从简谐振动的教学看教学的艺术

1、.从简谐振动的教学看教学的艺术“简谐振动历来是教学的重点，又是教学的难点，引起广阔物理老师的关注。笔者在30多年的教学中，曾屡次教过这节课，也屡次观摩过同行教这节课，体会到就学科内容而言，简谐振动的内容已是定论了；然而，就教学方法而言，却是没有定论。只要有心研究，每教一次就有新的心得，就有新的方法，表达了教学艺术是无止境的。下面从本课教学方法的变化谈教学的艺术。一、介绍“机械振动的两种方法。本课第一个问题是介绍什么是机械振动，怎么介绍呢？这个问题并不难，但方法不同，效果也不一。一种方法是老师根据课本的例子，结合演示，归纳出各种振动的共同特点，给出机械振动的定义。这是以讲授为主的方法，老师讲授不

2、难，学生听的轻松。另一种方法是在讲台上摆出几个振动的演示实验，如钟摆或单摆的振动轨迹曲线，弹簧振子的振动轨迹直线，弹簧片的振动物体的一部分振动等，要求学生认真观察，找出它们的共同特点。学生的注意力很快被吸引过来，人人开动脑筋，有的小声议论，通过讨论得出答案。这是发现式教学法，虽然知识难度不大，老师却设置一个有一定难度的获取知识的教法，培养观察才能。二、分析弹簧振子振动过程的两种方法。振子振动过程的分析既是本课的重点，又是本课的难点和关键。难在振子在变力作用下做交加速运动，这是学生过去很少接触的；更困难的是，一个全振动包含四个过程，每个过程要分析位移、回复力、加速度和速度四个量的方向、大小变化情

3、况因此一个全振动要分析32项，并要从32项中找出规律。“实际情况往往是单独分析各量情况时，学生们可以说清楚，综合起来讨论，就会出现混乱、胡乱猜的情况。人教社教学参考书。但这又是非搞清楚不可的，因为只有分析好振动过程，才能总结出简谐振动的特征FkX，才能认识振动的规律，所以振动过程分析是教学的关键。怎么抓住关键，打破难点呢？传统的方法是列表法，课本和教参也是此法：在分析振子振动过程后，把四个过程中位移、回复力、加速度、速度的方向和大小变化填入表格中表格略、见课本或教参，表格中共有32个空格，然后归纳出振子振动规律。一般地说列表法是一种好的研究方法，但由于这个表格有32项变量，要从中总结规律相当不

4、易，教参说的“综合起来讨论，就会出现混乱，就包含这种情况。可以说列表法是用较难承受的方法解决难点知识，这样做更是难上加难。笔者在前两年教这一节课时采用图示法，似乎更直观、鲜明，抑制了列表法存在的缺点。这种教法很简便，在老师指导下，让学生分析四个过程、四个物理量的变化情况，如图一所示图中不同的物理量用不同色笔表示，便于总结归纳。由图不难看出，位移方向总是背离平衡位置；回复力方向总是指向平衡位置，即与位移方向相反，运用胡克定律，很容易得出简谐振动的特点FkX；然后再归纳加速度、速度的变化规律。图示法改变了长时间习惯的教法表格法，不仅学生容易承受，老师的工作量也减少了列表法要课前在黑板上画一个大表格

5、，经常还感到黑板不够用，听课老师一致认为它比表格法更便于打破难点。三、两种不同的分析顺序。四个过程、四个量的分析顺序也有艺术。传统的分析顺序例如课本或教参是，先分析振子从B到O过程x、F、a、v的变化情况，填入表格或图示中，然后引导学生分析OC，CO，OB各过程四个量的变化，最后再综合四个过程的分析结果，找出规律。因为前面说过的原因，学生一综合起来讨论就糊涂了，给教学带来困难。笔者最近又教这一节课，改变了上述分析顺序，采用一个量全过程分析、归纳的方法，并配以复合幻灯片和教学提纲见附录，获得较好的效果：第一步，引导学生分析位移在四个过程中的方向和大小变化情况，让学生画在教学提纲上，老师用幻灯片显

6、示如图二，很快就归纳出位移的方向总是背向平衡位置；第二步分析回复力在四过程的方向和大小变化情况，也让学生将分析结果记在教学提纲上，老师用第二张幻灯片复合在第一张幻灯片上如图三，很容易从图中归纳出回复力的方向总是指向平衡位置，即与位移方向相反。有了上述根底，运用胡克定律提出简谐振动特点Fkx就不难了。接下去分析加速度、速度的变化，总结出运动性质。由于采用单一量分析，又配有复合幻灯片和教学提纲，学生承受起来难度大大减小。一位青年老师连续听了四位老师上这节课后，感到用图示法，加上这种分析顺序，最容易承受，效果最好。“教学是一门艺术，而且是一门很难掌握的艺术，从一节课教学方法的演变也说明了这一点。这里

7、需要老师有很高的自觉性、创造性和灵敏性，教学美学家克莱德·E·柯伦认为：“到达了某些要求的创造性工作便是艺术。就课堂教学艺术来说，必须注意以下问题：1优选教学方法，多种教学方法互相配合，互相补充。教无定法，教学有法，贵在得法。根据教材、学生、老师和学校条件，优选最正确教学方法，是教学的重要艺术。以简谐振动这节课为例，讲“机械振动采用发现式教学法，分析弹簧振子的振动采用讨论法，总结简谐振动特征用讲授法，这样多种教法互相配合，互相补充，有利于学生各种器官交替使用，有利于多种才能如观察、思维才能获得培养，学生的注意力也得到适时调整。2恰当设置教学的难度和坡度。教学要有一定的难度，

8、学生经过努力，攻克了难关，便尝到学习的乐趣，但难度不能过大，否那么会使学生失去信心；对难度较大的问题还必须设置适当的教学坡度，帮助学生打破难点。因此设置适当的教学难度和坡度，也是教学的艺术。如“机械振动难度不大，本课运用发现法，进步一点难度；弹簧振子振动分析和简谐振动特征，难度太大，通过图示法，并优选分析顺序，降低坡度，打破难点。两个问题的处理，一“高一“低好似矛盾，但这恰好是教学艺术的表达。3充分发挥学生的主体作用。教育学家第斯多惠认为“教学的艺术不在于传授的本领，而在于鼓励、唤醒、鼓舞，教学过程要千方百计调动学生学习的积极性，使他们做课堂的主人。如振子振动过程分析、归纳，通过教学提纲附录让学生参与活动。4充分发挥教学媒体作用。除演示实验外，要充分运用现代教学手段，如幻灯、录像等。本课采用复合式幻灯片，层次清楚一个量一个量分别研究，色泽鲜艳不同量用不同颜色表示，很容易从中得出所需的结论。假如能用高速录像机录下振