“实”字当头让物理课堂落地生根——以高中物理若干教学片段为例

江苏省新沂市高级中学 刘东升

课堂是土壤，是知识方法、思维技能和情感的落脚处，是学生成长的摇篮。教师应熟悉与之相关的重要因素，在现有的资源条件下，最大限度地提高学生的物理核心素养，进而增强学生的核心竞争力。所以教师应立足事实，结合实际，进行有利于学生终生发展的教学。

一、“实”是真实，一切从学生实际出发

接手一个班一段时间后，应该对所教学生利于提高其物理核心素养的相关因素有所了解，例如：阅读量、科学精神、学习能力、创新能力、责任担当等。结合学生日常表现和各种素质测试对所教学生的相关能力进行评估并不断优化，使之在以后的教学中具有一定的参考价值。

教学片段1 日地拉格朗日点

2012 年江苏高考题有一道关于“日地拉格朗日点”轨道的问题，我国成为世界上第三个造访该点的国家，该拉格朗日点位于太阳与地球连线的延长线上，飞行器在该点几乎不消耗燃料的情况下与地球同步绕太阳做圆周运动，然后让学生去探讨飞行器与地球的线速度、向心加速度大小以及向心力的来源等问题。通过批阅学生的导学单，结合日常课堂调研，了解学情，根据学情针对性地展开教学。

本道题与常见的相同中心天体，不同轨道半径的规律题型有所不同，学生由课堂的储备知识，很容易得出结论，飞行器的线速度小于地球的线速度，飞行器的向心加速度小于地球的向心加速度，但有的同学马上提出飞行器与地球同步绕太阳做圆周运动，角速度 应该相等，飞行器的轨道半径大，所以飞行器的线速度和向心加速度应该较大，这部分阅读理解能力和自学能力较强的同学，很容易获得较准确的结果，但不能做更深层次的解释，所以要从实际出发，即时引导，点出问题实质，飞行器的向心力由谁来提供，学生思考，自然想到太阳和地球引力的合力提供了飞行器的向心力，课外知识丰富的同学马上补充说，日地径向拉格朗日点距地心约150 万千米处，二者相对于日地距离（约为15000 万千米）要小得多，地球对飞行器的引力较大不能忽略，两个天体的万有引力与离心力在拉格朗日点平衡，使得飞行器与太阳和地球相对静止，由此改变了传统教学中只注重结论的现状，将课堂的重心向问题探究的过程转变。同时兼顾了一部分逻辑推理能力不强的同学也能建立与课本同步的知识架构，保证每一层次的学生都有所收获，从而将分层教学落到实处。

所以在进行教学设计时，在了解学情的基础上要对教学内容进行分解，要根据不同学生的特点、短板，通过小组讨论让特点发扬，让短板改进，从实际出发，因材施教，有针对性地训练和指导，一切有价值、有意义的课堂设计和课堂组织，都应该根植于现实，都应该有利于学生物理核心素养的形成。

二、“实”是求实，在物理实验探究中要实事求是

物理是一门以实验为基础的学科，要让学生在自主体验和自主建构中实现难点突破，它可以通过各个感官让学生充分体验探究的乐趣，感悟物理规律的“美”，为学生思维注入“源头活水”。所以在进行实验教学时，要引导学生积极参与其中，并能有效地辨析直接经验与物理之“实”两者间的不同和联系。

教学片段2 验证牛顿第二定律

人教版高中物理（必修一）第四章第二节《实验：探究加速度与力、质量的关系》这一内容是历年高考的热点，但实验的结论，大多数学生通过课前预习（第三节内容就是牛顿第二定律）和相关资料的阅读已经有所了解，于是学生的探究欲望就大打折扣，探究成了“假探究”，索然无味。

其实本节课也可以上得“惊心动魄”，教师索性把这个实验放在第三节课后再上，让学生去“验证”牛顿第二定律，以学生为主体，让学生“实事求是”地去获取实验数据，学生就能够发现自己事先掌握的结论存在“问题”，于是新的问题生成，学生探究的欲望大大增强。如在探究小车质量一定时，小车的加速度与小车所受拉力的关系，图像为什么不过原点，有的小组课前功课做得很足，测量数据前平衡了小车所受的摩擦力，但却获得了随着拉力的增大图线向下偏移的图像，怎样才能减少或消除这个系统误差呢，有的学生很快想到，只要能测出细线对小车的拉力，不用悬挂物的重代替小车所受的拉力，问题就可以解决，可是如何测量细线的拉力呢，解决方案很多，如利用DIS 实验实时传感小车所受拉力，则问题可以迎刃而解。

学生在探索的过程中不断地发现问题、解决问题，进而能够正确认识科学的本质，保持学习和研究物理的好奇心与求知欲，养成在具体的活动中主动与他人合作，尊重他人，树立证据意识，敢于发表自己的见解，实事求是，不迷信权威的科学态度。

三、发掘规律之“实”，巧构物理模型

物理包罗万象，学生通过物理概念和物理规律的学习，抽象出具体的模型，相对固化一些解题思路，使感性和理性完美统一，在物理教学中培养学生的建模思维，可以使学生捅破事实与经验的一纸之隔，对物理概念和规律加以固化成像。

教学片段3 带电粒子在匀强磁场中的运动轨迹

带电粒子（不计重力）在匀强磁场中的运动是电磁学中相对比较繁琐的内容，在初始教学中要教会学生快速找到规律，合理建立模型，问题就会化繁为简。例如在平行竖直双边界磁场的一边有一带电粒子源，向周围发出相同、等速的粒子，问有哪些粒子能够穿过对边界呢，出射范围的长度有多大，放手让学生利用尺规去发掘规律，让小组间充分讨论。最后引导学生总结规律，建立模型。

模型建立如下：①“L”模型，求解此类题关键是画图，在用左手定律判断出洛伦兹力方向的基础上规范作图，由于速度始终与半径垂直，且速度和半径都是定值，以“L”的拐点（即入射点）为圆心画圆，从而获得粒子轨迹圆的圆心轨道，这样可以追踪到轨迹圆心的运行规律。②“钟摆”模型，本题由于竖直双边界磁场的限制，“钟摆”只能从水平位置向下摆，当“钟摆”与另一边界相切时达到临界状态，结合几何知识就可以获得出射点集中的范围。模型的准确建立，能使学生的思维更加顺畅，学生在处理问题时能够抓住事物的主要因素和本质特征，不会眉毛胡子一把抓，胡乱分析使思维细腻但逻辑性不强的这部分同学也有了相对较为感性的解题依据。

教学片段4 静摩擦力参与的平衡问题

表面粗糙的斜面体放在同样粗糙的水平地面上，沙桶与物块通过光滑的定滑轮用一细线连接，连接物块的那段细线与斜面平行，连接沙桶的那段细线处在竖直方向，现在不断地向小桶内加入沙子，但三者始终处于静止状态。研究静摩擦力要关注接触面，利用平衡条件解决问题。首先由浅入深设置问题串，ⅰ斜面体对物块的摩擦力沿斜面向上还向下，ⅱ斜面体对物块的摩擦力一定增大吗，ⅲ地面对斜面体的支持力怎么变化，ⅳ地面对斜面体的摩擦力增大还是减小。第一个问题属于基本题大多数的同学都可以获得结论，同学们可以轻易列出方程，第二个问题在第一个问题的基础上又上一个台阶，这类问题由于拉力的不确定性造成了问题的多解性，学生在讨论时如果能找到“变量”与“不变量”（物块重力沿斜面向下的分力），解题的思路就会明晰很多，学生对问题一和问题二的求解方式和思维方式很容易会延续到第三问和第四问，地面对斜面体的支持力和摩擦力的变化情况会因物块对斜面体的摩擦力方向的改变，变得扑朔迷离，此时如果能抓住三者始终相对静止，系统所有的质量没有加速度，把它们视为一个整体巧妙建模，就会柳暗花明。

物理是指事物的内在规律或道理，它是自然学科最重要的组成部分，物理学研究的范围很广，大到宇宙，小到基本粒子，它揭示了一切物质最基本的运动形式和规律，那么物理教师在引领学生探究时，就应该掌握知识传授的主动权，把时间和精力用在如何提高学生的物理核心素养上，进而从根本上去提高学生的核心竞争力，这才是物理教育的“务实”之举。