米敏
全國(guó)物理學(xué)科高考改革綱要明確規(guī)定:為減輕學(xué)生的負(fù)擔(dān),將高中物理內(nèi)容分為必修和選修兩個(gè)部分.必修內(nèi)容為高考的必考內(nèi)容,將選修內(nèi)容劃分為三個(gè)基本的單元,它們分別是:動(dòng)量及動(dòng)量守恒定律和原子核物理組成一個(gè)單元,機(jī)械振動(dòng)、機(jī)械波和光學(xué)組成一個(gè)單元,熱學(xué)為獨(dú)立的一個(gè)單元.考生可根據(jù)自己對(duì)選修內(nèi)容的理解掌握程度,自行選擇任意一個(gè)單元內(nèi)容來(lái)進(jìn)行高考的答卷.這種高考答題的模式,自然有它積極的方面,其主觀愿望是減輕學(xué)生的學(xué)習(xí)壓力,減輕學(xué)生高考的壓力,但是,這種高考內(nèi)容及模式的改革,卻存在著很多負(fù)面效應(yīng).筆者試從以下幾個(gè)方面來(lái)闡述,供決策者參考,請(qǐng)同仁商榷.
一、選修和必修內(nèi)容的劃分:人為地割裂了物理知識(shí)內(nèi)容內(nèi)在的體系
傳統(tǒng)的物理知識(shí)分力學(xué)、電(磁)學(xué)、熱學(xué)、光學(xué)、原子物理學(xué),相對(duì)獨(dú)立的知識(shí)體系,且老的課本內(nèi)容詳盡系統(tǒng),可謂是順理成章.現(xiàn)在的教材把完整的力學(xué)體系一分為三,保留了基本的動(dòng)力學(xué)、功和能,而將機(jī)械振動(dòng)和機(jī)械波及動(dòng)量守恒定律兩部分內(nèi)容由高一放到高三講解,從教學(xué)時(shí)間來(lái)看就形成明顯的隔離帶.凡是從事教育的工作者都清楚,遺忘程度和時(shí)間成正比,間隔時(shí)間越長(zhǎng),遺忘的就越多.這個(gè)無(wú)謂的劃分,無(wú)疑浪費(fèi)了學(xué)生的學(xué)習(xí)時(shí)間.從學(xué)生理解掌握知識(shí)的時(shí)間和程度來(lái)看,減輕學(xué)生的負(fù)擔(dān)是閉門(mén)造車(chē)、一廂情愿的事.高中學(xué)生的學(xué)習(xí)時(shí)間是有限的,知識(shí)理解掌握程度是必需的,而時(shí)間的浪費(fèi)客觀上加重了學(xué)生的負(fù)擔(dān).就動(dòng)量守恒定律而言,它是力學(xué)問(wèn)題求解的重要途徑,就其本身在物理問(wèn)題求解所占的位置而言是重要的.將動(dòng)量守恒定律內(nèi)容劃歸到選修位置后,客觀地加大了高中相應(yīng)物理解題的難度,使學(xué)生對(duì)綜合性問(wèn)題的求解方法掌握的不全面,這等于砍掉一條有工作能力的胳膊,使學(xué)生對(duì)物理問(wèn)題的求解方法變得呆板和局限.
二、動(dòng)量守恒定律應(yīng)用被列為選修內(nèi)容,其主觀意圖值得商榷
現(xiàn)行課本將物理內(nèi)容分為選修、必修兩部分之后,在高考指揮棒的指引下,老師和學(xué)生都必不可免地對(duì)選修內(nèi)容教和學(xué)舉棋不定.老師在授課過(guò)程中,要面對(duì)所有的高考內(nèi)容,要對(duì)所有的學(xué)生負(fù)責(zé),任何一個(gè)選修課題都不能放過(guò),而學(xué)生面臨的是高考中選修內(nèi)容的一個(gè),學(xué)以致用,學(xué)以致考,學(xué)生不想選考的內(nèi)容,卻不能不學(xué).選考內(nèi)容定下來(lái)又和教學(xué)內(nèi)容不同步,這是高考模式改變后一個(gè)現(xiàn)實(shí)的矛盾.我們暫不去研究如何解決這個(gè)矛盾,僅就動(dòng)量守恒定律被列為高考選修選答內(nèi)容是否合理來(lái)做一個(gè)分析.
物理學(xué)是研究自然界客觀規(guī)律的學(xué)科.自然界中有幾個(gè)定律是經(jīng)得起科學(xué)發(fā)展檢驗(yàn)的.一個(gè)為能量守恒定律,即能量不能憑空產(chǎn)生,也不能憑空消失,它只能從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式,或從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體,在轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的過(guò)程中,能量的總量保持不變.另一個(gè)就是動(dòng)量守恒定律,它揭示了相互作用的物體組成的系統(tǒng)在不受外力作用或所受合外力為零的條件下,系統(tǒng)的動(dòng)量守恒.動(dòng)量守恒定律解決問(wèn)題的范圍大到天體,小到微觀粒子,它對(duì)自然界中變化規(guī)律的揭示,同能量守恒定律同等重要,且能量守恒定律和動(dòng)量守恒定律是高中階段物理問(wèn)題求解的兩種基本方法.現(xiàn)行課本將能量守恒定律解決物理問(wèn)題貫穿于整個(gè)物理知識(shí)內(nèi)容體系,而將動(dòng)量守恒定律劃為可學(xué)可不學(xué)、可考可不考的位置,顯然有些不合理.事實(shí)上動(dòng)量守恒定律的內(nèi)容并非是難,換言之,將動(dòng)量守恒定律視為難點(diǎn)而被高考內(nèi)容邊緣化,并不是減輕了學(xué)生對(duì)高考的壓力,也不是降低了課本的知識(shí)難度,恰恰是給學(xué)生思維能力、分析能力的提高設(shè)置了認(rèn)為的障礙.列舉一例說(shuō)明之:
例題質(zhì)量為M的汽車(chē)掛有質(zhì)量為m的拖車(chē),在動(dòng)摩擦因數(shù)為μ的水平路面上勻速行駛,其速度為v0.某時(shí)刻汽車(chē)和拖車(chē)分離,分離后汽車(chē)的牽引力不變.求拖車(chē)剛停下時(shí)汽車(chē)的速度.
解析本題求解方法不是唯一的,它有多種解題思路及方法.常規(guī)解法是分別取汽車(chē)和拖車(chē)為研究對(duì)象,列出各自的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的牛頓第二定律方程和速度方程,再以汽車(chē)和拖車(chē)整體為研究對(duì)象,列出脫鉤前的平衡方程,聯(lián)立5個(gè)方程,即
F-μ(M+m)g=0,
F-μMg=MaM,
vM=v0+aMt,
μmg=mam,
vm=v0-amt,
解得vM=M+mMv0.
本題若用動(dòng)量守恒定律求解則變得異常簡(jiǎn)單,問(wèn)題是學(xué)生只要對(duì)動(dòng)量守恒定律應(yīng)用的對(duì)象是相互關(guān)聯(lián)的物體所組成的系統(tǒng),系統(tǒng)的動(dòng)量守恒條件是不受外力作用或所受合外力為零,則不難列出:
(M+m)v0=MvM,
vM=M+mMv0.
綜上,筆者認(rèn)為將動(dòng)量守恒定律知識(shí)內(nèi)容列為選修,不能說(shuō)是立意者頭腦發(fā)熱,最起碼是缺少可行性的科學(xué)依據(jù).
三、現(xiàn)行物理課本的幾處不足
現(xiàn)行課本以精美大方的姿態(tài)展現(xiàn)在讀者面前,卻隱藏著若干個(gè)不足.
(1)知識(shí)內(nèi)容的編排和課本的尺寸及頁(yè)數(shù)極不相稱.必修1整本書(shū)的內(nèi)容是老教材內(nèi)容的兩章內(nèi)容.內(nèi)容編排極不合理,學(xué)生易懂的篇幅很大,學(xué)生應(yīng)該重點(diǎn)掌握的卻著墨不多.
(2)課本引入的科學(xué)前沿的東西較多,歷史的研究史料相對(duì)較少.
(3)力學(xué)體系編排的比較零散,破壞了知識(shí)體系的完整性.
(4)課本造價(jià)高,增加學(xué)生費(fèi)用,浪費(fèi)資源.