提升高中物理吸引力的探索

高翊

摘 要：高中物理学生大都感到难学，存有畏难情绪，为了改变这一状况，教师应寻找方法提升高中物理吸引力。本文从兴趣与能力两个维度做出探索。

关键词：高中物理；兴趣；能力

高中物理学生大都感到难学，存在畏惧情绪，如何增加高中物理对学生的吸引力？可以从两个方面进行思考：其一，培养学生学习物理的兴趣；其二，提高教师的能力。

1 教学过程中，怎样提升物理对学生的吸引力？

1.1 打破固有认知，提升学习兴趣

皮亚杰认为人的认识发展有四个层面，当外界信息输入与大脑的固有认知不一致时，不平衡感就产生了，这个不平衡感会刺激人的大脑，使之兴奋起来，这就是兴趣。物理学是一门以客观事实为基础的学科。在概念建立和规律发现的过程中，总是伴随着各种各样固有认识的打破，随之而来平衡感破坏带来的冲击，会激发出强烈的学习兴趣，这是物理学科的固有资源和独特魅力，应充分挖掘。这一过程也可以认为是从生活走进物理。

一般情况下，物理概念和规律的建立都可以利用不平衡感来刺激人的大脑，使学生兴奋起来。如，在教自由落体运动时，可以让学生回顾自己的内心图式。为什么石头下落比树叶快？是不是石头更重呢？接着教师做一个小实验，把两张相同的纸张，一张搂成一团，另一张摊开从同一高度下落，搂成一团的下落的快。平衡感破坏了，学生的思维就活跃起来，顺势提出：物体下落的快慢与什么因素有关呢？学习兴趣来了。

又如，质点教学。教师先讲授，能否把研究对象视为质点与你关注的问题有关。当你关注的问题与研究对象的大小形状无关，那么当然可以将对象视为质点。比如老师关心今天早上做操的人数，你就可以去点人头。而不必关注他们做操的整齐与否。这时就可以将同学视为质点。如果你关注的问题与对象的大小有关是否可以将对象视为质点呢？大多数的同学都会回答不行，这就让学生回顾了自己的内心图式。然后我们让他计算火车过桥的时间，制造冲突。

【例题1】桥长300m， 火车的长度为150m，火车速度60m/s，请问这列火车通过桥的时间？高中的学生都知道，这个时间等于（桥长+车长）/车速，这是因为火车比较长，所以要把火车的长度加上去。接着教师提出一个相似的问题，计算这列火车从北京开往福州的时间时，（北京到福州的距离为1930km，火车的长度为150m，火车速度60m/s）要不要把北京到福州的距离加火车的长度呢？

这时可以要求学生动手算一算，通过计算看看会发现为什么。

火车过桥不加车长的时间t1=300m÷60m/s=5s

火车过桥加车长的时间t2=（300+150）m÷60m/s=7.5s

这两个结论之比为1.5，差距很大。

从北京到福州不加车长的时间

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

从北京到福州加车长的时间

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

这两个结论之比为1，没有差别。

对于火车从北京到达福州的时间问题，肯定是与火车的大小形状有关的一个问题。因为车头的旅客会先到福州。那么这个问题中的火车能否视为质点？通过自己动手计算，学生会很有兴趣回答这一问题。学生能总结出，如果研究对象的大小对关注的问题有影响，只要对象的空间尺度与研究问题的空间尺度相差悬殊，可以把研究对象视为质点。

只要有兴趣一切都迎刃而解。

教师还可以继续对学生形成的固有认知进行碰撞：质点是没有大小的点，是不是只有很小的物体才可以被视为质点呢？经过简短的讨论后，大多数学生会不认同，说明他们尝试了对固有认知的反思，思维质量在物理的学习中得到了提高。

1.2 设立关卡，打怪通关，培养学习兴趣

在物理教学过程中，教师应创设情境让学生在学习的过程中，不断获得肯定，得到正面暗示。这一过程教师适当逐级提升思维量，形成一道道关卡，过关则会得到某个等级，与手机游戏相对应，很容易让学生产生兴趣，进入角色。

举个例子，在学生完成摩擦力学习后，可给出这样的习题来形成关卡，提升学习兴趣。

【例题2】一质量为m的物块，在水平拉力F的作用下沿水平桌面做匀速直线运动.求物块与桌面间的动摩擦因数为多大？（秀才或积5分）

变式1：一质量为m的物块，受方向与水平面成60°角拉力F的作用下，物块也恰好做匀速直线运动。求物块与桌面间的动摩擦因数为多大？（进士或积10分）

变式2：一物块，在水平拉力F的作用下沿水平桌面做匀速直线运动.若保持F的大小不变，而方向与水平面成60°角，物块也恰好做匀速直线运动。求物块与桌面间的动摩擦因数为多大？（状元或积15分）

像这样层层递进的问题，学生在学习过程中会收获鼓励和肯定，这与游戏体验相类似，是可以激发出学习兴趣。

只要有兴趣一切都迎刃而解。

2 教师要全方位、多角度提升自我，在增强个人魅力的同时也增加物理对学生的吸引力

2.1 加强数学知识在物理教学中的使用，提升高中物理的数学逻辑

【例题3】一辆小汽车，以10m/s的速度，在平直公路上行驶，突然前方出现障碍物，司机以2m/s2加速度减速做避让操作。求（1）司机刹车后2s内汽车通过的距离？（2）司机刹车后6s汽车通过的距离？

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

（2）初次接触此类问题的同学会是由公式s=v0t+1/2at2 可得s=10×6m-0.5×2×62m=24m

錯误的原因是，小汽车5s就会停止，第六秒处于停止状态，而不是掉头往回走。

我们使用数学知识可以把学生错误的原因解释到位。

学生认为匀变速直线运动的速度-时间关系是，vt=v0+at 即 vt=10m/s-2tm/s2 ，即 图1。

实际上这个过程是一个分段函数，当小汽车没有停下来是匀减速，停止后就是静止，即图2。

所以要把这一过程的转折点求出来，从运动到静止的时间为tz

tz=（v2-v0）/a=10/2s=5s

所以vz=10m/s-2tm/s2 （0≤t≤5）

vz= 0 （5≤t<∞）

因为6s > 5s，所以 6s内汽车通过的距离为 s=10×5m-0.5×2×52m =25m

本人一直在一线教学，此类物理问题，用数学的分段函数来解释，会使学生有豁然开朗的感觉，一下就发现自己错误的点在哪里。再者物理教师讲数学，对提升物理教师的个人魅力大有帮助。

2.2 教师要加强专业知识的学习，厚积薄发，提升物理吸引力

物理是一门以质疑、反思、探究为途径的学科，如果以注入式将物理知识灌给学生，那真是浪费优秀的教育资源。有的教师可能是怕无法掌控课堂的教学节奏，人为的限定教学轨迹，使充满激辩的物理课堂变成了“满堂灌”。其实教与学是一桶水与一杯水的关系，教师要给学生一杯水自己要有一桶水。物理教师要不断加强学习，深挖教材，過细备课。以包容的心态为学生创设一个良好宽松的质疑环境，逐步激发鼓励学生的质疑，让学生在质疑的探索中找到成就感。

例如，教“原子的核式结构”，在本知识之前刚刚学习了电子的发现，知道汤姆孙利用电子在磁场中运动的轨迹测出电子的比荷，知道了电子是带负电，汤姆孙也因此被称为是电子之父。

在这样的背景下，教师向学生发问：原子整体对外不显电性，而电子带负电，这说明了什么？通过同学们的讨论很容易得到：原子可分，至少可分为两个部分，一部分带正电，另一部分带负电，它们所带的电具有电性相反电量相等的特征。

教师继续向学生发问：于是就会带来一个问题，一个什么问题呢？激发学生的思考，进而回答：原子的内部结构是什么样子的？

教师可以先给出汤姆孙的模型，枣糕式模型。教师可引导：为了研究物体下落的快慢与什么因素有关，亚里士多德给出了重的比轻的落得快。这个结论正确吗？让学生问出，汤姆孙的模型对吗？因为汤姆孙形象高大，所以更容易培养学生不迷信权威，尊重科学敢于质疑的科学精神。

接着教师抛出，卢瑟福设计的α粒子散射实验：实验用准直的α射线轰击厚度为微米级的金箔，发现绝大多数的α粒子都照直穿过薄金箔，偏转很小。有少数α粒子发生角度较大的偏转，大约有1/8000 的α粒子偏转角大于90°，甚至观察到个别α粒子偏转角等于150°的散射，称大角散射。

教师继续向学生发问：绝大多数、少数、个别的α粒子行为分别说明了什么？原子的质量分布是否均匀？汤姆孙的模型对吗？原子的内部结构是什么样子的？

学生是可以通过自己的思辨得出课本的结论，同时让学生在这个过程得到思维的锻炼。

长时间的引导学生激辩，通过激辩活动来提高学生质疑的深度和广度。长期思辨、互相质疑无疑会大大提高学生的物理学习欲望。自然可以提升物理吸引力。