高翊

摘 要：高中物理學(xué)生大都感到難學(xué)，存有畏難情緒，為了改變這一狀況，教師應(yīng)尋找方法提升高中物理吸引力。本文從興趣與能力兩個維度做出探索。

關(guān)鍵詞：高中物理；興趣；能力

高中物理學(xué)生大都感到難學(xué)，存在畏懼情緒，如何增加高中物理對學(xué)生的吸引力？可以從兩個方面進(jìn)行思考：其一，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣；其二，提高教師的能力。

1 教學(xué)過程中，怎樣提升物理對學(xué)生的吸引力？

1.1 打破固有認(rèn)知，提升學(xué)習(xí)興趣

皮亞杰認(rèn)為人的認(rèn)識發(fā)展有四個層面，當(dāng)外界信息輸入與大腦的固有認(rèn)知不一致時，不平衡感就產(chǎn)生了，這個不平衡感會刺激人的大腦，使之興奮起來，這就是興趣。物理學(xué)是一門以客觀事實(shí)為基礎(chǔ)的學(xué)科。在概念建立和規(guī)律發(fā)現(xiàn)的過程中，總是伴隨著各種各樣固有認(rèn)識的打破，隨之而來平衡感破壞帶來的沖擊，會激發(fā)出強(qiáng)烈的學(xué)習(xí)興趣，這是物理學(xué)科的固有資源和獨(dú)特魅力，應(yīng)充分挖掘。這一過程也可以認(rèn)為是從生活走進(jìn)物理。

一般情況下，物理概念和規(guī)律的建立都可以利用不平衡感來刺激人的大腦，使學(xué)生興奮起來。如，在教自由落體運(yùn)動時，可以讓學(xué)生回顧自己的內(nèi)心圖式。為什么石頭下落比樹葉快？是不是石頭更重呢？接著教師做一個小實(shí)驗(yàn)，把兩張相同的紙張，一張摟成一團(tuán)，另一張攤開從同一高度下落，摟成一團(tuán)的下落的快。平衡感破壞了，學(xué)生的思維就活躍起來，順勢提出：物體下落的快慢與什么因素有關(guān)呢？學(xué)習(xí)興趣來了。

又如，質(zhì)點(diǎn)教學(xué)。教師先講授，能否把研究對象視為質(zhì)點(diǎn)與你關(guān)注的問題有關(guān)。當(dāng)你關(guān)注的問題與研究對象的大小形狀無關(guān)，那么當(dāng)然可以將對象視為質(zhì)點(diǎn)。比如老師關(guān)心今天早上做操的人數(shù)，你就可以去點(diǎn)人頭。而不必關(guān)注他們做操的整齊與否。這時就可以將同學(xué)視為質(zhì)點(diǎn)。如果你關(guān)注的問題與對象的大小有關(guān)是否可以將對象視為質(zhì)點(diǎn)呢？大多數(shù)的同學(xué)都會回答不行，這就讓學(xué)生回顧了自己的內(nèi)心圖式。然后我們讓他計(jì)算火車過橋的時間，制造沖突。

【例題1】橋長300m， 火車的長度為150m，火車速度60m/s，請問這列火車通過橋的時間？高中的學(xué)生都知道，這個時間等于（橋長+車長）/車速，這是因?yàn)榛疖嚤容^長，所以要把火車的長度加上去。接著教師提出一個相似的問題，計(jì)算這列火車從北京開往福州的時間時，（北京到福州的距離為1930km，火車的長度為150m，火車速度60m/s）要不要把北京到福州的距離加火車的長度呢？

這時可以要求學(xué)生動手算一算，通過計(jì)算看看會發(fā)現(xiàn)為什么。

火車過橋不加車長的時間t1=300m÷60m/s=5s

火車過橋加車長的時間t2=（300+150）m÷60m/s=7.5s

這兩個結(jié)論之比為1.5，差距很大。

從北京到福州不加車長的時間

t3=1.93×106m÷60m/s=3.2166×104s =3.2×104s

從北京到福州加車長的時間

t4=（1.93×106m+150m）÷60m/s=3.2169×104s=3.2×104s

這兩個結(jié)論之比為1，沒有差別。

對于火車從北京到達(dá)福州的時間問題，肯定是與火車的大小形狀有關(guān)的一個問題。因?yàn)檐囶^的旅客會先到福州。那么這個問題中的火車能否視為質(zhì)點(diǎn)？通過自己動手計(jì)算，學(xué)生會很有興趣回答這一問題。學(xué)生能總結(jié)出，如果研究對象的大小對關(guān)注的問題有影響，只要對象的空間尺度與研究問題的空間尺度相差懸殊，可以把研究對象視為質(zhì)點(diǎn)。

只要有興趣一切都迎刃而解。

教師還可以繼續(xù)對學(xué)生形成的固有認(rèn)知進(jìn)行碰撞：質(zhì)點(diǎn)是沒有大小的點(diǎn)，是不是只有很小的物體才可以被視為質(zhì)點(diǎn)呢？經(jīng)過簡短的討論后，大多數(shù)學(xué)生會不認(rèn)同，說明他們嘗試了對固有認(rèn)知的反思，思維質(zhì)量在物理的學(xué)習(xí)中得到了提高。

1.2 設(shè)立關(guān)卡，打怪通關(guān)，培養(yǎng)學(xué)習(xí)興趣

在物理教學(xué)過程中，教師應(yīng)創(chuàng)設(shè)情境讓學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中，不斷獲得肯定，得到正面暗示。這一過程教師適當(dāng)逐級提升思維量，形成一道道關(guān)卡，過關(guān)則會得到某個等級，與手機(jī)游戲相對應(yīng)，很容易讓學(xué)生產(chǎn)生興趣，進(jìn)入角色。

舉個例子，在學(xué)生完成摩擦力學(xué)習(xí)后，可給出這樣的習(xí)題來形成關(guān)卡，提升學(xué)習(xí)興趣。

【例題2】一質(zhì)量為m的物塊，在水平拉力F的作用下沿水平桌面做勻速直線運(yùn)動.求物塊與桌面間的動摩擦因數(shù)為多大？（秀才或積5分）

變式1：一質(zhì)量為m的物塊，受方向與水平面成60°角拉力F的作用下，物塊也恰好做勻速直線運(yùn)動。求物塊與桌面間的動摩擦因數(shù)為多大？（進(jìn)士或積10分）

變式2：一物塊，在水平拉力F的作用下沿水平桌面做勻速直線運(yùn)動.若保持F的大小不變，而方向與水平面成60°角，物塊也恰好做勻速直線運(yùn)動。求物塊與桌面間的動摩擦因數(shù)為多大？（狀元或積15分）

像這樣層層遞進(jìn)的問題，學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中會收獲鼓勵和肯定，這與游戲體驗(yàn)相類似，是可以激發(fā)出學(xué)習(xí)興趣。

只要有興趣一切都迎刃而解。

2 教師要全方位、多角度提升自我，在增強(qiáng)個人魅力的同時也增加物理對學(xué)生的吸引力

2.1 加強(qiáng)數(shù)學(xué)知識在物理教學(xué)中的使用，提升高中物理的數(shù)學(xué)邏輯

【例題3】一輛小汽車，以10m/s的速度，在平直公路上行駛，突然前方出現(xiàn)障礙物，司機(jī)以2m/s2加速度減速做避讓操作。求（1）司機(jī)剎車后2s內(nèi)汽車通過的距離？（2）司機(jī)剎車后6s汽車通過的距離？

解（1）由公式 s=v0t+1/2at2 可得s=10×2m-0.5×2×22 m=16m

（2）初次接觸此類問題的同學(xué)會是由公式s=v0t+1/2at2 可得s=10×6m-0.5×2×62m=24m

錯誤的原因是，小汽車5s就會停止，第六秒處于停止?fàn)顟B(tài)，而不是掉頭往回走。

我們使用數(shù)學(xué)知識可以把學(xué)生錯誤的原因解釋到位。

學(xué)生認(rèn)為勻變速直線運(yùn)動的速度-時間關(guān)系是，vt=v0+at 即 vt=10m/s-2tm/s2 ，即 圖1。

實(shí)際上這個過程是一個分段函數(shù)，當(dāng)小汽車沒有停下來是勻減速，停止后就是靜止，即圖2。

所以要把這一過程的轉(zhuǎn)折點(diǎn)求出來，從運(yùn)動到靜止的時間為tz

tz=（v2-v0）/a=10/2s=5s

所以vz=10m/s-2tm/s2 （0≤t≤5）

vz= 0 （5≤t<∞）

因?yàn)?s > 5s，所以 6s內(nèi)汽車通過的距離為 s=10×5m-0.5×2×52m =25m

本人一直在一線教學(xué)，此類物理問題，用數(shù)學(xué)的分段函數(shù)來解釋，會使學(xué)生有豁然開朗的感覺，一下就發(fā)現(xiàn)自己錯誤的點(diǎn)在哪里。再者物理教師講數(shù)學(xué)，對提升物理教師的個人魅力大有幫助。

2.2 教師要加強(qiáng)專業(yè)知識的學(xué)習(xí)，厚積薄發(fā)，提升物理吸引力

物理是一門以質(zhì)疑、反思、探究為途徑的學(xué)科，如果以注入式將物理知識灌給學(xué)生，那真是浪費(fèi)優(yōu)秀的教育資源。有的教師可能是怕無法掌控課堂的教學(xué)節(jié)奏，人為的限定教學(xué)軌跡，使充滿激辯的物理課堂變成了“滿堂灌”。其實(shí)教與學(xué)是一桶水與一杯水的關(guān)系，教師要給學(xué)生一杯水自己要有一桶水。物理教師要不斷加強(qiáng)學(xué)習(xí)，深挖教材，過細(xì)備課。以包容的心態(tài)為學(xué)生創(chuàng)設(shè)一個良好寬松的質(zhì)疑環(huán)境，逐步激發(fā)鼓勵學(xué)生的質(zhì)疑，讓學(xué)生在質(zhì)疑的探索中找到成就感。

例如，教“原子的核式結(jié)構(gòu)”，在本知識之前剛剛學(xué)習(xí)了電子的發(fā)現(xiàn)，知道湯姆孫利用電子在磁場中運(yùn)動的軌跡測出電子的比荷，知道了電子是帶負(fù)電，湯姆孫也因此被稱為是電子之父。

在這樣的背景下，教師向?qū)W生發(fā)問：原子整體對外不顯電性，而電子帶負(fù)電，這說明了什么？通過同學(xué)們的討論很容易得到：原子可分，至少可分為兩個部分，一部分帶正電，另一部分帶負(fù)電，它們所帶的電具有電性相反電量相等的特征。

教師繼續(xù)向?qū)W生發(fā)問：于是就會帶來一個問題，一個什么問題呢？激發(fā)學(xué)生的思考，進(jìn)而回答：原子的內(nèi)部結(jié)構(gòu)是什么樣子的？

教師可以先給出湯姆孫的模型，棗糕式模型。教師可引導(dǎo)：為了研究物體下落的快慢與什么因素有關(guān)，亞里士多德給出了重的比輕的落得快。這個結(jié)論正確嗎？讓學(xué)生問出，湯姆孫的模型對嗎？因?yàn)闇穼O形象高大，所以更容易培養(yǎng)學(xué)生不迷信權(quán)威，尊重科學(xué)敢于質(zhì)疑的科學(xué)精神。

接著教師拋出，盧瑟福設(shè)計(jì)的α粒子散射實(shí)驗(yàn)：實(shí)驗(yàn)用準(zhǔn)直的α射線轟擊厚度為微米級的金箔，發(fā)現(xiàn)絕大多數(shù)的α粒子都照直穿過薄金箔，偏轉(zhuǎn)很小。有少數(shù)α粒子發(fā)生角度較大的偏轉(zhuǎn)，大約有1/8000 的α粒子偏轉(zhuǎn)角大于90°，甚至觀察到個別α粒子偏轉(zhuǎn)角等于150°的散射，稱大角散射。

教師繼續(xù)向?qū)W生發(fā)問：絕大多數(shù)、少數(shù)、個別的α粒子行為分別說明了什么？原子的質(zhì)量分布是否均勻？湯姆孫的模型對嗎？原子的內(nèi)部結(jié)構(gòu)是什么樣子的？

學(xué)生是可以通過自己的思辨得出課本的結(jié)論，同時讓學(xué)生在這個過程得到思維的鍛煉。

長時間的引導(dǎo)學(xué)生激辯，通過激辯活動來提高學(xué)生質(zhì)疑的深度和廣度。長期思辨、互相質(zhì)疑無疑會大大提高學(xué)生的物理學(xué)習(xí)欲望。自然可以提升物理吸引力。