郭伯承

摘? ?要：物理教材是教師教學(xué)的重要資源，是學(xué)生學(xué)習(xí)物理課程的重要載體。教師在物理概念新授課教學(xué)中應(yīng)充分開(kāi)發(fā)和應(yīng)用教材資源，注重物理概念的建構(gòu)過(guò)程，促進(jìn)物理核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。

關(guān)鍵詞：教材資源;概念教學(xué);知識(shí)建構(gòu)

中圖分類號(hào)：G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ? 文章編號(hào)：1003-6148（2021）3-0065-3

教材是教師教學(xué)的重要資源，是學(xué)生學(xué)習(xí)課程的重要載體，是實(shí)施教學(xué)過(guò)程的要素之一。高中物理教材的內(nèi)容是編者根據(jù)《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)》的要求，精心挑選素材，按照一定的邏輯順序，精心編排設(shè)計(jì)而成，其中包含著豐富的教學(xué)資源與嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹R(shí)建構(gòu)邏輯。當(dāng)今高中使用的物理教材有多個(gè)版本，這彰顯了新課程改革中注重教育教學(xué)方式的多樣化，強(qiáng)調(diào)教師在教學(xué)過(guò)程中應(yīng)注重課程資源的融合與應(yīng)用。然而，部分教師在概念新授課中，完全摒棄了教材資源，只注重知識(shí)講授，不重視概念建立的認(rèn)識(shí)過(guò)程，這不僅造成了教學(xué)資源的浪費(fèi)，而且也違背了學(xué)生認(rèn)知事物的規(guī)律。筆者以兩位教師對(duì)山東科學(xué)技術(shù)出版社出版的高中物理教材（以下簡(jiǎn)稱“魯科版”）必修第一冊(cè)第二章第一節(jié)“速度變化規(guī)律”[1]的教學(xué)過(guò)程為例，探討物理概念教學(xué)中教材資源的融合與應(yīng)用的重要性。

1? ? 案例A

教學(xué)過(guò)程：

教師A通過(guò)復(fù)習(xí)加速度的概念導(dǎo)入新課，運(yùn)用講授法引導(dǎo)學(xué)生辨析加速度與速度、速度變化量與速度變化率的區(qū)別與聯(lián)系。

在新課教學(xué)中，教師A先直接給出了勻變速直線運(yùn)動(dòng)的定義，通過(guò)教師講授，讓學(xué)生理解勻變速直線運(yùn)動(dòng)的特征：勻變速直線運(yùn)動(dòng)是一種加速度a恒定的直線運(yùn)動(dòng);勻變速直線運(yùn)動(dòng)是一種變速直線運(yùn)動(dòng);在相等的時(shí)間內(nèi)，速度的變化量相同。

然后，教師A引導(dǎo)學(xué)生思考勻變速直線運(yùn)動(dòng)的分類。師生交流得出：勻變速直線運(yùn)動(dòng)可分為勻加速直線運(yùn)動(dòng)和勻減速直線運(yùn)動(dòng)。

接下來(lái)，教師A引導(dǎo)學(xué)生將所學(xué)的加速度定義式a =■=■進(jìn)行公式變形，得到勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度公式vt=v0+at。教師強(qiáng)調(diào)應(yīng)用公式的注意事項(xiàng)：若規(guī)定初速度方向?yàn)檎较?，則勻加速直線運(yùn)動(dòng)a的代入數(shù)值為正，而勻減速直線運(yùn)動(dòng)a的代入數(shù)值為負(fù)，負(fù)號(hào)表示加速度與初速度方向相反。

在v-t圖像的教學(xué)中，教師在黑板上直接畫(huà)出三個(gè)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的圖像，引導(dǎo)學(xué)生從圖像的截距、交點(diǎn)、斜率和面積獲取相關(guān)的信息。最后，在課堂練習(xí)環(huán)節(jié)，要求學(xué)生完成教材第39頁(yè)的“節(jié)練習(xí)”第1題。

點(diǎn)評(píng)：教師A在本節(jié)課的概念教學(xué)中，以講授法為主，向?qū)W生講授了勻變速直線運(yùn)動(dòng)的定義、特征、速度規(guī)律公式和v-t圖像等。本節(jié)課的教學(xué)方式比較單一，在概念建立的過(guò)程中沒(méi)有為學(xué)生提供勻變速直線運(yùn)動(dòng)的實(shí)際情境，導(dǎo)致學(xué)生對(duì)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的學(xué)習(xí)缺乏感性認(rèn)識(shí)的基礎(chǔ)。在v-t圖像的教學(xué)中，教師要求學(xué)生較為機(jī)械地記憶圖像信息獲取的方法，導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)這部分內(nèi)容的難度較大。

在教學(xué)過(guò)程中，教師A對(duì)教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計(jì)幾乎脫離了教材，只在最后的隨堂訓(xùn)練中采用了教材“節(jié)練習(xí)”的部分習(xí)題。通過(guò)分析教師A的教學(xué)過(guò)程可以發(fā)現(xiàn)，該教師追求知識(shí)的傳授，課堂容量大（根據(jù)v-t圖像獲取位移信息是魯科版教材必修第一冊(cè)第二章第二節(jié)的內(nèi)容），缺少物理概念的建構(gòu)過(guò)程和研究方法的點(diǎn)撥。脫離教材素材的教學(xué)，讓師生之間的互動(dòng)缺少了概念建構(gòu)的感性材料，結(jié)果是欲速則不達(dá)，學(xué)生對(duì)概念和圖像信息的理解都不透徹。

2? ? 案例B

教學(xué)片段1——?jiǎng)蜃兯僦本€運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)

教師B以復(fù)習(xí)加速度的定義、物理意義和計(jì)算公式導(dǎo)入新課。

教師B：投影教材第36頁(yè)表2-1的數(shù)據(jù)（見(jiàn)表1），引導(dǎo)學(xué)生觀察并思考汽車速度變化的情況。

生：汽車速度越來(lái)越大，汽車在做加速直線運(yùn)動(dòng)。

教師B：同學(xué)們能否求出汽車在任意兩個(gè)時(shí)刻所對(duì)應(yīng)的加速度大?。?/p>

學(xué)生通過(guò)計(jì)算汽車任意兩個(gè)時(shí)刻所對(duì)應(yīng)的加速度大小，比較發(fā)現(xiàn)汽車的加速度不變。

教師B：物理學(xué)中，將物體的加速度保持不變的直線運(yùn)動(dòng)稱為勻變速直線運(yùn)動(dòng)。同學(xué)們剛求出的加速度指的是平均加速度還是瞬時(shí)加速度？

生：瞬時(shí)加速度。

教師B：那剛才同學(xué)們求出來(lái)的汽車加速度是瞬時(shí)值還是平均值？

師生通過(guò)討論得出，剛才求的汽車加速度是平均值。如果時(shí)間取得足夠短，平均加速度的數(shù)值可以近似等于瞬時(shí)加速度的大小。

教師B：現(xiàn)實(shí)生活中，汽車在加速過(guò)程中時(shí)刻保持加速度不變的情況常見(jiàn)嗎？

師生討論交流發(fā)現(xiàn)，勻變速直線運(yùn)動(dòng)在自然界中比較少見(jiàn)，是物理學(xué)家為了研究問(wèn)題方便，將某些物體的運(yùn)動(dòng)（或其中一段運(yùn)動(dòng)）近似看作勻變速直線運(yùn)動(dòng)，是一種物理理想模型。

教師B：如果讓同學(xué)們對(duì)勻變速直線運(yùn)動(dòng)進(jìn)行分類，同學(xué)們會(huì)怎么分？

生：勻加速直線運(yùn)動(dòng)和勻減速直線運(yùn)動(dòng)。

點(diǎn)評(píng)：教師B在教學(xué)中以課本的素材為載體，創(chuàng)設(shè)問(wèn)題探究的情境，在學(xué)生對(duì)勻加速直線運(yùn)動(dòng)有了一定感性認(rèn)識(shí)的基礎(chǔ)上，引導(dǎo)學(xué)生抽象得出勻變速直線運(yùn)動(dòng)的定義，并了解勻變速直線運(yùn)動(dòng)是一種理想化的物理模型。

教學(xué)片段2——速度-時(shí)間圖像（v-t圖）和公式

教師B：課本采用列表法來(lái)呈現(xiàn)和處理汽車速度隨時(shí)間變化的數(shù)據(jù)。除了列表法，我們還有其他處理數(shù)據(jù)的方法嗎？

學(xué)生：可以用圖像法。

教師B：那要畫(huà)什么圖像呢？

學(xué)生：……

教師引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用圖像法來(lái)分析教材表2-1的數(shù)據(jù)，作出v-t圖像（如圖1），并強(qiáng)調(diào)作圖過(guò)程中的步驟和注意事項(xiàng)。

教師B：（投影教材第38頁(yè)的內(nèi)容）通過(guò)作出v-t圖像，同學(xué)們可以直觀地發(fā)現(xiàn)物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的v-t圖像有什么特點(diǎn)呢？

生：v-t圖像為一條直線或線性函數(shù)圖像。

教師B：那同學(xué)們能否求出圖像的函數(shù)表達(dá)式呢？

生：v=2t。

教師B：這個(gè)比例系數(shù)（斜率）“2”有什么特殊的物理意義嗎？

教師通過(guò)引導(dǎo)學(xué)生分析，讓學(xué)生探究發(fā)現(xiàn)v-t圖像斜率的物理意義;通過(guò)加速度的定義公式得到更為一般的函數(shù)表達(dá)關(guān)系，即vt=v0+at，引導(dǎo)學(xué)生從圖像形狀、截距和斜率獲取物體的運(yùn)動(dòng)信息。

教師B：通過(guò)v-t圖像，大家可以直觀地獲取物體的運(yùn)動(dòng)信息，現(xiàn)在請(qǐng)同學(xué)們認(rèn)真思考課本第39頁(yè)“物理聊吧”的物理問(wèn)題。請(qǐng)同學(xué)們思考圖2中物體的運(yùn)動(dòng)特征，再次感受勻變速直線運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)。

點(diǎn)評(píng)：教師B在教學(xué)中調(diào)整了教材內(nèi)容呈現(xiàn)的順序和方式。教材是先出現(xiàn)速度-時(shí)間公式，再直接呈現(xiàn)圖像;教師B先讓學(xué)生思考處理數(shù)據(jù)的方法，然后通過(guò)作圖處理數(shù)據(jù)的實(shí)踐活動(dòng)，讓學(xué)生將已學(xué)的數(shù)學(xué)知識(shí)和物理內(nèi)容產(chǎn)生聯(lián)系，解決了本節(jié)課教學(xué)的一個(gè)難點(diǎn)。教師引導(dǎo)學(xué)生推導(dǎo)得出圖像的函數(shù)表達(dá)式，再把推導(dǎo)結(jié)果與前面求得的加速度公式對(duì)比，學(xué)生就較容易發(fā)現(xiàn)v-t圖像斜率的物理意義。此過(guò)程讓學(xué)生經(jīng)歷了探究和思考的過(guò)程，而不是機(jī)械地灌輸概念和公式。最后，教師引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用加速度公式推導(dǎo)得出勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度-時(shí)間公式，從特殊過(guò)渡到一般，由具體到抽象，更利于學(xué)生理解和掌握相關(guān)物理概念和公式。

教學(xué)片段3——?jiǎng)蜃兯僦本€運(yùn)動(dòng)加速或減速的條件

教師B：請(qǐng)同學(xué)們認(rèn)真觀察下列v-t圖像（如圖3），請(qǐng)大家認(rèn)真思考以下幾個(gè)問(wèn)題：

（1）物體0～9 s內(nèi)加速度有沒(méi)有變化，如果沒(méi)有，加速度多大？

（2）物體0～9 s內(nèi)是否在做勻變速直線運(yùn)動(dòng)？

（3）物體0～9 s內(nèi)速度方向有沒(méi)有改變，如果有，什么時(shí)刻突變？

（4）物體在0～9 s內(nèi)都在做減速運(yùn)動(dòng)嗎？如果不是，物體是如何運(yùn)動(dòng)的？

（5）勻減速直線運(yùn)動(dòng)物體的加速度和速度方向有什么特點(diǎn)？

點(diǎn)評(píng)：教師B在前面教學(xué)的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步拓展，補(bǔ)充了一個(gè)典型例題，通過(guò)連續(xù)設(shè)問(wèn)的方式，讓學(xué)生歸納得出物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，加速度與速度方向相反時(shí)，物體做減速運(yùn)動(dòng);物體速度正負(fù)發(fā)生變化，加速度可以不變等信息。通過(guò)問(wèn)題思考和知識(shí)遷移深化了學(xué)生對(duì)勻變速直線運(yùn)動(dòng)速度和加速度特征的認(rèn)識(shí)。

教學(xué)片段4——知識(shí)遷移

教師B首先分析課本第37頁(yè)的例題，提升學(xué)生獲取解題策略和應(yīng)用公式的能力，并通過(guò)黑板板書(shū)，引導(dǎo)學(xué)生注意答題規(guī)范要求。然后，教師要求學(xué)生思考“遷移”欄目的思考題，并要求部分學(xué)生在黑板上演示計(jì)算過(guò)程。通過(guò)對(duì)比分析，讓學(xué)生明白處理物理問(wèn)題應(yīng)該結(jié)合實(shí)際情境，在解答問(wèn)題的過(guò)程中切身體會(huì)物理與數(shù)學(xué)計(jì)算的區(qū)別。最后，教師引導(dǎo)學(xué)生畫(huà)出汽車在0～6 s內(nèi)的v-t圖像，讓學(xué)生直觀地發(fā)現(xiàn)汽車在0～6 s內(nèi)并不是一直做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，而是應(yīng)該分段處理。

3? ? 結(jié)? 論

通過(guò)對(duì)比發(fā)現(xiàn)，兩位教師運(yùn)用教材的方式截然不同，教學(xué)成效也存在很大差異。在教學(xué)中，因?yàn)閷W(xué)生的具體情況存在差異，教學(xué)內(nèi)容的選取和教材的處理方式可以不同，但是人類認(rèn)識(shí)自然規(guī)律的過(guò)程具有普遍的認(rèn)知規(guī)律。物理概念是觀察、實(shí)驗(yàn)和科學(xué)思維相結(jié)合的產(chǎn)物[2]，教師在教學(xué)過(guò)程中應(yīng)該創(chuàng)設(shè)物理學(xué)習(xí)的情境，為學(xué)生提供足夠的感性認(rèn)識(shí)基礎(chǔ)，讓學(xué)生經(jīng)歷比較、分析、綜合、抽象、歸納和概括的思維發(fā)展過(guò)程，而不是簡(jiǎn)單的填鴨式灌輸。因此，在常規(guī)教學(xué)的過(guò)程中，教師應(yīng)認(rèn)真研讀課程標(biāo)準(zhǔn)和所使用的教材，認(rèn)真領(lǐng)會(huì)編者的設(shè)計(jì)意圖，注重教材資源的融合與應(yīng)用，充分發(fā)揮教材在教育教學(xué)中的價(jià)值。

參考文獻(xiàn)：

[1]廖伯琴.普通高中教科書(shū)物理必修第一冊(cè)[M].濟(jì)南：山東科學(xué)技術(shù)出版社，2020：7.

[2]閻金鐸，田世昆.中學(xué)物理教學(xué)概論[M].北京：高等教育出版社，2008：12.

（欄目編輯? ? 邱曉燕）