黃榮愉

摘 要：在物理的原始實驗中蘊藏了物理學(xué)家們豐富的研究思想，有待我們?nèi)ネ诰?。但是也不是所有的原始材料都可以呈現(xiàn)在高中的課堂中，所以就需要教師篩選出最有價值的呈現(xiàn)給學(xué)生。教學(xué)改革的重要任務(wù)之一，就是要盡早地培養(yǎng)學(xué)生科研人員應(yīng)該具備的本領(lǐng)和能力，這就要求我們必須盡可能地使教學(xué)中的概念、定律和理論知識，盡量接近科學(xué)家們在其研究過程中形成的概念、發(fā)現(xiàn)的定律和創(chuàng)建的理論，以使學(xué)生從中領(lǐng)會科學(xué)家的實際創(chuàng)造過程和他們運用的方法。

關(guān)鍵詞：物理學(xué)家；研究思想；高中物理教學(xué)

1高中物理教學(xué)存在的主要問題剖析

1.1教學(xué)新理念尚未完全確立

古語有云：“師者，傳道授業(yè)解惑也”。從古至今，我國對教師教學(xué)都有著明確的定位。在應(yīng)試教育階段，多數(shù)高中物理教師在教學(xué)過程中所選擇的教學(xué)模式多為照本宣科，并且通過制訂教學(xué)計劃、“題海戰(zhàn)術(shù)”等方式進行物理教學(xué)與習(xí)題訓(xùn)練。該模式下，不僅教師教學(xué)精力耗費極大，物理教學(xué)效率不高，而且學(xué)生在學(xué)習(xí)上承受的壓力和負擔也越來越重。隨著新課改的提出，傳統(tǒng)高中物理教學(xué)“重成績、輕能力”的教學(xué)理念勢必需要及時、徹底地轉(zhuǎn)變，只有既重視學(xué)生學(xué)習(xí)方法、知識技能，又重視學(xué)生情感、態(tài)度、價值觀培育的教學(xué)新理念，才是符合現(xiàn)代教育事業(yè)發(fā)展的實質(zhì)需求。

1.2課堂教學(xué)主體地位模糊

在新課程改革逐漸推進的背景下，存在部分教師對新課改理念認識不深入、不充分，致使其在自身角色及學(xué)生課堂地位等的定位過程中出現(xiàn)偏差，將新課改倡導(dǎo)的“以生為本”理念落實不到位，在實際教學(xué)中，仍然沿襲傳統(tǒng)課堂以教師為主體的教學(xué)理念、模式及其相關(guān)做法，教學(xué)缺乏有效互動，使得多數(shù)學(xué)生在自身學(xué)習(xí)角色定位上出現(xiàn)模糊、混亂的情況。與傳統(tǒng)教學(xué)不同的是，新課改充分重視并關(guān)注主體特點，其要求教師在教學(xué)過程中要關(guān)注學(xué)生復(fù)雜性、多元性、個性化等特點，在實際教學(xué)中不斷創(chuàng)設(shè)多種情境，創(chuàng)新多元教學(xué)方法，以調(diào)動學(xué)生主動學(xué)習(xí)、積極參與課堂的興趣與熱情，并構(gòu)建師生間、生生間良好的互動氛圍，不斷提高物理教學(xué)課堂質(zhì)量與效率。但在高中物理教學(xué)實際過程中，顯然還存在部分教師和學(xué)生對自身認識不足、角色定位模糊，導(dǎo)致教學(xué)實踐未能緊跟上時代的發(fā)展步伐。

2原始數(shù)據(jù)與課堂結(jié)合的案例分析

2.1.1守恒思想與動量守恒探究的結(jié)合

從歷史的演變，引出守恒思想在高中“探究碰撞過程中的守恒量”的教學(xué)中，教師一般都是這樣引出課題的，“同學(xué)們，碰撞在我們生活中很常見，那在碰撞中哪些物理量是守恒的呢？今天就讓我們自己去探究一下碰撞過程中的守恒量。”但是學(xué)生就可能產(chǎn)生疑問，為什么要去研究碰撞過程中的守恒量，而不去探究在碰撞過程中哪些物理量發(fā)生了什么變化？我們可以從歷史上關(guān)于守恒的研究演變出發(fā)，去消除學(xué)生的困惑。尋求守恒量一直是物理學(xué)家們的奮斗目標，歷史上第一個有意義的守恒學(xué)說，就是現(xiàn)在的質(zhì)量守恒的觀點，實際上，除了質(zhì)量守恒，物理學(xué)家們還想找到運動守恒，但是想要用實驗驗證運動中的守恒量不是那么容易的，因為運動涉及物體的質(zhì)量和速度兩個物理量，最先研究這個運動中的守恒量的是笛卡爾，笛卡爾認為運動總量必定是個常量，后來惠更斯對碰撞問題做了系統(tǒng)的實驗和理論研究，最后以兩球碰撞模型，研究出來了運動過程中的守恒量。在講解完守恒思想的來源和物理學(xué)家們對探究運動守恒量的貢獻后，就可以讓學(xué)生進行自主探究實驗，去探究碰撞中哪些物理量守恒。

2.1.2課本自主探究實驗

在高中人教版教材的自主探究實驗中，用的是氣墊導(dǎo)軌、打點計時器等器材去探究碰撞?，F(xiàn)在我們可以用儀器去測量速度，那么以前的物理學(xué)家們是通過怎樣的實驗設(shè)計去得到這個結(jié)論的呢？所以在讓學(xué)生做完探究性實驗后，我們有必要講解一下惠更斯的原始實驗設(shè)計，讓學(xué)生們在欣賞物理學(xué)家們的智慧的同時，加深他們對動量守恒的理解。

2.1.3研究思想的總結(jié)

其實我們會發(fā)現(xiàn)惠更斯不僅探究出了運動中的守恒量，還發(fā)現(xiàn)了運動的守恒不止在靜止的參考系中守恒，還在運動的參考系中成立。我們可以對守恒思想進一步拓展，加深學(xué)生們對動量守恒的認識，守恒就是在物理變化的過程中常存在某些不變的關(guān)系或不變的量。在討論一個物理變化過程時，尋找整個過程中或變化發(fā)生前后存在著的不變關(guān)系或不變的量，是研究這一變化過程的中心和關(guān)鍵，這就是我們今天去探究碰撞過程中的守恒量的原因。在物理學(xué)的認識和發(fā)展中很多領(lǐng)域都滲透著這樣的思想，質(zhì)量守恒、能量守恒、電荷守恒等等，守恒既是一種思想，也是一種方法。

2.2實證思想與自由落體運動的規(guī)律探究的結(jié)合

2.2.1史料引出實證的思想

為什么要去研究運動的規(guī)律？誰先開始研究這個規(guī)律？他們是怎么研究的？這些都是學(xué)生們在學(xué)習(xí)自由落體運動的時候容易產(chǎn)生的問題。所以我們有必要把這些答案通過歷史的方式告訴給學(xué)生。在伽利略以前人們相信物質(zhì)世界的變化是按照物對人的用處來安排的，人的活動連同物都要按照上帝的安排來運轉(zhuǎn)，也就是目的論的觀點，最典型的代表就是亞里士多德，但是伽利略認為物體運動的改變總是有某種力作為原因，人與自然界不過是服從數(shù)學(xué)關(guān)系的原子集合。運動變化是伽利略科學(xué)研究唯一限定的對象，在伽利略看來，物體變動都可以歸之于物體受力的結(jié)果。在伽利略以前，科學(xué)家們都是通過邏輯思辨分析問題的，但是伽利略的研究方法卻是完全不同的，他所要研究的不是運動為什么發(fā)生而是怎樣發(fā)生，于是他就可以通過實驗觀察運動的規(guī)律，并用數(shù)學(xué)的關(guān)系表達出來。

2.2.2探究自由落體運動的規(guī)律

在講解了為什么要去研究自由落體運動后，就可以讓學(xué)生自己去探究了。在粵教版教材中，在探究自由落體運動規(guī)律的時候，我們利用打點計時器固定在鐵架臺上，紙帶一端系著重物，另一端穿過計時器，然后用手捏著紙帶，松手后重物做自由下落，測得加速度，最后得到自由落體運動的規(guī)律。

2.2.3講解物理學(xué)家的經(jīng)典實驗，提取思想

在探究完成以后，學(xué)生心里已經(jīng)對自由落體運動的規(guī)律有一定的了解，這個時候我們可以回答學(xué)生剛剛提出的疑問了，伽利略是怎么研究運動規(guī)律的。伽利略是通過斜面實驗得到了自由落體運動的規(guī)律，教師可以通過問題的方式，讓學(xué)生對剛剛做過的實驗進行反思，同時又可以認識伽利略的實驗方法。第一，伽利略研究的是自由落體運動，為什么要選擇用小球從斜面滑下來，這樣做是為什么？我們知道在那個時候，時間測得不是很準確，精度不會很高，我們知道自由落體運動很快，那時的下落時間還不好測量，于是伽利略利用斜面降低物體下落的速度。第二，伽利略如何減小實驗誤差？伽利略為了減少摩擦，在木板上挖了一個斜槽，然后在槽內(nèi)鋪上光滑的羊皮紙。第三，伽利略如何測得下落時間？那個時候還沒有精確的秒表。伽利略非常聰明地用了一個方法，在盛水的大容器底部開一個小孔，水通過孔流入杯內(nèi)，預(yù)先稱量好水杯的重量，這樣可以根據(jù)水杯的變化質(zhì)量測得時間。

結(jié)論

總而言之，高中物理知識有其一定的難度，但只要教師多了解學(xué)生的情況，針對他們常出現(xiàn)的問題進行溝通并分析問題的根源，然后，再采取相應(yīng)的教學(xué)對策、優(yōu)化教學(xué)方案，這樣一來，物理學(xué)習(xí)也能夠變得簡單、高效。

參考文獻

[1]張彬，馬世豪.高中物理實驗存在的若干問題及其改進意見[N].高等函授學(xué)報（自然科學(xué)版），2016（2）：25.

[2]莊釗棟.淺析高中物理學(xué)習(xí)的一般問題與應(yīng)對策略[J].教育教學(xué)論壇，2017（2）：22.

（作者單位：福建南安南星中學(xué)）