还物理教学之本然 促学生5A之发展

林立灿 郑渝

教育的根本目的就是通过教育使学生从自然人向社会人转变，使之通过学前、小学、中学、大学等一系列的教育，成为对社会有用的人才。有关人才的标准有多种，但我们比较认可5A表述。国外某大公司在招聘广告中打出其公司需要具有5A的人才，即Appearance （外表、形象）、Attitude （态度）、Accountability （ 责任感）、Ambition （ 志气、抱负）、Ability（能力）。高中物理教育作为高中教育的重要组成部分，在将学生培养成人才雏形的重要阶段，我们为学生的5A做了什么？[1]我们高三的物理教育又为发展学生的5A做了什么？这些都值得我们深思。本文想就此话题表达一些观点，以就教于同仁。

一、 高三物理教育的现状

按照《高中物理课程标准》的设想，高三学年只有四分之三甚至更短的时间进行高考总复习。但由于众所周知的原因，很多学校都将高三学年的一整年时间用于高考复习。在高三物理教学中有很多不正常现象，主要有：

1.高三学生应试压力逐年增加大

由于在改革开放后，我国每年都将高考试题公布。参加高考的学生为了在高考中取得好成绩，都会做以往高考的试题，这就使得高三学生应试压力逐年增大。

2.学生遗忘率高，高三复习效率低下

笔者有过参与高四辅导班教学的经历。高四辅导班生源来自当年参加高考因没有达到录取线或末达到自己理想成绩而放弃被录取的机会，继续复习准备第二年再次应考的学生。在高四辅导班的第一节课，笔者都会做个调查：如果高考提早2个月，你们的成绩是否会更高？很多同学都给出肯定的回答，这就说明高三复习的最后阶段很多都是做无用功，复习效率低下。

3.高三物理教学的课堂普遍沉闷，缺少课堂应有的生机与活力

现在的高三物理教学几乎都是一个模式：教师归纳知识点，讲例题，学生做习题，参加各种模拟考试，教师讲评，如此循环。学生大多数喜欢题海战术，宁愿做题而不愿看书。课堂普遍沉闷，缺少课堂应有的生机与活力。

笔者认为，造成上述现象的最根本原因是高三物理教学的应试教育成份过重，而忽视了高三物理教育作为高中物理教育的一个重要组成部分应承担的教育功能，其结果导致学生不喜欢物理。近年来，有学生在高考后毁书就是一个佐证。

二、高三物理教育的实践尝试

物理是研究物质结构、物质相互作用和运动规律的自然科学，是一门以实验为基础的自然科学。物理学的一个永恒主题是寻找各种序、对称性和对称破缺、守恒律或不变性。 《普通高中物理课程标准》指出：高中物理是普通高中科学学习领域的一门基础课程，与九年义务教育物理或科学课程相衔接，旨在进一步提高学生的科学素养。同时也指出：高中物理课程有助于学生继续学习基本的物理知识与技能；体验科学探究过程，了解科学研究方法；增强创新意识和实践能力，发展探索自然、理解自然的兴趣与热情；认识物理学对科技进步以及文化、经济和社会发展的影响；为终身发展，形成科学世界观和科学价值观打下基础。[2]

由此可知，《高中课程标准》对高中物理的教育功能做出了明确的界定，但我们高三物理教育似乎与新课标的规定不相符。笔者在近几年的高三物理教学中做了以下尝试。

1.高三总复习要加强模块之间的联系

中学物理的科学知识体系是实现物理教育功能的基础。从2000年以来在全国进行的高中物理新课程改革最主要的特点是把课程内容的调整作为重要的方面。在《普通高中课程方案（实验）》中明确提出课程内容改革的基本原则是时代性、基础性和选择性。高中物理新课程以模块教学代替了原来的系统传授。在高三物理教育中，特别在复习阶段更应加强各模块之间的联系，让学生看到一个相对完整的物理知识体系，而不是一昧地“炒冷饭”，即不断复习已学过的知识点，采用题海战术。也许这种做法，能让学生在懵懵懂懂中提高一时的解题技巧，却无法真正做到融会贯通，更不用提学以致用，这种做法无异于与新课标倡导的物理教育功能背道而驰。

笔者在复习完必修模块及选修模块的动量章节后，会与全班同学共同探讨如下一道选择题：

两根绝缘细线分别系住a、b两个带电小球，并悬挂在O点，除两带电小球形成的电场外，周围空间不存在其它电场。当两个小球静止时，它们处在同一水平面上，此时α<β，如图1所示。现将两细线同时剪断，下列有关两带电小球的叙述正确的是：

A.在未落地的任一时刻两球总处在同一水平面上

B.在未落地的任一时刻a球速度小于b球速度

C.在未落地的任一时刻b球速度小于a球速度

D.在两球下落过程中a球水平位移大于b球水平位移

学生要能选出本题的正确答案（A、B）必须熟练掌握物理1、物理2、选修3—1及选修3-5的相关重点知识及其应用。从原来绳未剪断时，两球处于平衡状态下的角度关系可得出a球质量大于b球质量。同时剪断细线后，两球在下落过程中沿竖直方向只受到重力作用，水平方向则受到两球之间的库仑排斥力作用。两球在下落过程中都做曲线运动，其曲线运动可分解为竖直方向自由落体运动与水平方向加速度减小而速度增大的变速直线运动。两球组成的系统在水平方向动量守恒。

再如，笔者在高三复习电势能时，就会把重力势能、弹簧弹性势能、电势能进行比较；针对学生迷惑的物理量正负号问题，笔者会提出以下三个小问题让学生回答：

（1）速度v1=-15m/s v2=2m/s 哪个速度大？

（2）做功W1=-15J W2=2J哪个做功多？

（3）势能E1=-15J E2=2J哪个势能大？

笔者认为像上述这样的例题和问题就具有“母题”的特点，在高三总复习中教师要选用极具代表性的例题和问题作为理清知识要点后的例题，打破模块之间的界限，使例题有知识的涵盖量和贯穿性。

2.应让学生深刻体会每个知识点的来龙去脉，知其然更要知其所以然

著名法国科学家庞加莱曾说：“物理学是由一系列事实、公式和法则建立起来的，就像房子是用砖砌成的一样。但是，如果把一系列事实、公式和法则就看成物理学，那就犹如把一堆砖看成房子一样。不，物理学比组成它的事实、公式和法则要深刻得多！”由于高中物理新课程改革的基础性，以学生探究代替原来的教师讲授，让学生享受探究的过程，从而爱上物理研究。但如果没有教师的引导，没有最后的思考与总结，这样的探究过程往往会变成对已知知识的重复验证，甚至有学生完全忽视探究过程，只去记忆结论，更有甚者只去记忆数学的公式，而忽视了其内在涵义。而到了高三复习时，如果教师只是不断复习物理概念以及相关的要点，强调让学生不断地应用各种公式进行解题，不仅剥夺了学生学习的乐趣，更无法体会先辈们在探索未知世界与揭示科学真理的过程中所总结和提炼出的科学的逻辑思维和科学的研究方法。

笔者在这方面也进行了一些大胆的尝试，均取得了较好的效果。例如，我们在高三复习库仑定律时，介绍库仑定律产生的过程及其发展，并将库仑定律与万有引力定律进行比较，告知学生人类对电现象的认识与研究经历了很长的时间。18世纪中叶， 人们借助万有引力定律对电和磁做了种种猜测。18世纪后期，科学家开始了电荷相互作用的研究。1785 年， 法国物理学家库仑用自己发明的扭秤建立了静电学中著名的库仑定律。库仑定律是电学发展史上的第一个定量规律，使得电学的研究从定性进入定量阶段，是电学史中一块重要的里程碑。库仑定律是电磁理论的重要基础，如果不成立，理论上就会导致光子的静止质量不等于零，从而出现真空色散！光速可变！电荷不守恒等问题，从而动摇电磁学乃至物理学大厦的基础。因此，库仑定律的验证至今仍未停止，而且越做越精确。英国科学家卡文迪许受库仑实验的启示，也利用扭秤来测量万有引力，但是万有引力要比电力小的多，一般物体间的引力实在太微弱了，比如两个一公斤重的铅球，当它们相距十厘米时，相互之间的引力只有十亿分之一牛顿，即使是空气中的尘埃，也能干扰测量的准确度，所以要求实验的仪器要更加地精密。在1798年的一天，卡文迪许到皇家学会去参加一个会议，走在半路上，他看到几个小孩子，正在做一种有趣的游戏：他们每人手里拿着一面小镜子，用来反射太阳光，互相照着玩。小镜子只要稍一转动，远处光点的位置就有很大的变化。看到这里，忽然一个念头闪过他的脑海，借助小镜子不是正好可以使扭转的角度进一步得以放大，将更加微小的引力彰显出来吗？从而他改进了扭秤的设计，巧妙而准确地测定出了万有引力，从而可以推算出万有引力常量G的数值[3]，使得万有引力常量在牛顿提出万有引力定律后的一个世纪才被测得。两个公式最后显现出来的是一种对称的美。

又如笔者在复习电磁波产生与发射时，从理想的LC振荡电路一直说到开放LC振荡电路，最后告诉学生实际上一根导线就可以构成一个LC振荡电路。

虽然这些都不是高考的重点，但当笔者将这些讲述给学生时，学生都会表现出极大的兴趣，而这恰恰是我们提高高三总复习效率的前提。更为重要的是，通过这样的教学使物理教育的功能得以现实。

3.通过渗透物理科学史的教育以实现物理的教育功能

在物理学漫长的发展史中，围绕着某一个概念或理论的建立大都有许多故事，通过向学生讲述这些事件，让学生感受科学家的人格魅力，学习到物理学家严谨的科学态度和科学的思维方法，认同物理学家坚持不懈追求真理的科学精神，使学生产生学好物理的内在驱动力，化被动接受为主动获取，化机械学习为自主探索，化僵化的知识为灵动的智慧。

在高三物理总复习教学中典型的例子是有关光的本质的教学。我们现在已经知道，光是一种电磁波，具有波粒二象性。但在物理学发展史上，围绕着光是波还是粒子进行了长时间的争论。由于高中新课程是采用模块教学，光的粒子性与光的波动性是分别在两个模块（选修3-4和选修3-5）中进行阐述讲解。笔者在高三总复习时，打破了模块限制，将光的波动性与粒子性合并讲解。

虽然这些也不是高考的重点内容，但笔者舍得花时间介绍这些内容。我们始终认为，对学生来说，有些物理学常识、物理思想及思维方法比分数更重要。可想而知，如果我们没有将光的波动性与粒子性串在一起给学生介绍，学生就不知道什么是“以太”。现在相当一部分学生在高中后不再学习物理了，如果不知道“以太”这样物理学中常识性的知识，只能是一种遗憾。记得笔者在最新一次高三复习中介绍到这部分内容时，由于课时的限制，有些部分只能简略介绍。当看到学生似乎还不满足时，笔者建议他们在高考后再抱一本物理学史书籍看看。学生对我的建议都抱以会心的微笑。物理教育功能就应该是通过这样无数细小的成功教育细节得以实现。

4.关注学生的感受，回答学生想知道的问题

有资料表明，高中物理在学生心目中的地位在下降，原因有多方面。但笔者认为，其中最重要的原因是，在学生看来高中物理离他们的现实生活非常遥远。每个学生都清楚记得高一第一节绪论课时，物理老师给他们讲物理是一门多么强大的学科，它对人类的贡献有多大等等，但当学生经过三年的学习，发现只是会解一些诸如弹簧加木块、带电粒子在电磁场中运动等的习题，除此之外，知之甚少。要彻底改变这种状况，就必须关注学生的感受，回答学生想知道的问题，重树物理在学生心目中的地位，只有这样才能实现物理学科的教育功能。

笔者在高三总复习讲到万有引力时，认真跟同学们解答了为什么重力是由于地球对物体的吸引力而产生，但不能说重力就是地球对物体的万有引力。记得在高一物理1学习时，我们定义重力是由于地球对物体的吸引力而产生，但不能说重力就是地球对物体的吸引力，当时学生经常会问为什么？老师通常回答：“等学习到万有引力定律时就自然知道了”。但当我们学习物理2万有引力部分时，课本并没有进行解释，很多老师也未具体解释。有关这点，笔者认为在高三总复习时讲解是最好不过了，实践证明结果效果良好。

又如：高一物理学过圆周运动及机械能守恒定律后，教师会分析过山车的例子。如图2所示，半径为R的光滑圆轨道与光滑曲线轨道在O点相连，从A点静止释放一小球，为使小球能够过圆周的最高点D点，通过分析列式计算可得H≥■R。学生刚学习这部分内容时会误认为小球过圆轨道最高点时最小速度可以为零，因此只要从H=2R处静止释放小球即可。为了让同学认识到自己的误解，在实验验证环节，老师通常会做一个演示实验，从H=2R处静止释放小球，发现它没能过最高点，此外就不再说明了。有同学问这样的问题：如果从H=2R处静止释放小球，结果会是怎样的？即小球不会过最高点，但在什么位置离开圆形轨道呢？

由于其解答过程对高一学生而言有相当难度，笔者在高一年级只对提出该问题且学习能力较强的学生做出解答。但在此后高三复习课时都是用一节课的时间和学生共同研究这个问题。由于该问题包括了现行高中物理必修模块中几个重要的知识点，综合性很强，在课堂上教师将其化简成若干小问题，从问题的引入到解决问题的全过程，由易到难逐步深入，在此过程中提问不同认知水平的学生，最后达到问题的解决。由于这个问题是来自大部分学生想要了解和知道答案的问题，因此学生对课堂的关注度相当高，教师以此问题为载体，既达到了复习相关知识点的目的，又培养了学生分析问题与解决问题的能力，取得了很好的教学效果。[4]

总之，我们认为，作为一名物理老师，首先必须知道什么是教育？什么是物理？在此基础上知道什么是物理教育和物理教学？在高三物理教学中，按照高中新课程三维目标的要求，淡化应试教育思想，还物理教学之本然，并关注物理学科的教育功能，促进学生5A的全面发展。

参考文献：

[1]林立灿.新课程理念下高中物理教学的几点思考[J].基础教育研究，2005（12）.

[2]教育部.中华人民共和国教育部.普通高中物理课程标准（实验）[S].北京：人民教育出版社，2003.

[3]刘立军.库仑扭秤与卡文迪许扭秤[J].物理教学探讨，2010（5）.

[4]林立灿.刍议对源自学生物理问题的研究[J].物理教师，2013（11）.