)科的知識之間也有密切的聯(lián)系。因此在教學(xué)設(shè)計中應(yīng)當(dāng)立足局部、著眼整體、厘清關(guān)系、通盤籌劃，只有從整體上把握教學(xué)內(nèi)容，才能更好地理清知識的來龍去脈，才能有效運用其他學(xué)科的知識優(yōu)化物理教學(xué)，在教學(xué)中才有可能做到重點知識分析到位、難點知識有效突破，筆者從以下四個方面探討高中物理教學(xué)整體統(tǒng)籌的策略。

1 準(zhǔn)確領(lǐng)悟課程標(biāo)準(zhǔn)要求和教材編寫意圖

只有準(zhǔn)確領(lǐng)悟課程標(biāo)準(zhǔn)的要求和教材的編寫意圖，才能精準(zhǔn)定位教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)重點，合理安排教學(xué)任務(wù)，選擇恰當(dāng)?shù)慕虒W(xué)方法和教學(xué)組織形式。為此，教師要認(rèn)真研讀教材，將教學(xué)內(nèi)容放在整章乃至整個中學(xué)物理教材的框架中，充分認(rèn)識各知識點在中學(xué)物理教材中的地位和分布，認(rèn)清知識的來龍去脈以及縱橫聯(lián)系，明確所學(xué)知識的生長點、重點、難點和延伸點，挖掘內(nèi)隱的物理思想，從而創(chuàng)造性地使用教材。

圖1

例如，在“力的分解”的教學(xué)中，不少教師往往是從最基本的斜向上拉物體入手(圖1)，利用實驗演示、教師講解等方式，花大量的時間和精力分析力產(chǎn)生的效果，然后利用力的分解法解決靜力學(xué)的相關(guān)問題。力產(chǎn)生的效果比較抽象，對于有的問題很難解釋清楚，這樣往往會把初學(xué)者搞得暈頭轉(zhuǎn)向。

其實，用力的分解法可以解決的靜力學(xué)問題幾乎都能運用共點力平衡的知識來解決，而且由于用共點力平衡解題更具一般性，解題的思路也更容易理解，因此當(dāng)學(xué)習(xí)了共點力的平衡以后，無論是老師還是學(xué)生都不愿意再用力的分解法。

“力的分解”一節(jié)編寫意圖不在于解決物體的平衡問題，其主要目的是滲透等效替代的物理思想，即用兩個或者多個分力可以代替一個力；其次，力的分解與力的合成，從兩個方面完善了學(xué)生對矢量及其運算規(guī)則的理解。從高中物理內(nèi)容的縱向關(guān)系來看，分解的目的是為解決后面力的平衡、牛頓運動定律等問題時運用正交分解法做準(zhǔn)備。例如，在解決共點力平衡問題時，為更方便地寫出平衡方程而分解一些力；[1]在運用牛頓第二定律解題時，為求出合力，可采取以退為進的方法對一些力進行分解。所以說，用力的分解法解決靜力學(xué)有關(guān)的實際問題并不是本節(jié)重點，相關(guān)習(xí)題應(yīng)注意篩選，且難度不宜大，部分稍復(fù)雜的習(xí)題應(yīng)當(dāng)統(tǒng)籌安排到力的平衡等知識的學(xué)習(xí)后再處理。

2 從整體把握中學(xué)物理內(nèi)容的縱向關(guān)系

在高三復(fù)習(xí)“機械能”時有這樣一道課后練習(xí)題：運動員用100 N的力把質(zhì)量為0.5 kg的球踢出40 m遠(yuǎn)。已知球獲得的初速度為20 m/s，運動員踢球過程中對球做的功為( )。

A. 4 000 J B. 100 J

C. 沒有做功 D. 無法確定

本題考查學(xué)生對中學(xué)物理核心概念“功”的理解，答案為B，即使在高一這道題也應(yīng)當(dāng)屬于基礎(chǔ)題，對高三學(xué)生而言顯然是非常簡單的。然而,在某重點中學(xué)高三學(xué)生中居然有不少同學(xué)選錯。更讓人出乎意料的是答錯的同學(xué)堅定地表示：在9年級教材中討論過人踢球是否做功，記得之前老師說運動員對球不做功。

圖2

如圖2所示，學(xué)生在初中所用的教材是蘇科版初中物理9年級上冊，教材中有這樣一句話：“運動員踢了足球一下，球在草地上滾動了一段距離。”[2]教材的本意是：球離開腳在草地上滾動時，因為人對球沒有作用力，所以人對球不做功，但這樣的文字表述容易讓學(xué)生誤以為：踢球的過程中人對球沒有做功。[3]另外，筆者還從學(xué)生那里了解到：在初中“功”教學(xué)中對研究對象和研究過程強調(diào)得并不多，這也是導(dǎo)致學(xué)生出錯的另一個因素。

鑒于以上分析，筆者認(rèn)為：(1) 概念教學(xué)是中學(xué)物理教學(xué)的基礎(chǔ)，而核心概念則是基礎(chǔ)中的基礎(chǔ)。以“功”等物理核心概念統(tǒng)領(lǐng)物理教學(xué)，可以幫助師生從紛繁的事實、概念、規(guī)律、定理、公式中跳出來，[4]站在更高的位置上培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)；(2) 對初中已經(jīng)有所涉及、高中又進一步深入學(xué)習(xí)的內(nèi)容，少一些“他們以前應(yīng)該掌握了”的猜測，少一點“以前大家也都是這么講”的經(jīng)驗。為了實現(xiàn)初、高中物理教學(xué)的有效銜接，高中教師還要多研讀初中物理教材，設(shè)法了解相關(guān)知識在初中學(xué)習(xí)的深度與廣度以及學(xué)生的掌握情況，明了學(xué)生的認(rèn)知起點，這樣我們才能有效統(tǒng)籌高中物理教學(xué)，做到有的放矢。

3 關(guān)注高中物理與其他學(xué)科的橫向聯(lián)系

眾所周知，物理與數(shù)學(xué)聯(lián)系緊密，因此在高中物理教學(xué)中應(yīng)當(dāng)關(guān)注學(xué)生對相關(guān)數(shù)學(xué)知識的掌握情況，調(diào)整物理教學(xué)的內(nèi)容與方法。高中數(shù)學(xué)教材已經(jīng)涉及導(dǎo)數(shù)部分的內(nèi)容，學(xué)習(xí)完導(dǎo)數(shù)后，學(xué)生已經(jīng)知道：瞬時變化率其實就是導(dǎo)數(shù)，任何事物的變化率都可以用導(dǎo)數(shù)來表示。因此，對于高中物理部分內(nèi)容的教學(xué)處理可以借助導(dǎo)數(shù)。

圖3

例如，線框在勻強磁場中轉(zhuǎn)動切割磁感線(圖3)，研究其產(chǎn)生的交變電流的規(guī)律，在教學(xué)中，一方面可以從導(dǎo)體棒切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動勢進行分析；另一方面也可以求出磁通量隨時間的變化規(guī)律，再利用導(dǎo)數(shù)推導(dǎo)電動勢的表達(dá)式。這不僅可以培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)處理物理問題的能力，學(xué)會處理問題的新方法，而且能夠幫助學(xué)生在正確快速解答的同時，對電磁感應(yīng)中磁通量變化產(chǎn)生感應(yīng)電流的規(guī)律有更深刻的理解。

高一物理的學(xué)習(xí)需要用到很多數(shù)學(xué)知識，而在現(xiàn)行教材中數(shù)學(xué)、物理教學(xué)內(nèi)容缺乏協(xié)同，經(jīng)常會出現(xiàn)數(shù)學(xué)滯后物理的情況，比如研究運動學(xué)的v-t圖像時要運用“斜率”知識，由于數(shù)學(xué)教學(xué)的滯后，就需要物理老師“客串”數(shù)學(xué)老師，適時、適度補充必要的數(shù)學(xué)知識。

4 采用“漸進建構(gòu)”的教學(xué)策略

知識的學(xué)習(xí)并不是一蹴而就的，而是從簡單到復(fù)雜，從易到難的過程。對于高中物理某一知識點，學(xué)生從接觸到熟練運用，往往需要運用新授課、習(xí)題課、復(fù)習(xí)課等多種課型，分階段、循序漸進地開展教學(xué)。教師必須明了三年教學(xué)中不同階段、不同課型教學(xué)的主要任務(wù)、教學(xué)內(nèi)容、深淺程度，高中物理教學(xué)必須遵循循序漸進的原則，進行整體統(tǒng)籌。

例如，“力的平衡”是高中物理重要的基礎(chǔ)知識，以下以中等水平學(xué)生為預(yù)設(shè)對象，談?wù)剰母咭坏礁呷煌A段新授課、復(fù)習(xí)課的教學(xué)內(nèi)容以及教學(xué)重點。

高一學(xué)生的認(rèn)知起點：在初中階段學(xué)生對平衡問題有初步的了解，但僅僅限于二力平衡，而且初中物理中沒有給出明確的定義。而《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)(2017年版)》要求：能用共點力的平衡條件分析生產(chǎn)生活中的問題。[5]鑒于此，筆者對不同階段的教學(xué)安排如表1所示。

表1

以全局意識，遵循逐級遞進、螺旋上升的原則，謀劃新授課、復(fù)習(xí)課授課的內(nèi)容與深度。要考慮哪些內(nèi)容是新授課要講的，哪些內(nèi)容是要留到高三才講的，哪些內(nèi)容是要等到二輪復(fù)習(xí)才可以共同探討的，要做到心中有數(shù)，按部就班、循序漸進。[6]如此，才能讓我們的物理課堂具有層次感，讓學(xué)生對物理保持新鮮感，也才能夠達(dá)成高效課堂的目標(biāo)。