陳菊梅 張祖榮

（國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué)理學(xué)院，湖南 長(zhǎng)沙 410073）

講授式教學(xué)是指教師通過(guò)語(yǔ)言與學(xué)生相互作用，向?qū)W生描繪情境、敘述事實(shí)、解釋概念、論證原理和闡明規(guī)律的教學(xué)方法。在講授式教學(xué)過(guò)程中，教師的講授能使深?yuàn)W、抽象的課本知識(shí)變得具體形象、淺顯通俗，采取定論的形式直接向?qū)W生傳遞知識(shí)，從而排除學(xué)生對(duì)知識(shí)的神秘感和畏難情緒，使學(xué)習(xí)真正成為輕松的事情，還可以避免認(rèn)識(shí)過(guò)程中的許多不必要的曲折和困難。借助教師對(duì)教材的系統(tǒng)講授和透辟分析，以及個(gè)人學(xué)識(shí)、修養(yǎng)、情感的輸出，學(xué)生能夠比較深刻準(zhǔn)確地掌握教材，理解其中蘊(yùn)含的豐富內(nèi)涵，領(lǐng)會(huì)吸收各種思想觀點(diǎn)、思維方法，并接受潛移默化的影響、感染和熏陶，收獲其中豐富的精神財(cái)富，從而全面提升學(xué)生的學(xué)科能力以及個(gè)人整體素養(yǎng)。講授式教學(xué)也有其局限性。在講授式教學(xué)過(guò)程中，教師把知識(shí)講解得清清楚楚，學(xué)生以聽(tīng)講代替思考，這樣不靠思維獲得知識(shí)，不僅知識(shí)本身掌握不牢固，而且很難舉一反三、實(shí)現(xiàn)遷移應(yīng)用，促進(jìn)能力的發(fā)展。講授式教學(xué)容易使學(xué)生產(chǎn)生依賴和期待心理，從而抑制了學(xué)生學(xué)習(xí)的獨(dú)立性、主動(dòng)性和創(chuàng)造性。

探究式教學(xué)[1]把開(kāi)發(fā)學(xué)生的智力放在突出位置，發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)造性思維，培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力，以探究活動(dòng)引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)和掌握科學(xué)思維方法，提升學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，為終身學(xué)習(xí)和工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。學(xué)生作為探究式教學(xué)的主人，根據(jù)教師提供的條件，明確探究的目標(biāo)，思考探究的問(wèn)題，掌握探究的方法，敞開(kāi)探究的思路，交流探究的內(nèi)容，總結(jié)探究的結(jié)果。學(xué)生在探究活動(dòng)的過(guò)程中經(jīng)常伴隨驚奇、困惑、不滿足和不完善，然后緊張地思考、設(shè)想、提方案，找理由、找證據(jù)和得答案等，最大程度地激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，調(diào)動(dòng)學(xué)生的主動(dòng)性和創(chuàng)造性。同時(shí)學(xué)生在探究活動(dòng)中學(xué)會(huì)用科學(xué)的觀點(diǎn)認(rèn)識(shí)和評(píng)價(jià)規(guī)律，總結(jié)規(guī)律，從而學(xué)會(huì)科學(xué)研究的方法和工作方法，培養(yǎng)科學(xué)思維意識(shí)，提高發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，全面提升科學(xué)素養(yǎng)。而且在探究活動(dòng)過(guò)程中，學(xué)生在一種開(kāi)放的環(huán)境中自主地發(fā)現(xiàn)和提出問(wèn)題、設(shè)計(jì)解決問(wèn)題的方案、收集資料、分析資料和得出結(jié)論等。這些活動(dòng)有助于長(zhǎng)期記憶和信息的復(fù)現(xiàn)，有助于把已掌握的知識(shí)遷移到新的情景中去應(yīng)用，進(jìn)一步提高發(fā)現(xiàn)和解決問(wèn)題的能力以及舉一反三的能力。探究式教學(xué)由于其開(kāi)放性與拓展性的特點(diǎn)，也具有先天的不足。由于探究問(wèn)題的設(shè)置，學(xué)生個(gè)性等原因，是很難兼顧到每個(gè)學(xué)生，嚴(yán)重的甚至?xí)S削個(gè)別學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，作用適得其反；而且探究式教學(xué)需要學(xué)習(xí)者花費(fèi)較多的時(shí)間和精力，不利于學(xué)生掌握大量的、系統(tǒng)的知識(shí)和練就全面的必要的技能。另外對(duì)于基礎(chǔ)較差的學(xué)生，在某些領(lǐng)域會(huì)有無(wú)所適從的感覺(jué)，將會(huì)給這些學(xué)生造成學(xué)習(xí)上的心理障礙，在教學(xué)過(guò)程中很可能加劇兩極分化。教師和學(xué)生在開(kāi)展探究活動(dòng)過(guò)程中，經(jīng)歷挫折，彎路甚至失敗是在所難免的，這其中的許多感受和體驗(yàn)對(duì)學(xué)生成長(zhǎng)具有重要的教育價(jià)值。但教師一旦不能做出適當(dāng)?shù)囊龑?dǎo)，很容易使學(xué)生喪失學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性。

講授式教學(xué)和探究式教學(xué)各有優(yōu)勢(shì)與不足，分別適用于不同的教學(xué)情境[2]。由于探究式教學(xué)實(shí)踐會(huì)占用大量時(shí)間，單純采用探究式教學(xué)很難完成教學(xué)任務(wù)；講授式教學(xué)能夠有效地提高課堂效率，有機(jī)整合講授式教學(xué)與探究式教學(xué)，能夠彌補(bǔ)探究式教學(xué)效率低的缺陷。在探究式教學(xué)實(shí)踐中，隨著探究活動(dòng)的開(kāi)展，學(xué)生會(huì)在觀點(diǎn)上出現(xiàn)意見(jiàn)分歧，分散學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的注意力，導(dǎo)致學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解、把握不準(zhǔn)確。我們可以借助講授式教學(xué)幫助學(xué)生全面、深刻、準(zhǔn)確地把握教材，夯實(shí)學(xué)生的基礎(chǔ)知識(shí)。因此有機(jī)整合講授式教學(xué)與探究式教學(xué)，能夠提高探究式教學(xué)在知識(shí)點(diǎn)上的把握力度[3]。探究式教學(xué)重視發(fā)揮教師與學(xué)生雙方的主動(dòng)性、創(chuàng)造性，并強(qiáng)調(diào)學(xué)生的主體地位，講授式教學(xué)往往忽視了學(xué)生的主動(dòng)性和創(chuàng)造性。如果將講授式教學(xué)與探究式教學(xué)有機(jī)整合，就會(huì)使講授式教學(xué)取探究式教學(xué)之長(zhǎng)，補(bǔ)己之短。講授式教學(xué)經(jīng)常會(huì)導(dǎo)致理論與實(shí)際脫節(jié)。探究式教學(xué)能夠提高學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，促進(jìn)學(xué)生學(xué)以致用，而如果將講授式教學(xué)與探究式教學(xué)有機(jī)整合，就會(huì)解決這一問(wèn)題。探究式教學(xué)教會(huì)學(xué)生分享與合作，師生平等協(xié)作，相互補(bǔ)充，而講授式教學(xué)往往出現(xiàn)教師一言堂，教師居于權(quán)威、主控地位，學(xué)生的主體地位常被忽視，不利于學(xué)生科學(xué)探究精神與合作意識(shí)的培養(yǎng)。如果將講授式教學(xué)與探究式教學(xué)有機(jī)整合，就不會(huì)出現(xiàn)這一問(wèn)題。講授式教學(xué)與探究式教學(xué)在很多方面優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，相互之間可以取彼之長(zhǎng)，補(bǔ)己之短。可見(jiàn)，講授式教學(xué)與探究式教學(xué)有機(jī)整合極具價(jià)值。

因此在大學(xué)物理的教學(xué)中，如何把尊重傳統(tǒng)的講授式教學(xué)與追求創(chuàng)新的探究式教學(xué)進(jìn)行有機(jī)整合，實(shí)現(xiàn)講授式教學(xué)和探究式教學(xué)的優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，找到講授式教學(xué)與探究式教學(xué)的最佳結(jié)合點(diǎn)，最大限度地發(fā)揮兩種教學(xué)模式的優(yōu)勢(shì)，相得益彰地應(yīng)用在大學(xué)物理的教學(xué)情境中，更好地促進(jìn)學(xué)生發(fā)展，是大學(xué)物理教師需要認(rèn)真研究的理論問(wèn)題和實(shí)踐問(wèn)題。

1 教學(xué)案例

大學(xué)物理的定位是公共基礎(chǔ)課，因此學(xué)生不僅要學(xué)習(xí)基本知識(shí)，更重要的是培養(yǎng)科學(xué)思維習(xí)慣，學(xué)會(huì)運(yùn)用科學(xué)思維方法，才更有利于創(chuàng)新能力的提高。針對(duì)我們學(xué)校學(xué)生普遍基礎(chǔ)扎實(shí)，思維靈活的特點(diǎn)，在教學(xué)過(guò)程中，以建立清晰的物理圖像為基礎(chǔ)，著重培養(yǎng)學(xué)生的探究意識(shí)和創(chuàng)新意識(shí)。我們?cè)诮虒W(xué)過(guò)程中嘗試將探究式教學(xué)和講授式教學(xué)有機(jī)整合，以期實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的教學(xué)目標(biāo)和培養(yǎng)目標(biāo)。

本文希望通過(guò)“受迫振動(dòng)和共振”這節(jié)課，探討在大學(xué)物理課程中如何有機(jī)整合探究式教學(xué)和講授式教學(xué)。

之所以選擇這堂課來(lái)探討，基于以下幾點(diǎn)考慮。首先從內(nèi)容上，考慮到受迫振動(dòng)和共振現(xiàn)象非常常見(jiàn)，與日常生活、工程技術(shù)以及前沿領(lǐng)域都有非常緊密的聯(lián)系；尤其是共振，不僅在宏觀領(lǐng)域隨處可見(jiàn)，在微觀領(lǐng)域也具有非常普遍的意義。學(xué)生生活中很容易接觸體驗(yàn)受迫振動(dòng)和共振現(xiàn)象，所以適合探究學(xué)習(xí)活動(dòng)的開(kāi)展。其次從方法論上來(lái)看，這節(jié)內(nèi)容應(yīng)用了多種科學(xué)思維方法。面對(duì)復(fù)雜的實(shí)際問(wèn)題，遵從物理學(xué)的簡(jiǎn)單原則，建立簡(jiǎn)單物理模型，簡(jiǎn)化問(wèn)題。將模型的結(jié)論延伸到特定的復(fù)雜系統(tǒng)，提高學(xué)生通過(guò)建模來(lái)解決實(shí)際復(fù)雜問(wèn)題的能力。通過(guò)分析受迫振動(dòng)的特點(diǎn)，討論共振條件，了解固有頻率的角色，拓展應(yīng)用，探討防范有害共振，提高理論聯(lián)系實(shí)際的能力，并滲透內(nèi)因和外因以及一分為二的哲學(xué)思想；受迫振動(dòng)和共振不僅發(fā)生在宏觀力學(xué)領(lǐng)域，而且在其他領(lǐng)域也非常普遍，因此相應(yīng)的方法以及結(jié)論可以類比到其他領(lǐng)域，從而可以在未知領(lǐng)域借助清晰的物理圖像發(fā)現(xiàn)、分析和解決問(wèn)題；同時(shí)結(jié)合應(yīng)用，培養(yǎng)學(xué)生關(guān)注科技前沿發(fā)展的意識(shí)，關(guān)注環(huán)境，同時(shí)了解體會(huì)學(xué)科的開(kāi)放性；可以借助豐富而簡(jiǎn)潔的演示實(shí)驗(yàn)，提高發(fā)現(xiàn)、觀察和分析問(wèn)題的能力。

教學(xué)過(guò)程分四步[4]。

第一步，我們經(jīng)常會(huì)看到許多周期性振動(dòng)，這些周期性振動(dòng)有些什么特征？通過(guò)討論引入受迫振動(dòng)的概念，引領(lǐng)學(xué)生進(jìn)入到受迫振動(dòng)和共振的世界。然后簡(jiǎn)要分析受迫振動(dòng)的要素：周期外力，引導(dǎo)同學(xué)們思考如何處理復(fù)雜的實(shí)際問(wèn)題；滲透物理學(xué)的簡(jiǎn)單原則，從最簡(jiǎn)單的情況入手，討論什么形式的周期外力最簡(jiǎn)單，如何加入這種簡(jiǎn)單的周期外力（余弦函數(shù)形式的周期外力）；從中體會(huì)物理學(xué)中分析和處理問(wèn)題的方法之一——建立理想化模型；借助一個(gè)精心設(shè)計(jì)的簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)儀器，清晰明了地分析實(shí)驗(yàn)儀器對(duì)應(yīng)的簡(jiǎn)單振動(dòng)模型，體會(huì)怎樣針對(duì)實(shí)際問(wèn)題建立對(duì)應(yīng)簡(jiǎn)單物理模型。針對(duì)建立的物理模型，分析并講解余弦外力作用下，受迫振動(dòng)的動(dòng)力學(xué)及運(yùn)動(dòng)學(xué)特性；借助曲線建立受迫振動(dòng)振幅和外力頻率的定量數(shù)學(xué)圖像；進(jìn)一步借助演示實(shí)驗(yàn)，通過(guò)改變周期力頻率觀察受迫振動(dòng)振幅，檢驗(yàn)數(shù)學(xué)定量圖像的對(duì)應(yīng)物理現(xiàn)象，建立相應(yīng)的物理圖像；在實(shí)驗(yàn)中通過(guò)觀察，發(fā)現(xiàn)受迫振動(dòng)中的共振現(xiàn)象。

第二步，探討共振發(fā)生的條件及意義。結(jié)合受迫振動(dòng)中發(fā)生共振現(xiàn)象的條件，借助玻璃杯被聲音震碎的視頻，體會(huì)共振的威力，探討共振威力的來(lái)源以及威力來(lái)源對(duì)應(yīng)的物理原理；通過(guò)討論，探究共振現(xiàn)象發(fā)生時(shí)，系統(tǒng)自身的固有頻率在其中的角色。借助一組玻璃杯實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證系統(tǒng)固有頻率在共振發(fā)生中起到作用。

第三步，再次提出問(wèn)題供同學(xué)們討論：在實(shí)驗(yàn)中，在同樣形式的作用力條件下，多個(gè)不同的系統(tǒng)都能發(fā)生共振現(xiàn)象，而且所加的周期外力比較復(fù)雜，如何研究在復(fù)雜周期外力作用時(shí)的受迫振動(dòng)？在實(shí)際情況中，共振現(xiàn)象在為什么能夠發(fā)生？通過(guò)同學(xué)們討論，得出：可以借助數(shù)學(xué)分析方法，可以從簡(jiǎn)單到復(fù)雜，將簡(jiǎn)單模型推廣到任意周期外力作用的受迫振動(dòng)以及在復(fù)雜外力作用下共振發(fā)生的可能性。和開(kāi)篇的探討呼應(yīng)：為什么在物理學(xué)中解決實(shí)際問(wèn)題時(shí)，可以首先建立簡(jiǎn)單模型；體會(huì)物理學(xué)中的理想化模型方法作為一個(gè)基本物理方法的重要性和可行性；體會(huì)如何針對(duì)實(shí)際情況，建立簡(jiǎn)單模型分析基本物理圖像，進(jìn)而分析和解決實(shí)際復(fù)雜的問(wèn)題。

第四步，拓展受迫振動(dòng)和共振話題，討論生活中實(shí)際存在的受迫振動(dòng)模式以及共振現(xiàn)象，討論共振的應(yīng)用，以及共振危害的防范。

討論過(guò)程中提出相關(guān)問(wèn)題，留作課后小論文題目，供學(xué)生課后進(jìn)行探討：由于學(xué)生存在興趣和相關(guān)能力的個(gè)體差異，留存多個(gè)課后討論的小論文題目，方便同學(xué)們有較大的選擇自由。通過(guò)幾段視頻，提出相關(guān)的討論問(wèn)題供學(xué)生選擇：（1）1985年9月19日墨西哥發(fā)生8.1級(jí)地震。通常地震中破壞最為嚴(yán)重的地區(qū)在震中附近。這次墨西哥地震發(fā)生了奇怪的現(xiàn)象：墨西哥地震的震源中心位于墨西哥城400公里以外的西海岸，地震波從震源傳播到墨西哥城的途中，破壞相對(duì)較??；而墨西哥城內(nèi)卻遭到了非常嚴(yán)重的破壞，尤其是5～15層等中等高度的建筑物。希望同學(xué)們通過(guò)調(diào)研，結(jié)合墨西哥的地貌特征以及墨西哥城的演化歷史，探討為什么會(huì)發(fā)生特殊的地震現(xiàn)象；為了盡量減小地震可能帶來(lái)的破壞，建筑設(shè)計(jì)需要考慮哪些因素，建筑所在位置的地形地貌有什么樣的要求？（2）1940年11月7日，美國(guó)僅通車四個(gè)月的塔克馬海峽大橋被一陣不太大的海風(fēng)吹斷了。當(dāng)時(shí)的風(fēng)速穩(wěn)定在42英里每小時(shí)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于大橋的設(shè)計(jì)風(fēng)速。但就在這陣速度不太大的海風(fēng)中，大橋在經(jīng)歷激烈的震蕩后轟然倒塌。為什么在不太大的風(fēng)速下，塔克馬大橋會(huì)出現(xiàn)震蕩而坍塌？如何避免這樣的坍塌事件？同樣的現(xiàn)象在通常的高層建筑中是否會(huì)出現(xiàn)？在什么地區(qū)的建筑物發(fā)生這種現(xiàn)象的可能性大？這對(duì)相應(yīng)地區(qū)的建筑物提出什么要求？結(jié)合大橋坍塌事件，和其他相類似的地理氣候條件的大橋建筑進(jìn)行比較；通過(guò)調(diào)研，結(jié)合相應(yīng)的地貌特征，針對(duì)現(xiàn)行環(huán)境中異常的天氣情況，探討建筑跨海或者跨河大橋的設(shè)計(jì)要求；以及類似的特殊地區(qū)高層建筑設(shè)計(jì)時(shí)需要注意哪些條件？（3）在我們前面演示的聲音震碎玻璃杯的視頻中，玻璃杯震碎需要什么條件？如何測(cè)試玻璃杯的固有頻率？采用什么方法產(chǎn)生所需的音頻？為了最終利用聲音震碎玻璃杯，對(duì)喇叭有什么要求？設(shè)計(jì)一套可以通過(guò)聲音震碎玻璃杯的實(shí)驗(yàn)設(shè)備。（4）不僅在宏觀領(lǐng)域有共振現(xiàn)象，在微觀領(lǐng)域也存在共振現(xiàn)象。例如醫(yī)學(xué)中的核磁共振設(shè)備。分析核磁共振設(shè)備的工作原理。比較宏觀領(lǐng)域和微觀領(lǐng)域共振中，系統(tǒng)與外界交換能量的差異，探討差異的來(lái)源，充分理解宏觀領(lǐng)域的連續(xù)分布和微觀領(lǐng)域的量子分布。（5）面向軍隊(duì)學(xué)員，提出問(wèn)題：如何將共振現(xiàn)象用于軍事武器設(shè)計(jì)中？希望設(shè)計(jì)的軍事武器可以在殺傷敵方的同時(shí)，又要能夠避免己方的力量的傷害。

希望通過(guò)教學(xué)過(guò)程達(dá)到相應(yīng)的教學(xué)目標(biāo)和培養(yǎng)目標(biāo)。在認(rèn)知層面上，透析理論。在此基礎(chǔ)上，運(yùn)用原理，關(guān)注應(yīng)用，讓學(xué)生深刻理解受迫振動(dòng)和共振的特性。通過(guò)提出問(wèn)題，然后運(yùn)用原理解決問(wèn)題；進(jìn)一步分析問(wèn)題，為什么共振非常廣泛，并從不同側(cè)面提出新問(wèn)題：一方面，如何有效地利用共振效應(yīng)；另一方面，如何有效地防范有害共振。希望在此過(guò)程中實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的能力目標(biāo)。通過(guò)不斷提出問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題，希望能夠提高學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)。激發(fā)好奇心，培養(yǎng)探索、創(chuàng)新意識(shí)，同時(shí)關(guān)注環(huán)境，關(guān)注科技前沿。

在具體實(shí)施教學(xué)過(guò)程中，我們充分借助演示實(shí)驗(yàn)，發(fā)揮演示實(shí)驗(yàn)在物理課程中的作用。演示實(shí)驗(yàn)不僅是為了便于學(xué)生更好地觀察某些物理現(xiàn)象及原理，讓學(xué)生更容易抓住問(wèn)題的關(guān)鍵而設(shè)置；還可以培養(yǎng)學(xué)生觀察能力、提高學(xué)生的實(shí)際操作能力，鍛煉學(xué)生良好的科學(xué)研究習(xí)慣及科學(xué)品質(zhì)等。更重要的是，學(xué)生如果充分參與到實(shí)驗(yàn)中，可以通過(guò)與教師或同伴的交流學(xué)習(xí)到更多的知識(shí)，在培養(yǎng)學(xué)習(xí)能力的同時(shí)提高學(xué)習(xí)熱情。演示實(shí)驗(yàn)不但能夠創(chuàng)建形象化的物理情景，其新穎的物理現(xiàn)象還可以吸引學(xué)生，使學(xué)生能夠保持好奇心，從而培養(yǎng)學(xué)生的探究意識(shí)與創(chuàng)新精神，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。在“受迫振動(dòng)和共振”的教學(xué)中，我們自制了一個(gè)能夠演示受迫振動(dòng)和共振現(xiàn)象的簡(jiǎn)單儀器。將教材中的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)改為探索性實(shí)驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生動(dòng)手、動(dòng)腦，在實(shí)踐中探究。同時(shí)進(jìn)行形象化教學(xué)，以增強(qiáng)學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)，激發(fā)學(xué)生積極討論探究，誘導(dǎo)學(xué)生辨析疑難，以辨激思、以辨明理，使學(xué)生在辨疑解難的過(guò)程中有所感、有所思，還要有所悟，積極培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力。同時(shí)仍然借助于演示實(shí)驗(yàn)，釋疑檢驗(yàn)，引申探究，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步探究問(wèn)題更深層次的物理本質(zhì)。我們?cè)诮虒W(xué)過(guò)程中，播放第二個(gè)視頻：聲音震碎玻璃杯，從而驗(yàn)證共振的威力，提出問(wèn)題：威力巨大的來(lái)源？并通過(guò)定量分析共振威力巨大的物理本質(zhì)。激發(fā)學(xué)生的好奇心，并引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)自己分析、自己操作，完成課后的相關(guān)作業(yè)題。然后引導(dǎo)學(xué)生動(dòng)手進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：四個(gè)相同的玻璃杯，分別盛有不同高度的水；通過(guò)手摩擦杯口邊緣施加周期外力，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。提出問(wèn)題，通過(guò)分析問(wèn)題，將簡(jiǎn)單模型延伸到實(shí)際問(wèn)題，得出受迫振動(dòng)和共振的普遍性結(jié)論，并進(jìn)而解釋相應(yīng)的問(wèn)題。

借助實(shí)驗(yàn)，提出問(wèn)題，引入受迫振動(dòng)概念；從最簡(jiǎn)單的模型入手，分析實(shí)際系統(tǒng)在特殊周期外力——余弦函數(shù)外力驅(qū)動(dòng)的余弦受迫振動(dòng)，以及在特定條件下發(fā)生的共振現(xiàn)象；然后利用數(shù)學(xué)工具——傅里葉分析推斷：對(duì)于線形系統(tǒng)而言，周期外力驅(qū)動(dòng)的受迫振動(dòng)是由多個(gè)余弦分量疊加的周期振動(dòng)。而且只要某個(gè)分振動(dòng)滿足共振條件，就會(huì)發(fā)生共振現(xiàn)象；由于受迫振動(dòng)和共振現(xiàn)象非常普遍，因此可以應(yīng)用類比的方法將力學(xué)領(lǐng)域的結(jié)論拓展到其他領(lǐng)域，同時(shí)也可以將其他領(lǐng)域得到的規(guī)律應(yīng)用到力學(xué)等領(lǐng)域。類比方法在物理學(xué)中應(yīng)用非常廣泛，經(jīng)常一些非常重要的理論就是借助類比方法獲得的。物理類比利用一種科學(xué)定律和另一種科學(xué)定律之間的部分類似性，用它們中的一個(gè)去說(shuō)明另一個(gè)，類比方法建立在兩類定律數(shù)學(xué)形式上相似的基礎(chǔ)上，可以溝通不同領(lǐng)域，可以啟發(fā)新的物理思想，幫助人們?nèi)フJ(rèn)識(shí)和發(fā)現(xiàn)一些尚待研究的物理過(guò)程和規(guī)律。其中大家非常熟悉的麥克斯韋就是用類比的方法推演電磁理論。他將通過(guò)把電場(chǎng)和流速場(chǎng)類比，對(duì)法拉第的力線思想作出了精密的數(shù)學(xué)處理，并在此基礎(chǔ)上，建立起電磁場(chǎng)的基本方程。在學(xué)習(xí)近代物理中我們還會(huì)看到很多科學(xué)大師們利用類比的方法發(fā)現(xiàn)新的物理理論。

2 小結(jié)

通過(guò)精心設(shè)計(jì)教學(xué)場(chǎng)景，激發(fā)學(xué)生探索興趣；在不斷探索中得出物理規(guī)律；在不斷探索中發(fā)現(xiàn)新的現(xiàn)象，提出新的問(wèn)題；思考問(wèn)題背后的物理原理，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的物理本質(zhì)；用實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步驗(yàn)證所得出的結(jié)論，并提出新的問(wèn)題，呼應(yīng)開(kāi)篇的探索問(wèn)題。通過(guò)不斷探索，層層深入，不僅解決了實(shí)際的復(fù)雜問(wèn)題，深刻理解相應(yīng)的物理原理；而且通過(guò)探索，培養(yǎng)了學(xué)生探究問(wèn)題、分析解決問(wèn)題的能力；更多的是培養(yǎng)探究意識(shí)，創(chuàng)新意識(shí)，從而全面提升科學(xué)素養(yǎng)。有機(jī)整合探究式教學(xué)和講授式教學(xué)，能夠讓學(xué)生在有限的時(shí)間內(nèi)充分理解領(lǐng)悟物理內(nèi)容，而且通過(guò)探究激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，不斷地提出問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題，又從新的角度提出更多的問(wèn)題；激發(fā)學(xué)生的探究意識(shí)，體驗(yàn)分析研究問(wèn)題的成就感，從而可以不斷地提高學(xué)生的科學(xué)思維，培養(yǎng)創(chuàng)新能力，不斷提升綜合科學(xué)素養(yǎng)，實(shí)現(xiàn)大學(xué)物理課程的培養(yǎng)目標(biāo)。如何找到探究式教學(xué)和講授式教學(xué)的最佳結(jié)合點(diǎn)，我們還將不斷進(jìn)行探索[5]。希望能夠借助于各種教學(xué)手段和方法，使大學(xué)物理課程在大學(xué)生成長(zhǎng)過(guò)程中的真正作用充分發(fā)揮出來(lái)。

[1] 蔡鐵權(quán). 物理教學(xué)叢論[M]. 北京: 科學(xué)出版社, 2005: 24-26.

[2] 袁運(yùn)開(kāi), 蔡鐵權(quán). 科學(xué)課程與教學(xué)論[M]. 杭州: 浙江教育出版社, 2004: 226-229.

[3] 劉儒德. 探究學(xué)習(xí)與課堂教學(xué)[M]. 北京: 人民教育出版社, 2005: 240.

[4] 李隨源. 啟發(fā)探究四步教學(xué)法[M]. 河南教育, 2001(4): 26.

[5] 孟萬(wàn)金. 優(yōu)質(zhì)高效——因材施教的教育追求[M]. 上海: 華東師范大學(xué)出版社, 2004: 23-25.