高中物理教学论文克服物理教学中“轻概念重习题”的倾向.doc

克服物理教学中“轻概念 重习题”的倾向笔者在物理通报1999年第9期上发表过一篇文章，题目是“克服物理教学中“轻过程重结论”的倾向”。文章的内容是：1. 对物理概念，重视其建立和发展过程，克服学生背定义的做法；2. 对物理规律，重视其推导过程，克服学生套公式的做法；3. 对物理实验，重视其进行过程，克服学生背结论的做法。十年过去了，我们的高中物理教学，有了什么变化，还存在哪些弊端呢？首先，实行了课程标准，课程标准提出了教学新理念，就是：（一）在课程目标上注重提高全体学生的科学素养（二）在课程结构上重视基础，体现课程的选择性（三）在课程内容上体现时代性、基础性、选择性（四）在课程实施上注重自主学习，提倡教学方式多样化（五）在课程评价上强调更新观念，促进学生发展特别是提出了物理教学的三维目标：高中物理课程旨在进一步提高学生的科学素养，从知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三个方面培养学生，为学生终身发展、应对现代社会和未来发展的挑战奠定基础。其次，在教科书的编写和发行上，出现了多元化局面，除了原来一统天下的人教版外，高中物理还出了沪教版、科教版（物理通报社编）、鲁科版、粤教版以及读本（北大赵凯华、陈谋熙教授编著）等，这些教科书在贯彻课程标准的前提下，各有优势、各具特色，比原来的教科书接近现代化了，如增加了逻辑门电路和传感器的内容及要求用传感器做的实验。第三，在高考科目设置上，出现了“3X”的方式，物理由单科考试变成与化学、生物一张卷的小综合，分值由与语文、数学、外语等都是100分变成语数外150分，物理100分左右的情况，相对分值由与语数外平起平坐变成是语数外的三分之二，更有甚者，有的省把物理作为“能力测试”科目而只算等级不计分数，高考只考语数外。第四，出现了很多的物理学习类网络、报纸、杂志、家教中心、辅导站等等，使物理教学走出学校，走向社会，好似万马奔腾、蓬蓬勃勃。以上这些变化，对物理教学来说，是有喜有忧，不知是喜忧参半，还是喜多忧少，甚或喜少忧多。且看实际的物理教学存在哪些弊端呢？又如何克服呢？1. 少做实验，不做实验，更不做新实验，不能按课程标准和教科书要求开全开足实验。拿传感器来说，课程标准教科书人教版高中物理有20页提到传感器，更把传感器作为单独的一章内容来呈现，特别提出用传感器做的实验就有8个，它们是：1) 借助传感器用计算机测速度（必修1P25）2) 用传感器观察电容器的充电和放电（选修3-1P31）3) 用磁传感器研究磁场（选修3-1P94）4) 自感实验（选修3-2P26）5) 光控开关（选修3-2P70）6) 温度报警器（选修3-2P72）7) 用光传感器做双缝干涉实验（选修3-4P59）8) 用传感器做单缝衍射实验（选修3-4P65）但是，配备传感器的学校很少很少，是重点中学中的名校，即使配置了传感器，也有的闲置不用，有的对外上公开课、观摩课、比赛课时才用。究其原因，多数学校是没钱，即使有钱的学校，也宁愿把钱花在盖大楼上，不愿花在教学仪器上，另一个主要原因是高考没考到，考到了，也是形式上的，没做过传感器实验甚至没见过传感器的也能做出来题目。例如：题目：如图1，质量为的滑块放在气垫导轨上，为位移传感器，它能将滑块到传感器的距离数据实时传送到计算机上，经计算机处理后在屏幕上显示滑块的位移时间（s-t）图象和速率时间（v-t）图象。整个装置置于高度可调节的斜面上，斜面的长度为l、高度为h。（取重力加速度g=9.8m/s2，结果可保留一位有效数字）（）现给滑块一沿气垫导轨向上的初速度，的v-t图线如图2所示。从图线可得滑块下滑时的加速度a= m/s2 ,摩擦力对滑块运动的影响 。（填“明显，不可忽略”或“不明显，可忽略”）（）此装置还可用来验证牛顿第二定律。实验时通过改变 ，可验证质量一定时，加速度与力成正比的关系；实验时通过改变 ，可验证力一定时，加速度与质量成反比的关系。 图1（）将气垫导轨换成滑板，滑块换成滑块，给滑块一沿滑板向上的初速度，的s-t图线如图3。图线不对称是由于造成的，通过图线可求得滑板的倾角（用反三角函数表示），滑块与滑板间的动摩擦因数 图2 图3答案：（1）6 不明显，可忽略 （2）斜面高度滑块的质量及斜面高度，且使不变（）滑动摩擦力（都算对（都算对）解析：（1）下滑时，加速度为；上滑时，加速度为摩擦力对滑块A运动的影响不明显，可忽略。（2）改变斜面高度h, 即改变斜面的倾角，则改变产生加速度的力（），可验证质量一定时，加速度与力成正比的关系；改变滑块A的质量M及斜面的高度h，且使Mh不变，因为，使Mh不变，则F不变，可验证力一定时，加速度与质量成反比的关系。（）图线不对称是由于滑动摩擦力造成的，因为在滑块上滑时，加速度的大小为 ，在滑块下滑时，加速度的大小为，在滑动摩擦力不可忽略的情况下，二者不等，图象不对称。从题13（b）图中得，又，所以=。从题13（c）图中上滑阶段读出，根据得，代入=，已知，则，解得。点评：本题是对传感器的考查。位移传感器连上计算机，不仅可以实时画出位移-时间（）图象，也可以实时画出速度-时间（）图象，比传统实验方法（打点计时器）方便得多。本题不仅考查了实验：匀变速运动的研究（求加速度），也考查了实验：验证牛顿第二定律（验证质量一定时，加速度与力成正比的关系；验证力一定时，加速度与质量成反比的关系），可谓一题多考。要在短时间内、用少数题目考查学生多年学的这么多的物理知识和方法，就要一题多考，提高题目的综合性。我刚看到此题时，没用传感器做过这个实验，甚至没见过传感器，也能做对了此题。后来用传感器做了这个实验，才真的体会到传感器的好处。高考命题者明知多数学校没有传感器，他们不敢出只有做过传感器实验才能做的高考题，但又要向课程标准和新教科书靠拢，以证明高考命题的先进性，所以只能出这样的题目中有传感器但没用过传感器也能做的题目，假如真的出了没用传感器做实验就做不出来的题目，那高考后就会有大批学校买传感器了。.物理教学是跟高考走，还是跟课程标准和教科书走，两者都跟，但主要是跟高考走；高考跟课程标准和教科书走，还是教科书跟着高考走，理论上是高考跟课程标准教科书走，但跟着走，是紧跟，还是拉下一段距离，拉下的距离是近是远？课程标准，教科书，高考大纲，高考题，教学，教师，学生，家长，谁跟谁走？怎样跟？2. 少讲或不讲概念和规律，出现以习题代概念、以练习代读书、代讲解的弊端。对规律的的推导一带而过，用大量习题、练习代替对概念规律的讲解，从解题错误中纠正对概念、规律的理解错误。早在10年前，人民教育出版社的扈剑华先生就一针见血地指出：有的学校，对物理概念一笔带过，而用大量的时间做练习，从纠正练习的错误中去理解概念，这种做法，是与素质教育的理念南辕北辙、背道而驰的。扈剑华先生的话不仅当时适用，现在更适用，并且愈演愈烈。很多学校，可以说几乎所有的学校，都是三年的物理课程（其它很多课程也如此）两年教完，一年的时间复习迎考，三年的课本两年读完，高三几乎全用复习资料，当时我在著名的物理教学杂志上看到清华大学著名教授张三慧的文章，质问：既然三年的课程两年读完，为什么还要办三年制而不办二年制呢？而实际情况是，不仅办3年制，还有4年制（高考复读班）。更有甚者，有的名校，一年半就把新课学完了，高考复习用一年半的时间。即使在前二年的新授课的教学中，也存在课堂教学习题化的倾向，以习题为钢，以练习为主，习题代替讲解，讲义代替教科书，一节课45分钟，实验基本没有，讲解三分之一，练习三分之二，很多学校都是这样。有人说，存在就是合理的。想一下，为什么大家都如此？因为高考题太难了，高考题的难度比教科书不在一个挡次上，例如这一道高考题，是笔者早就见过的，后来高考终于考到了。题目：一物体放在光滑水平面上，一水平力作用在物体上使物体从静止开始运动一段时间后，将力的方向反向，经过同样的时间，物体回到出发点，且回到出发点时的动能为EK，求整个过程中正反两个水平力的功分别是多少。解析：（1）首先分析状态和物理过程，示意图如下：物理状态：位置1：速度为0，位置2，速度为v1, 位置3：速度为0，位置4，速度为v2,动能为Ek.位置4与位置1在同一位置，但速度（状态）不同。物理过程：从位置1到位置2：匀加速运动。从位置2到位置3：匀减速运动。从位置3到位置4：匀加速运动。（2）列方程式：从位置1到位置2：动能定理：，（1）功的概念：， （2）牛顿定律：，（3）运动学公式：，（4）从位置2到位置4：动能定理：， （5）功的概念：，（6）（因为从位置2到位置3做的负功与从位置3回到位置2做的正功代数和为0）牛顿定律：， （7）运动学公式：，（8）（因为与方向相反，以为正方向）整个过程：，（9）已知条件：，（10）（3）解方程组：（1）式比（5）式得：，（11）（2）式比（6）式得：,（3）式比（7）式得：,（4）式比（8）式得：，综合以上3式得：（12）联立（11）（12）两式得：，所以，与（9）式联立解得：，。点评：本题难点有四：1. 物理过程复杂。解决物理过程复杂的物理题的好方法是：物理情景分析法，就是画物理情景示意图，分析物理状态和物理过程，以便化繁为简，化整为零。2. 物理公式难写，一是公式多，既要有牛顿定律的，运动学的公式，又要有功和能的，还有动能定理的。3. 物理符号易错。在物理公式中，有加减号“”和“”，还有正负号“”和“”（正号常忽略），怎么区别？如式（5），动能定理：， 和式（8）运动学公式：，为什么前者用减号，后者用加号？因为动能是标量，所以（5）式中的“”是减号，动能定理是：合力做的功等于物体动能的增加量，增加量就是差，是末动能减去初动能。而速度是矢量，运动学公式中的速度公式：中速度和加速度都是矢量，矢量是有方向的，（8）式是设向左为正方向为前提列的式子，因为向左，所以为正（正号省略），向右，所以为负（在（8）式的括号中），所以（8）式中，前一个“”是减号，表示两个速度的差速度的变化量，后一个“”是负号，表示速度是负的，与速度方向不同，而加速度方向向左，为正（正号省略）。（8）式是解题过程中最易发生错误的式子，有的答案直接写，同学看了不知来源，看不懂。有的同学写成，则结果解得，就解不下去了。4. 解的方法巧妙。虽然列出了方程，能不能解出，能不能解对，仍然是个问题。这里巧用了比例法。既然已列出（9）式求出了W1与W2的和，再求出W1与W2的比不就好解了。在求比时，（11）式好列，（12）就难了，它是综合（2）（3）（4）（6）（7）（8）6个式子才得到的。就是老师做起来，也要费一番思考、一番功夫。这道题看起来不太复杂，已知数只有一个（末动能EK）,解起来真不容易，它说明了甚多物理上的道理和方法，特别强调了动能定律与牛顿定律和运动学公式的区别。要想学生在高考这么短时间内做出这么难的题目，不是靠分析，而是靠记忆，靠题海战术，从大量的训练中提取与高考题类似的题目，来模拟。正如乒乓球比赛一样，对方乒乓球打过来，你能考虑速度、位置、角度、力度吗？来不及考虑，凭经验打，凭感觉打，经验和感觉哪里来？练习、训练，大运动量，题海战术。题海战术，不是没用，但有限，对一般学生有用，对培养物理学家、创新学者是有害的。对仅能考上大学为目标的学习者是有效的，对目光远大、志向远大的学习者反而起束缚的作用。因为物理概念和物理规律是物理学家长期实验、研究、讨论、争论甚至论战才得来的，甚多物理概念和规律不能从日常生活中得到甚至与日常生活相悖的，要多读书、多实验、多思考，也要老师多讲解、多体验。因为物理老师不论比学生聪明的还是不如学生聪明的，都是经过专业学习和训练的，物理概念和规律在他们的脑中已形成定论。