帥厚梅 李慶國(guó)

(揚(yáng)州市新華中學(xué),江蘇 揚(yáng)州 225009)

教材是師生實(shí)施課程標(biāo)準(zhǔn)的重要憑借,教材是最重要的課程資源.教師在教學(xué)的過(guò)程中應(yīng)不斷反復(fù)研讀教材,不斷拓展教材資源,不斷優(yōu)化教材設(shè)計(jì),以便更好地貼合教情和學(xué)情,更有效地提升學(xué)生的核心素養(yǎng).

1 圖片再補(bǔ)充,視頻更生動(dòng)

圖1 過(guò)水路面標(biāo)志牌

為了呈現(xiàn)知識(shí)的直觀性,教材已經(jīng)配了豐富、實(shí)用的圖片.但由于版面有限等原因,教材對(duì)知識(shí)點(diǎn)的配圖也是有限的.教師在教學(xué)的過(guò)程中可以根據(jù)自己的教學(xué)需求,適當(dāng)補(bǔ)充相關(guān)的圖片,以幫助學(xué)生更好地學(xué)習(xí)相關(guān)知識(shí).例如,必修2第6章第4節(jié)“生活中的圓周運(yùn)動(dòng)”中提到“公路在通過(guò)小型水庫(kù)泄洪閘的下游時(shí)常常要修建凹形路面,也叫‘過(guò)水路面’”.筆者所在城市的學(xué)生對(duì)拱形橋比較熟悉,身邊就有,學(xué)生體驗(yàn)很深.但對(duì)于“過(guò)水路面”則很陌生,多數(shù)學(xué)生從來(lái)沒(méi)有聽(tīng)說(shuō)過(guò).于是筆者給學(xué)生看了一張“過(guò)水路面”的交通標(biāo)志圖,如圖1所示.一方面讓學(xué)生意識(shí)到“過(guò)水路面”在現(xiàn)實(shí)生活中確實(shí)存在;另一方面也是讓學(xué)生認(rèn)識(shí)一下“過(guò)水路面”的標(biāo)志,了解一下相關(guān)的交通知識(shí).我們的教育要面向?qū)W生的未來(lái),學(xué)生將來(lái)出去旅行的時(shí)候就有可能用上這個(gè)知識(shí),可以將所學(xué)知識(shí)應(yīng)用到現(xiàn)實(shí)生活中.這也是在增強(qiáng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的能力,豐富學(xué)生的生活常識(shí).

圖2 過(guò)水路面

圖片與文字相比要直觀形象得多,學(xué)生對(duì)圖片的印象會(huì)比文字更加深刻.但圖片畢竟是一種靜態(tài)的呈現(xiàn),若能根據(jù)需要再配上相關(guān)視頻,化靜態(tài)為動(dòng)態(tài),則知識(shí)就會(huì)變得更加生動(dòng)有趣.筆者在給學(xué)生看完“過(guò)水路面”的交通標(biāo)志后,又給學(xué)生看了一段汽車通過(guò)“過(guò)水路面”的視頻,如圖2所示.這樣學(xué)生在視覺(jué)參與的基礎(chǔ)上,又加入了聽(tīng)覺(jué)參與,多感官參與學(xué)習(xí)的效果會(huì)更佳.此外,由于筆者選擇的視頻比較活潑有趣,學(xué)生看完之后哈哈大笑,因此學(xué)生在學(xué)習(xí)知識(shí)時(shí)還有了愉快的情感體驗(yàn),這樣學(xué)生對(duì)“過(guò)水路面”的認(rèn)識(shí)就更加深入了.筆者選擇的這個(gè)視頻中,還涉及到了汽車通過(guò)“過(guò)水路面”時(shí)可能出現(xiàn)的一些危險(xiǎn)狀況,這也是有助于提高學(xué)生的交通安全意識(shí),增強(qiáng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度與責(zé)任.學(xué)生學(xué)習(xí)物理知識(shí)的最終目的不僅僅是為了學(xué)會(huì)解決試卷上的幾道物理題,更是為了將學(xué)到的物理知識(shí)靈活運(yùn)用到現(xiàn)實(shí)生活中,能夠用物理知識(shí)解釋生活現(xiàn)象,用物理知識(shí)為現(xiàn)實(shí)生活服務(wù).

2 習(xí)題再加工,拓展更深入

教材在每一節(jié)及每一章后面都精心配套了相應(yīng)的習(xí)題,這些習(xí)題情境新穎、問(wèn)題開(kāi)放.教師在日常教學(xué)過(guò)程中要關(guān)注每一章節(jié)后面的習(xí)題,充分利用好這些習(xí)題,并根據(jù)學(xué)生情況做相應(yīng)的加工拓展.例如必修2第6章第3節(jié)“向心力”這一節(jié)后面的練習(xí)第2題,題目如下.

圖3 小球在玻璃漏斗中運(yùn)動(dòng)

例1. 把一個(gè)小球放在玻璃漏斗中,晃動(dòng)漏斗,可以使小球在短時(shí)間內(nèi)沿光滑的漏斗壁在某一水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)(如圖3所示).小球的向心力是由什么力提供的?

這一題放在第3節(jié)課后,可以引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)分析向心力的來(lái)源.但由于學(xué)生剛剛學(xué)習(xí)向心力,所以在本節(jié)也不能做過(guò)多的拓展深入.但當(dāng)?shù)?章“圓周運(yùn)動(dòng)”全部講完,在進(jìn)行章末復(fù)習(xí)的時(shí)候,就可以再將這一例題加工拓展.在分析完向心力的來(lái)源后,可以補(bǔ)充數(shù)據(jù)讓學(xué)生計(jì)算小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的線速度、角速度、周期、向心加速度以及漏斗壁對(duì)小球支持力等.若學(xué)生的物理基礎(chǔ)比較好,還可以再深入一點(diǎn),讓學(xué)生比較不同平面內(nèi)兩個(gè)小球的線速度、角速度、周期、向心加速度以及漏斗壁對(duì)小球支持力的大小關(guān)系等.可以設(shè)計(jì)如下的題目.

圖4 圓錐筒模型

例2. 一個(gè)內(nèi)壁光滑的圓錐筒的軸線是豎直的,圓錐固定,有質(zhì)量相同的兩個(gè)小球A和B貼著筒的內(nèi)壁在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),如圖4所示,A球的運(yùn)動(dòng)半徑較大,試討論A球和B球的線速度、角速度、周期、向心加速度以及對(duì)筒壁的壓力大小關(guān)系.

圖5 雜技表演

當(dāng)筆者讓學(xué)生做這個(gè)拓展題時(shí),很多學(xué)生都誤以為A、B兩球的角速度一樣,A球的半徑大,則A球的線速度大.由此可見(jiàn),學(xué)生會(huì)做書(shū)上的例題,看似已經(jīng)掌握了此模型,而拓展深入之后才發(fā)現(xiàn),學(xué)生實(shí)際并未真正掌握.只有一個(gè)小球,學(xué)生無(wú)意識(shí)中知道這個(gè)小球在筒內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng).而當(dāng)出現(xiàn)兩個(gè)小球時(shí),學(xué)生又誤以為兩個(gè)小球是“共軸”的,從而誤以為兩個(gè)小球的角速度一樣.他們沒(méi)有意識(shí)到其實(shí)兩個(gè)小球是“各轉(zhuǎn)各的”,并不能“草率”地認(rèn)為它們的角速度一樣.實(shí)際角速度是否一樣,需要根據(jù)向心力方程計(jì)算分析得到.為了讓學(xué)生能夠更好地建立起這個(gè)模型,筆者又找了一個(gè)摩托車雜技表演的視頻給學(xué)生看,如圖5所示.幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)到這個(gè)模型里面的兩個(gè)物體并非“共軸”情形.這樣不僅提高了物理模型的直觀性,幫助學(xué)生更好地建立物理模型,同時(shí)也提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和樂(lè)趣.

圖6 球模型

不過(guò)需要提醒學(xué)生,摩托車雜技表演是在一個(gè)球形籠子(球模型)里面運(yùn)動(dòng),與教材中的圓錐筒模型還有一些差別.在引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)用向心力方程分析兩個(gè)小球在圓錐筒中運(yùn)動(dòng)的線速度、角速度等物理量的大小關(guān)系后,筆者又引導(dǎo)學(xué)生將摩托車雜技表演抽象成一個(gè)球模型,如圖6所示.讓學(xué)生用類似的方法再分析球模型中兩個(gè)小球在不同平面做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的線速度、角速度等物理量的大小關(guān)系.通過(guò)這種變式訓(xùn)練,幫助學(xué)生學(xué)以致用、舉一反三,也增強(qiáng)了學(xué)生的科學(xué)思維能力.

引導(dǎo)學(xué)生做完練習(xí)之后,筆者又啟發(fā)學(xué)生：看來(lái)我們只需借助向心力方程就能夠計(jì)算出摩托車在不同軌道平面做勻速圓周運(yùn)動(dòng)所需的線速度、角速度等,引導(dǎo)學(xué)生去體會(huì)理論學(xué)習(xí)的成就感.此外,由計(jì)算分析可以得到,摩托車在不同平面的線速度、角速度、周期等都是不一樣的.由此可見(jiàn),摩托車手在表演的過(guò)程中,要能夠很好地控制摩托車的速度,才能夠有我們看到的精彩表演.正好借此機(jī)會(huì)讓學(xué)生體會(huì)一下“臺(tái)上一分鐘,臺(tái)下十年功”的不易與成功,激發(fā)一下學(xué)生的學(xué)習(xí)斗志.

3 順序再重組,思路更順暢

圖7 火車轉(zhuǎn)彎

在必修2第6章第4節(jié)“生活中的圓周運(yùn)動(dòng)”中,教材是先安排講“火車轉(zhuǎn)彎”,如圖7所示,最后再安排講“離心運(yùn)動(dòng)”.筆者在教學(xué)實(shí)踐過(guò)程中發(fā)現(xiàn),學(xué)生對(duì)火車轉(zhuǎn)彎時(shí),若速度沒(méi)有按照規(guī)定速度行駛,超過(guò)或者低于規(guī)定的速度時(shí)火車輪緣是擠壓外軌道還是擠壓內(nèi)軌道,在這個(gè)知識(shí)點(diǎn)上容易混淆,經(jīng)?！皯{感覺(jué)”作出錯(cuò)誤判斷.

若先講離心和向心運(yùn)動(dòng),學(xué)生知道了當(dāng)提供的力比需要的向心力小的時(shí)候,物體就做離心運(yùn)動(dòng);而當(dāng)提供的力比需要的向心力大的時(shí)候,物體就做向心運(yùn)動(dòng).在此基礎(chǔ)上再講火車轉(zhuǎn)彎問(wèn)題,當(dāng)

火車按照規(guī)定的速度行駛時(shí),其向心力是由火車的重力和軌道對(duì)火車支持力的合力提供的.若火車的速度超過(guò)規(guī)定速度,則重力和支持力的合力就比火車需要的向心力小,火車有離心的趨勢(shì),從而擠壓外軌道,于是外軌道給火車一個(gè)向里的彈力輔助提供向心力.同理,若火車的速度小于規(guī)定的速度,則火車的重力和軌道對(duì)火車支持力的合力比需要的向心力大,火車有向心的趨勢(shì),從而擠壓內(nèi)軌道.這樣引導(dǎo)學(xué)生從離心運(yùn)動(dòng)和向心運(yùn)動(dòng)的角度,用正確的物理觀念來(lái)分析火車轉(zhuǎn)彎擠壓內(nèi)外軌道的問(wèn)題,就比較自然順暢,學(xué)生比較容易接受并掌握.同理,從離心運(yùn)動(dòng)和向心運(yùn)動(dòng)的角度也可以輔助判斷豎直平面內(nèi)圓周運(yùn)動(dòng)(例如“桿模型”“雙軌模型”等)中,小球?qū)U或軌道的作用力方向隨速度變化,分析細(xì)節(jié)這里不再贅述.

教材在編排章節(jié)內(nèi)容的時(shí)候一定有其內(nèi)在的前后邏輯關(guān)系,教師在日常教學(xué)過(guò)程中總體還是按照教材內(nèi)容的先后順序授課.但具體到某一節(jié)內(nèi)容,結(jié)合教師授課當(dāng)下的教情和學(xué)情,也可以靈活地調(diào)整教學(xué)思路,使教師的實(shí)際教學(xué)思路更為貼合教情和學(xué)情,更加順暢高效.