新课程背景下如何突破初高中物理衔接的难点

题记：今天我把多年工作收集的资料拿出来，希望能给大家带来一点帮助，减轻大家的工作负

担!!

图书情报——物理专辑2010。1。

目录

新课程背景下如何突破初高中物理衔接的难点夏季云(3)

高中物理与数学的衔接问题与对策黄李炮(5)

数学软件与物理学科教学整合改革初探樊东红(7)

新课程理念下基于MATLAB的物理合作探究学习实践黄晶(9)

论物理教学中的科学美及其教育功能刘国良(12)

利用“课堂插曲”激活高中物理课堂教学应兆良(15)

论物理课程改革背景下的科学方法教育陈清梅邢红军李正福(17)

科学方法在物理教学中的价值李志成(21)

物理学方法论的发展对物理教学的启示陈勇(24)

基于研究性学习的STS课程设计初探林刚(27)

浅谈物理教学中应用多媒体技术辅助“STS”教育禄淑玲(31)

高效试卷评讲的课堂教学模式及其实践何玉平(32)

中学物理教学论文撰写中常见问题的病因诊断及写作指导丁玉祥(36)

按科学的本质开展实验教学张民生(41)

让实验教学回归本源沈祖芸(42)

实验是科学教学的基本过程与手段徐淀芳(43)

理科实验教学的问题和对策常生龙(43)

研究实验教学模式提高实验教学效益韦超(44)

嘉定：区域推进创新教育有新思路赵锋薛婷彦(47)

广西农村中学物理教师实施物理科学探究教学能力的调查左庆峰等(49)

关于农村高中物理“科学探究”活动的思考程毓敏应继祥(55)

关于中学物理探究式教学的策略研究高兰香胡炳元赵晓(57)

新课程标准下中学物理科学探究课的教学模式初探张永胜(60)

以物理的眼光观察世界刘炜(63)

思维因直觉而精彩许文(66)

图在物理解题中的应用郑小林(69)

物理模型思维方法的认识、理解和运用罗兆华(71)

高中物理计算机模拟实验在教学中的应用杨银海(73)

放弃实验就是放弃教学赵锋薛婷彦(75)

浅谈新课改下演示实验的设计袁小春(77)

浅析初中物理实验能力的培养张龙(80)

优化实验教学与培养创新能力初探郑志国(82)

从猜想到假设帮助学生形成科学假设史硕阳(84)

浅谈信息技术与物理教学的有效整合嵇成国(87)

论信息技术与物理教学的整合与创新陈德兵(89)

例谈利用信息技术突破初中物理教学难点刘洪志(91)

信息技术与物理实验的优势互补探究李景发(92)

高中物理与“Intel未来教育”的整合初探朱加双(94)

获得两次诺贝尔物理学奖的传奇人物——约翰•巴丁侯新杰杨净晓(96)

结合物理学史史料教给学生研究方法王丽萍(101)

烯的物理意义及其延伸司德平(103)

物理教学中的人文教育陈伟(105)

新课程背景下如何突破初高中物理衔接的难点

夏季云

初高中物理在教材内容、教学方法，以及学生的学习能力、思维方法与心理特点等多方面存在

差异。这使得初高中物理衔接中出现了“台阶”。初中物理学习的物理现象与过程，大多是“看得见,

摸得着”，而且多与日常生活现象联系密切。学生在学习过程中的思维活动，大多基于生动的自然现

象和直观实验的形象思维，较少要求应用科学概念和原理进行逻辑思维等抽象思维方式。其次，初

中物理练习题大多要求学生解说物理现象，且计算题一般直接用公式就能得出结果。高中物理学习

的内容在深度和广度上较初中有了很大的增加，研究的物理现象多较复杂，更接近真实的物理过程。

分析物理问题时需从多方面、多层次探究。在物理学习过程中以抽象思维为主，这要求学生掌握归

纳、类比推理的方法，学会从单纯的算术、代数运算到函数、图象、矢量运算、极值等各种数学工

具的综合应用。要解决初高中物理教学衔接难的问题，笔者认为可从以下。几方面进行突破。

1教材内容

教师要认真研究初高中物理教材，从文字表述、研究方法、思维特点等方面进行对比，明确新

旧知识之间的联系与差异。了解学生已有的物理知识水平，选择恰当的教学方法，帮助学生以旧知

识同化新知识，顺利实现知识的重组利迁移。如初中物理中描述物体运动状态的物理量有速度（速率）、

路程等。高中物理描述物体运动状态的物理量有速度、位移、加速度等。

对于刚进入高中阶段学习的学生来说，降低起点，分散难点，这是必要的。放慢起始教学进度，

帮助学生熟悉高中的教与学的方法，以便于学生接受、掌握新概念，排除他们的畏难心理，使他们

能够夯实基础，在教学中切忌一步到位。通过直观教学使抽象的物理概念与生活实例联系起来，变

抽象为形象，变枯燥为生动，提高学生的物理学习兴趣，帮助学生逐步建立物理模型，使学生更好

更快的适应高中物理的教学要求。

2学法指导

长期以来，教师在教学活动中多“重教法"而‘‘轻学法"，这种现象在中学物理教学中尤其突出。

教法是先导，学法是主体，教法应以学法为依据，加强对学生课前预习、课堂阅读、课后巩固的方

法指导，在高一教学中应使学生逐渐形成接受学习和发现学习并重的过渡。

3培养学生的问题意识

人们对某一事实、客观现象产生了解或处理的心理欲望，这就是问题意识。

首先要培养学生敢于问“问题”。有的学生不敢问“问题”的主要心理障碍在于自卑、紧张心理。

对于这类学生，当他们问“问题”时，教师不能轻视、嘲笑，要认真倾听学生提出的问题。对提出

问题的学生进行合理地表扬，并肯定问题中的合理成份；对不恰当的用积极的态度加以指正，指正

时尽量让学生相互讨论。

其次，给学生足够提问的空间。让他们充分发表自己的意见，并在讨论中不断修正对问题的看

法，形成正确的问题解决方案，有时在争论中会产生新的问题。

再次，要教会学生提出问题的方法。让学生学会提问题的有效方法是教师的示范，教师站在学

生的角度上示范性地提问，再引导学生模仿创造性地提问。

4建立平等的师生关系

营造宽松、和谐、民主的教学氛围，首先要尊重学生的人格，尊重学生的思考方法。当学生的

思维结果正确或有创新时，教师需适时给予表扬与肯定。但在不恰当时，也能合理评价，并鼓励再

思考.在这种环境下，学生的思维活跃，创造性思维的发展才有土壤。下面以人教版必修2中“功”

的教学为例说明初高中的衔接问题。

教学过程

一、导入新课

师：同学们回忆一下初中所学过的功的知识，功的概念及做功的两个必要因素是什么？

生：功等于力和物体在力的方向上通过的距离的乘积。作用在物体上的力和物体在力的方向上

发生的距离，是做功的两个因素。

请同学动手操作将物体从一个位置移动到另一位置。

1.将一桶水从教室左端提到右端，竖直上下移动。

2.放有重物井系有拉绳的小车从讲台的左边拉到右边。

师：几位同学在上述操作过程中，他们对物体的作用力在哪些阶段做了功?若做功，所做的功如

何计算？

生：在上述过程中主要有两中情况：1、力和距离在同一直线上或垂直；2、力和距离不在同一

直线上而是互成某一夹角。

对第一种情况学生较容易得出，第二种可能有难度，此时教师可作适当点拔引出新课。

二、新课教学

师：把初中的距离换成位移后对第一种情况计算功的大小，你能得到什么启发？

生讨论回答：力和物体在力的方向上发生的位移，是做功的两个因素，功的大小等于力的大小

和力的方向上发生位移大小的乘积。如图1

师：如果人用斜向上的力F拉车前进时，车发生了一段位移，如图2。比较图1和图2中拉力F

有什么不同之处?力F做功的大小如何计算？

生1：图1中的力水平方向，图2中的力沿与水平方向成a角。

生2：图1中的力沿水平方向，图2中的力与位移方向之间有一夹角a等。

师：图2中拉力F做功的大小如何计算？

生1：可能不做功。因为物体在力的方向上没有发生位移。

生2：做功。因为在力的方向上有位移Icosa。

生3；做功。因为在位移的方向上有力Feosa。

师点拔总结：我们可以把力F分解成两个分力：跟位移方向一致的分力F1,跟位移方向垂直的

分力F2,这样就把计算F功的问题转化为分别求力F1和F2的功问题。

板书1.做功的两个因素及功的公式：W=FScosa。

2.单位：焦耳，符号J。1J=1N•m,

3.功是标量，只有大小，没有方向。

例：用同样大小的力F在光滑和粗糙水平面上推木箱，木箱在推力方向上发生了一段位移1,那

么力F对木箱做的功分别是多少？

生答后教师引导讨论得出：

4、功是一个过程量，功是力对空间的积累；功的公式只适用于恒力做功。然后引导学生从数学

角度分析正功和负功，了解其物理意义。

5、正功和负功

(1)当&=口/2时，cosa=0,W=0o

这表示力F的方向跟位移的方向垂直时,力F不做功，如小球在水平桌面上滚动，桌面对球的

支持力不做功。

(2)当a<n/2时，cosa>0,W>0(>

这表示力F对物体做正功。例如，人用力推车前进时，人的推力F对车做正功。

(3)当“/2<aWn时;cosa<0,W<0«

这表示力F对物体做负功。例如，人用力阻碍车前进时，人的推力F对车做负功。一个力对物

体做负功，经常说成物体克服这个力做功(取绝对值)。

例质量为m的物体沿倾角为a的固定斜面上滑下一段距离I,物体与斜面间的动摩擦因数为

U，求：下滑过程中各力对物体所做的功及做的总功?分析(略)

三、课堂小结

1、做功的两个不可缺少的因素：力和物体在力的方向上发生位移。

2、功的计算公式：W=FScosa0

3、功是一个过程量，功是力对空间的积累；功的公式只适用于恒力做功。

四、作业布置（略）

五、教学后记（略）

摘自《物理教学探讨》2009。8（14-15）

高中物理与数学的衔接问题与对策

黄李炮

高中物理同数学紧密联系，但是教学衔接上的不足，导致很多学生在学习高中物理时面临很大

的困难，不利于激发学生的学习兴趣。

1物理与数学的紧密关系

在古希腊，数学和物理是没有分开的，以阿基米德为代表的物理学家同时也是数学家。牛顿以

惊人的天赋与莱布尼兹同时发明了微积分，并用这种数学语言精确地表述自然观，写下《自然科学

的数学原理》。数学家海尔曼。闵可夫斯基的洛伦兹变换给出了狭义相对论简洁的数学表达式；后来

爱因斯坦又应用黎蔓几何建立了广义相对论。拓扑和代数与物理学的研究紧密联系着，在物理学中

许多物理问题分析可以用代数来表示，这就是物理文献中充满了数学公式的原因。总之，物理和数

学从来就是紧密联系、共同发展的。高中物理的教学效果也是同数学的教学紧密相关的，几乎中小

学阶段的数学知识在高中物理中都得到了应用，比较突出的有：矢量与标量；图像分析与平面解析

几何；物理分析与三角函数；瞬时变化率与导数等等。

2当前高中物理与数学衔接上的问题

2.1高中物理和数学课程标准中内容标准安排顺序上的不和谐

《普通高中物理课程标准》中“内容标准”（以下简称“内容标准”）必修部分对力学的知识要求

基本上一步到位，“内容标准”同高中数学的教学衔接存在不和谐现象。

“内容标准”“物理1”第一个二级主题“运动的描述”第四点：“能用公式和图像描述匀变速

直线运动，体会数学在研究物理问题1扣的重要性”。《福建省普通高中新课程教学要求［物理］》（以

下简称“教学要求”）提出更具体的教学要求：“提供匀速直线运动的一组理想数据，让学生用描迹

法作出匀速直线运动的s-t图像，理解s-t图像的物理意义。引导学生理解s-t图像中截距、斜率、

交点的物理意义；提供匀变速直线运动的一组理想数机.让学生用描迹法作出匀变速直线运动的v

一t图你，理解v—t图像的物理意义。引导学生理解v-t图像中截距、斜率、交点、面积的物理意

义；通过实验获得一组真实的匀变速直线运动速度、时间数据，让学生用描迹法画出v—t图像，从

中体会根据实际数据获得v—t图像的科学方法”。但是普通高中数学课程标准的“内容标准”是在

“数学2”第二个二级主题“平面解析几何初步”的“直线与方程”中涉及到斜率的：“理解直线的

倾斜角和斜率的概念，经历用代数方法刻画直线斜率的过程，掌握过两点的直线斜率的计算公式”。

就是说在学生还不认识“斜率”等概念的情况下，我们就要求用来解决物理问题，学生难以接受。

另外：不在一条直线上的矢量运算所需要的基本初等函数趴三角函数）、平面上的向量、三角恒等变

换在“数学4”，解三角形在“数学5”。这些当前物理“必修1”所需要的数学知识的学习都相对滞

后，是导致学生在高中物理学习中遇到巨大困难和压力的主要原因之一。

2.2教师在教学实践中无意识地提高数学应用能力的要求

教师在教学实践中经常忽视对学生学习情况的分析，无意识地提高数学应用的要求，这是增加

学生负担的重要原因之一。物理“内容标准”中第二个二级主题“相互作用与运动规律”第三点“通

过实验，理解力的合成与分解，知道共点力的平衡条件，区分矢量与标量，用力的合成与分解分析

日常生活中的问题。例3：研究两个大小相等的共点力在不同夹角时的合力大小“教学要求”更

具体为：''能用力的合成与分解的方法，分析日常生活中的简单力学问题。会用正交分解法和直角三

角形等有关知识，计算合力和分力”。

在此部分的物理学习中会出现这样的习题：建筑工人要将建筑材料运送到高处，常在楼顶装置

一个定滑轮（图中未画出），用绳AB通过滑轮将建筑材料提到某一高处，为了防止建筑材料与墙壁相

碰，站在地面上的工人另外用绳CD拉住材料，使它与竖直墙面保持一定的距离L,如图1所示。

若不计两根绳的重力，在建筑材料被提起的过程中，绳AB和CD中的弹力T1和T2的大小变化情

况是

A.T1增大，T2增大

B.T1增大，T2不变

C.T1增大，T2减小

D.T1减小，T2减小

这道题若用正交分解法和直角三角形的有关知识，很难求解；而其中两力合成的平行四边形里

没有直角三角形，必需用“数学5”中解三角形的正弦定理或余弦定理，对数学知识及应用能力要

求很高，远超出学生已有的数学水平。

3做好高中物理与数学衔接的对策

同高中数学学习恰当衔接，可以有效减少初中物理与高中物理的跨度，激发学生的学习兴趣，

这是高中物理教学成功的关键。我们可以从两方面做好高中物理与数学教学衔接。

3.1“内容标准”的模块设置应循序渐进

课程标准应该坚定地服从、服务于全面提高国民素质的任务，定出恰当的分层次的教学目标，

妥善解决学生认知规律和物理知识逻辑结构的关系，以及物理同数学等相关学科教学的衔接。建议

对“内容标准”进行调整：“物理尸设三个二级主题：运动的描述；相互作用与运动规律；机械能和

能源。只要求会用正交分解法和直角三角形等有关知识解决简单力学问题，降低矢量运算的要求。

“物理2”设三个二级主题：动量；电场；电流。动量只要求解一维的力学问题；电场着重于一维

情境下的电场力和电势能的教学；电流着重于利用电场力做功分析电路中的能量转化关系，解决简

单闭合电路的问题。这样，在必修部分留有余地，体现循序渐进的原则，在选修部分进行复习提高,

同高中数学的教学相互衔接，既排除数学学习滞后的困扰，又学了动量、电场、电势能等基础知识,

帮助学生掌握力现象、电现象的基础知识，遵循统一规律的基本思想，领略自然界的奇妙与和谐。

在物理选修3系列中学习多维的力学和电学，着重分析二维的矢量运算及曲线运动。选修本系

列模块的同学已经具有对物理学的浓厚兴趣和较强的分析能力，加上高一的数学基础，利于学生对

力和运动、功和能等内容的巩固提高。

3.2教师在具体教学实践中要因材施教

教学中我们常常不自觉地以自己为中心，对学生过高的期待。如国家教委在1990年3月印发的

《现行普通高中教学计划的调整意见》要求高一、高二上“必修物理课”，高三学理科的学习“选修

物理课”。但当时多数学校都是必修选修“打通”教。实践证明，这个做法对于参加物理奥林匹克竞

赛的同学是合适，但是大部分学生在学习高一物理感到困难，不利于兴趣的培养和基本功的扎实。

所以教学中应以学生为主体，力求程度、分量的适当，因材施教。该保留的还得留，不能只顾自己

讲“清楚”，而不管学生是否犯“糊涂”。

要因材施教，就要因材施考。有高考指挥棒总比没有好，关键在于怎样用好指挥棒，使之成为

对教育进行宏观调控的有力手段。如1994年考“演示简谐振动图象的装置”，是实验能力培养的有

力导向；1995年考“交流电有效值”，成功地引导对概念教学的重视；1999年考“由牛顿定律导出

动量守恒定律的表达式”，体现对最一般的规律教学的重视。但是，一张试卷既考查将人研究型大学

学习的精英，又考查将接受职业教育的高技能劳动者是不恰当的。在高等教育大众化的今天，国家

重点高校应面向全国应届高中生统一联考招生，一般院校（包括高职）只要依据全省统一管理的“学业

水平测试"和''综合素质评价”为依据进行招生，充分利用考评资源，把一部分无高考意愿的高中

毕业生解放出来，遏制高中阶段教师和学生盲目进入高难度题海中的趋势。往届生应纳入成人教育

的行列，减小社会成本和压力，体现社会的公平公正，提高全日制教育的质量和社会效益。

总之，通过对“内容标准”的调整，教学中力求程度、份量的适当，构建高中物理、数学教学

的和谐衔接，可以更好地提高全体学生的科学素养水平。

摘自《物理教学探讨》2009。11(63~65)

数学软件与物理学科教学整合改革初探

樊东红

中国教育学会物理教育专业委员会已将计算机技术与物理教学的整合作为全国物理教学大赛的

主题。随着计算机技术的发展和数学软件的广泛应用，物理教学手段发生了深刻的变化，也为物理

教师们的教学设计提供了现代化的教学手段和新的方法。Mathematica是美国wolfram研究公司生产

的一种数学分析型的软件，以符号计算见长，并具有高精度的数值计算功能和强大的图形功能，

Mathematica含有内嵌的软件包，既可做更复杂的计算，还可绘制等高线、矢量线和动画图形等。本

文从数学软件Mathematica在物理教学中的应用出发，阐述数学软件与物理学科教学整合的教学设

想。

•、数学软件与物理学科教学的整合

1.数学软件与物理学科教学整合的目的与意义

数学软件与物理学科教学的整合，即以数学软件作为工具，探究和解决物理教学中的复杂计算

问题。比如在一些物理方程中，即使在没有解析解的情况下，仍可用图形来描述其数值解，这样，

可帮助学生深化对物理概念和规律的理解和掌握。

数学软件与物理学科教学的整合，其目的是促进教师教学手段、学生学习方法和师生互动方式

的改革，为学生的多样化学习创设环境，使数学软件真正成为学生认知、探究和解决物理中复杂计

算问题的工具，培养学生利用数学软件探究、解决物理学科问题的综合能力，提高学生学习的兴趣

和效率。数学软件与物理学科教学的整合，是利用计算机进行辅助教学最有效、最便捷的方式，其

意义是将学科教学的内容跟计算机的运用融为•体，既体现计算机软件的强大威力，又满足学科教

学的需求。通过数学软件与物理学科教学的整合，能丰富物理教学的手段、改变学生物理学习的方

式、提高物理教学的效果；学生在利用数学软件知识的同时.，也能深化对计算机软件的理解与运用，

提高计算机的操作水平，实现学科教学与计算机技术的“双赢”。

2.数学软件与物理学科教学整合的实质

数学软件与物理学科教学整合的实质是将数学软件作为工具，应用于物理学科教学，有利于教

师贯彻传授知识、应用知识、探究知识的原则，使学生掌握用计算机软件解决物理中复杂的数学问

题的方法，这是一种新的教学手段。这种整合不仅仅是数学软件在物理教学中的简单应用，而且是

充分发挥计算机在物理学习中的作用，引导学生在物理学习中利用计算机软件作为工具，从中获得

更好的学习方法，提高物理学习的效率的过程。数学软件与物理教学的整合，不仅能提高教师的理

论修养，而且能够提高教学效率，优化教学效果：这种整合能够激发学生学习的主动性，激活学生

的创造性思维，为学生主体性的发挥和创新能力的培养创造良好的资源环境和学习条件。

二、如何进行数学软件与物理学科教学的整合

1.物理专业教师反掌握数学软件

实现数学软件与物理学科教学的整合，关键在教师。教师应成为物理课程的设计者、开发者和

研究者，并注意适时转变教育观念，不断接受新知识。因此，物理专业教师应掌握数学软件。教师

的知识结构、学科思想和教学方法只有紧跟学科发展前沿，才能实现数学软件与物理学科教学的整

合。

2.将数学软件设为物理专业必修课

目前许多高等院校，都将数学软件课程作为理工科学生的选修课程。基于物理学科的教学，建

议将数学软件设为必修课程，这样才能有力地实现数学软件与物理学科教学的整合。

3.提高教师素质.

要不断地提高教师的素养，使其掌握数学软件与物理教学整合的原则，以提高课堂教学效果和

教学质量；教师要积极地在课堂中开展二者整合的探索与实践，使学生学会用计算机方法解决物理

中复杂的数学问题，真正实现数学软件与物理学科教学的整合。

三、数学软件与物理学科教学整合的应用案例

1.利用Mathematica设计大学物理实验处理系统

大学物理实验教学中，数据处理非常重要，有的实验待测量多，数学公式复杂，不确定度传递(合

成)公式的推导和计算以及实验图线的绘制也很繁杂，学生花在实验数据处理的时间比较多，从而影

响了学生对实验课的学习兴趣。

利用Mathematica编写大学物理实验数据处理系统，按每个实验的数据处理要求，如计算算术

平均值及不确定度、异常数据的判断、分组逐差法、最小二乘法、实验图线绘制等，将程序编写好,

学生只需要输入数据，运行就可以得到实验结果，学生也可以利用该软件推导不确定度传递公式。

当实验方法改变时，学生也可利用软件随时进行程序的修改。该软件数据处理系统实现简单，操作

方便，交互性强，可保存实验数据利计算结果，便于教师查阅批改。应用数据处理系统，学生可以

把主要精力放在实验原理、实验数据的采集等操作上。为了巩固学生对实验原理的理解及掌握实验

数据处理方法，要求学生撰写实验报告，在实验报告中写出各物理量的计算公式，按有效数字的要

求写出结果表达式，并进行分析讨论。实践结果表明，在大学物理实验课的教学中，使用大学物理

实验数据处理系统，大大提高了学生实验的积极性，同时对实验教学方法的改进起到一定的作用。

2.利用Maathematica研究无阻尼作用耦合摆

耦合摆在力学教学中主要讨论理论模型和进行实验，如图1所示，两个单摆Pl、P2的摆长分别

为11,和12,摆锤的质量分别为ml和m2,用倔强系数为k、质量可以忽略的弹簧，且其自然长度

1等于两摆锤在垂直状态之间距离，与两单摆耦合成为耦合摆。

假设略去阻尼作用，取耦合摆的运动平面为xy平面，令两个摆锤的坐标为(xl,yl)及(x2,n),

则由于约束关系(两摆的携长一定)，四个坐标中只有两个是独立的，令xl及x2作为本问题的两个广

义坐标，当两个摆锤处于垂直状态，xl及x2等于零，n及y2亦等于零，即耦合摆处于平衡状态，

两单摆的悬挂点Pl、P2的距离为a,则有：a=J12—(12—11)2；当两个摆锤的坐标为(x,,yl)及(x2,

n),则:

无阻尼作用耦合摆在一些特定的条件下，利用数学推导得到它的动力学方程为二阶常系数齐次

方程组，耦合摆体系运动已经有研究I包但实际上，在复杂条件下无阻尼耦合摆的动力学方程为

二阶非线性微分方程组，•般情况下无法求出精确解。我们可以利用数学软件Mathematica求数值

解的方法绘出解的图形，得到不同初始条件下的运动曲线的近似描述，便于了解和分析体系的运动

情况。

摆1在摆2的驱动下运动，利用Mathematica求数值解的方法，得到解的图形如图2(ml运动曲，

线为实线，吨运动曲线为虚线)，保持摆1的初始位移为零，改变摆2的初始位移，运动规律不变。

改变初始条件，我们可以得到各种耦合撰的数值解。以图形的方式来描述。

此方法还可以绘制更为复杂条件下数值解的运动曲线，对物理方程的二阶甚至高阶非线性微分

方程组的数值解法具有指导意义。

通过以上理论分析和案例的说明，数学软件与物理学科教学的整合，以物理学知识的学习作为

载体，把数学软件作为工具和手段渗透到物理学科的教学中，把复杂的物理计算问题变简单•，使学

生将计算机知识和物理学科知识的学习融合在一起，从而达到培养学生解决物理学科问题的综合能

力的目的。这种整合对物理教学手段及教学方法的改革，对学生物理学习的方法的改变，以及对提

高物理教学效果都起到促进作用。

摘自《教育探索》2008o08(26-27)

新课程理念下基于MATLAB的物理合作探究学习实践

黄晶

研究性学习是一种以问题为依托的学习，是学生通过主动探究解决问题的过程。然而由于其自

主程度相当高，往往会出现因研究课题的复杂性导致问题最终没有解决的现象，有时不免挫伤学生

的学习积极性。笔者在指导学习实践中，适时引入Matlab帮助学生建立直观的物理图像，激发学生

的研究兴趣，有效提高了学生的科学素质和问题解决的可能性。

课外有些学生兴趣盎然地在玩弹性球游戏，笔者建议他们选与之有关的课题加以研究。在研究

过程中由于无法用实验验证结论，最终引入Matlab成功解决问题，过程记录如下。

1提出问题

一个小球由空间一点户自由下落并落入半径为只的半球形碗内，它与碗壁之间的恢复系数为e,

讨论：小球初始位置位于何区域内，才能经过一次碰撞后弹出碗外？

2猜想假设

(1)模型的建立。小球与碗接触后将做斜抛运动，需讨论小球的运动轨迹与碗沿是否相交.假设

碗面光滑，且碗被固定。将碗近似看作一个半球体，空间的运动问题可以转化为平面问题考虑.在

碗口所在平面匕任取碗口圆的一条直径，过碗底作平行于这条直径的直线为x轴，以过碗口圆心

的铅垂直线为y轴，建立平面直角坐标系。小球的运动实际上.是在xOy平面上进行。

(2)问题的猜想。小球能否只经过第1次碰撞就弹出碗外，猜测与4个参数有关：初始时小球的

横坐标、纵坐标、碗的半径、恢复系数。

3理论推导

设碗半径为R,小球初始高度(距碗底的高度)为H,与圆心水平距离为r,小球与碗接触时的速

度为v,圆心与碰撞点连线和竖直线间夹角为。，则有

V=V2g(H—R+Rcos0),sin0=r/R

反弹速度的x方向分量为vx=v(1+e)sin0cos0.

其y方向分量为vy=v(ecos29-sin20).

小球到达碗的边沿所用时间为t=(R+r)/vx

这时的高度为h=vyt-gt2/2

当h>Rcos9时，小球才能只经过一次碰撞就弹出碗外。

4Matlab模拟

由于以上结论无法用精确实验加以验证，故用Matlab编程仿真模拟小球的运动轨道。设计程序

输入上面讨论的4个重要参数r、H、R、e的数值，就可以得到小球的运行轨迹。

例如，输入r=-0.02m,H=0.2m,R=0.Im,e=l,得到图1.很明显这时小球经过第1次

碰撞就弹出碗外，而且弹出瞬间远高于碗的上沿。

下面看看4个重要参数的影响。

(1)小球的恢复系数的大小起着举足轻重的作用。为了说明这一点，保持r,H,R数值不变，将

e以0.1的间隔由1降至0.1,模拟结果如图2。

从图2上看出，e越大，小球弹出的可能性越大。eWO.6时，小球已不能弹出。

(2)r的影响。令e=l,H=0.2,R=0.1,改变r的值，以0.01为间隔，由一0.01降至-0.07,

得到图3。

结论：H越大，小球越有可能弹出。这一点凭日常经验就可得出。

(4)R与r是相对的，只改变只的情形与只改变r在本质上是相同的。

5评价交流

学生对引入Matlab模拟小球运动很有兴趣，给予高度评价同时认为上述研究对小球撞碗理想化

过多，借助计算机仿真可以进行更复杂的后续研究课题：

(1)如何推导出一个确定的式子来描述小球的初始位置区域？

(2)如果小球经n次碰撞弹出碗外，需满足什么样的条件？

(3)如果碗不是固定的，而是可以滑动和转动，情况又将如何？

(4)如果不将小球看成质点，下落时并不是平动，而是边下落边绕自身轴转动，应怎样分析？

6教学反思

本次合作学习通过学生臼主探究和亲身感受，促使学生在学习中经历了科学探究过程，培养了

学生的合作意识、团队协作精神和实事求是的科学态度。在认知过程中激发了学生心灵深处那种强

烈的探索欲望，从而掌握如图5所示的研究探索物理问题的思路和方法。

附：Matlab程序

%%programfalllng.m

r=input(*Pleaseinputr：')

e=input(,Pleaseinpute：')

H=input(PleaseinputH：')

R=input("PleaseinputR：')

theta=asin(—r/R)

h=R一Rcos(thera)

axis([—0.1,0.1,0,0.2])

holdon

xlabel(4x')

ylabel('y')

fork=—pi：pi/100：0

xk=R*cos(k)

yk=R+R*sin(k)

plot(xk,yk,'r：.')

end

fori=0：0.015：H-h

yO=H-i

comet(r,yO,0.002)

end

g=9.8

h=R-R*cos(theta)

v=sqrt(2*g*(H+R*cos(theta)))

vl=v*sin(theta)*cos(tbeta)*(14-e)

v2=v*(cos(theta)A2*e-sin(thera)A2).

Fort=0：0.008：0.3

X=r+vl*t

Y=h+v2*t—0.5*g*H2

cornet(x,y,0.02)

end

摘自《物理教师》2009o9(34-35)

论物理教学中的科学美及其教育功能

刘国良

科学美是真、善、美的和谐统一，是人类探索自然奥秘的不竭动力。物理学中的美是科学美的

一部分，学习物理的过程，是人们对科学美的欣赏过程。中学物理课程标准明确指出，物理课程应

以提高学生的科学素养为主要目标，要求学生通过学习物理，体会其中的科学思想与方法，领略自

然界的奇妙与和谐，发展对科学的好奇心与求知欲。这些要求体现了科学美教育的内容和价值。因

此，在物理教学过程中，应注意引导学生欣赏科学美，进而追求科学美，以促进学生智力的发展，

增强求知欲，培养高尚的情操，全面提高学生的科学素养。

1物理教学中科学美的体现

科学美来源于自然美，是潜藏在感性美背后的理性美，是以和谐、对称、简单、奇异等为表现

形式的美，是审美者通过理解、想象、逻辑思维才能体验到的美。在物理学中，科学美主要体现在

实验、公式、理论、规律匕简单、统一、精确、巧妙、守恒、对称、和谐，奇异等特征，使得它

具有诗•般的意境，音乐般的神韵。研究物理学中的美，不仅能够陶冶心灵，领悟科学之美，而其

奥妙无穷的自然法则，更能启迪、推动人类永不休止地去探索物质运动的本质。物理教学中的科学

美的教育目的在于使学生在学习中感受科学美的魅力，提高学生对科学美的鉴赏能力，促进学生的

身心发展，激发学生的科学创造力。

1.1和谐美

自然界处处呈现和谐之美，而揭示其规律的物理学，.当然也不例外。开普勒第三定律T2/O

=C,表明了行星有条不紊地围绕太阳公转，八大行星的运动遵循同样的规律。在没有对数的情况下，

开普勒计算出这样美妙的结果，使人们不得不佩服他对自然美所具有的高度鉴赏能力。和谐美是理

性地研究自然的基本思路，是很多科学家固定的思维方式和研究方法，并成为一种信念和追求。例

如，爱因斯坦为人类描绘出了波粒二相的统一和谐性。又如，当奥斯特发现了电流的磁效应以后，

法拉第萌发了“电既能生磁，磁也必能生电”的想法。经过十年不懈的努力，他终于成功地做出了

发电机的雏形。法拉第的电磁感应定律是一个对称和谐美的杰作。

1.2简洁美

简洁美是以简单、洁净呈现其美感。爱因斯坦认为，评价一个理论美不美，标准是原理上的简

单性，越简洁的物理理论越能给人以美的享受。比如，一切物质都由最简单的粒子组成；光沿着最

简单的直线传播等。物理学家从复杂的事物中抽象出简单的物理模型，诸如质点、弹簧振子、单摆、

理想气体、点电荷等。变复杂为简单，既简洁又合理。爱因斯坦的质能方程：E=mc2,其数学表达

形式简洁无比，却深刻地揭示了自然界质能之间的关系，成为人们进一步认识核反应规律和开发核

能的基础理论，具有很高的审美价值。

1.3对称美

物理学所揭示的自然界物质的形态、构造、运动及其转化等规律的对称性，都能引起人们的美

感，这就是物理学的对称美。物理学中的对称美既有物理现象的对称美，又有包含各种数学空间的

对称美。如引力与斥力，粒子与反粒子，物质与反物质等表现了物理现象的对称；能量、动量和角

动量守恒就分别显示宇宙具有时间平移、空间平移和空间转动的对称。杠杆的平衡，平面镜成像，

磁体的磁感线分布，正负电荷的电场线分布等表现了物质在空间上的对称性；简谐振动图像、波动

图像则体现了数学图形的对称性。在现代物理学中，对称性也已经成为一种研究问题的重要思想方

法。如物质波概念、相对论理论、规范统一场论等都是这种思想方法下的重要产物。当然，物理学

中的对称性在某些情况下也会被破坏，如果说对称是美的，不对称在物理学中也绝非一•定是丑的。

破缺、失稳、浑沌在一定条件下同样会给人以美感，由杨振宁、李政道提出并被证实的宇称不守恒

原理就是很好的例证。

1.4奇异美

物理学中的奇异美主要表现在物理概念、理论、模型等的新颖与新奇，表现在它们能够巧妙地

解释物理现象。古代人们认为圆与球是和谐的、美的，所以，托勒密、哥白尼就用天体的圆形轨道

来建立和谐的宇宙模型。而开普勒创立的宇宙和谐则是椭圆，与哥白尼的圆形轨道相比，存在着奇

异。爱因斯坦的相对论揭示了水星近日点轨道进动的原因，运动的椭圆与椭圆相比又存在着奇异，

更具动态之美。再如德布罗意的物质波泊松亮斑，量尺在运动方向上缩短，时钟的延缓，光线的弯

曲等等，都大大出乎人们的意料，使当时的科学界为之震惊。这些新颖、奇特、大胆、富有创造性

的理论，无不使人们在惊奇之余又体验到奇异所带来的美感。钱德拉赛卡根据广义相对论原理预言:

大质量的晚期恒星并不停留在白矮星阶段，而必将在强大引力和爆发压力的作用下进一步塌缩，成

为中子星，甚至成为黑洞。这一奇异的思想曾被权威嘲笑为“糟透了”。然而，脉冲星和X射线天

体的发现却使那个十分离奇的思想成了协调而美妙的，呈现出“调和中的奇异”的科学真理。

1.5统一美

物理世界的千姿百态，使得物理知识也变得丰富多彩。随着物理学的不断发展，人们对自然现

象及规律认识的深入，不同的学科领域变得密切相关，甚至融为体，千变万化的物理世界形成了

一幅和谐统一的完美图景。例如，以四大定律的简洁形式表示的牛顿力学把地心参考系和天体力学

统一起来；优美的麦克斯韦方程把电、磁、光统一起来；而作为近代物理支柱的爱因斯坦相对论则

把牛顿力学和麦克斯韦电磁场理论有机地统一起来；德布洛意的物质波假设和量子力学理论又把粒

子运动和波动在新的层次上统一起来。原子、分子结构理论把宇宙万物统一起来；能量概念沟通了

力、热、电、磁、光、原子等领域；质能关系把物质的质量、能量统一起来；角动量、能量、动量

三大守恒定律的存在更是物质世界多样统一的完美体现。

2物理教学中科学美的教育功能

美的事物总能使人产生一种愉悦的情感体验，带给人们欢乐、愉悦、兴奋的心理感受。科学美

的教育，能使人们从中获得精神上的满足和美的享受，能对人们起到激励和启迪的作用；能使学生

在物理等科学课程学习和科学探究的活动中，激发出探索未知的兴趣，表现出坚强的意志和不懈的

探索精神；能使学生受到科学家的智慧和理性的感染，激发出一种继承和发扬前辈的科学事业的决

心和信心，使人类对科学的研究与探索得以持续不断地出现新的成就。

以美为先导，将知识与教学赋予美的形态，就会为学生喜闻乐见，主动思考并积极投入，从而

收到良好的教学效果。在物理教学中的科学美还能以多种教学手段和教学形式创设出美的情境，使

学生在美的熏陶中油然而生高尚的情操。而美所激发的丰富的审美想象和强烈情感，使学生产生学

习物理的兴趣，在课堂学习中自始至终处于•种愉悦的情绪之中，从而减轻心理压力和学习负担。

而兴趣乂能使学生在学习中感受到更深层次的物理学之美，从而形成•种良性的循环，提高学习效

率。

3物理教学中科学美教育的实施

物理教学中开展科学美教育绝不是一种机械式的美学教育，而是渗透于物理课程中的对科学美

的发现。教师要通过对教材的仔细解读，挖掘其中丰富的科学美教育内容，将科学美有机地渗透到

课程的教学之中，积极引导学生体验自然界的现象美，物理学定律的数学美，物理学实验的动态美

等。

3.1在物理理论教学中渗透科学美教育

在物理教学中，教师应侧重于引导学生了解知识的产生过程，知识之间的相互联系以及整个知

识的框架体系；理解物理的思维形式和思维方法，建立较合理的物理知识结构。在物理知识结构的

体系中，每一个原理、实验、一个精确的推理论证等都以真蕴美。教师应致力于揭示所授知识内容

中的科学美，向学生充分展示物理学的美学特征，激发学生爱美的天性。例如，物理学中各种物理

模型的建立和模型方法的运用，能够变复杂为简单，简洁、合理地概括出物质及其运动的某一特征，

从而体现出简洁之美。牛顿利用质点这一模型，把运动和力之间错综复杂的关系概括为F=ma这一

简洁优美的形式，可谓是这方面杰作之一。

物理学之美，除了体现在物理知识的形式、结构和研究方法上，还体现在物理学家的精神上。

如焦耳历时40年，先后进行了400多次实验，终于测出了热功当量，为能量守恒定律的发现奠定了

基础；布鲁诺和伽利略为宣传日心说而不畏牺牲和被终生监禁。教学中要不失时机地向学生揭示物

理学这种人性之美，以美感人，以美育人，使学生在学习物理知识的同时、也能学到科学家的良好

品质，把对美的认识转化为对美的自觉追求。

3.2在物理实验教学中渗透科学美教育

物理学的科学美在实验方面的表现也十分突出。在物理教学中，实验本身就是一种行之有效的

感受美的常用方法。因为教学中的审美对象通过实验这一媒介，并凭借已有的知识和经验，在观察

和想象中去感受它的美。那些包含科学美的实验，非常有利于培养学生的观察能力和动手操作能力。

比如，伽利略的理想实验，汤姆逊发现电子的实验，密立根的油滴实验等，其设计思想的巧妙，实

验技术的精湛，都给人以美的体验与享受。

而借助精心设计的实验，往往会激起学生强烈的审美情趣。例如：在进行“单摆”教学时，可

以让学生通过阅读教材，并在教师的指导下，理论上推导和证明摆偏角很小时，单摆的运动是简谐

运动，体验物理的逻辑美。再用沙摆装置通过实验的方法显示出一条优美的正弦曲线，让其欣赏到

单摆振动曲线的形态美。最后通过教师的进一步点拨，可使学生领略到事物内在的规律美。在物理

实验中，学生需要根据实验方案安装仪器、操作、读数、处理实验数据。在整个实验过程中，还需

要进行分析、判断、假设、推理等思维活动。这些都能使学生从中领会实验的物理思想、形成实验

意识，感受实验之美。

3.3在探究性活动中渗透科学美教育

科学教育倡导以探究的方式学习科学，其目的就在于满足学生对科学的好奇心和求知欲。著名

科学家阿西莫夫说：“科学始于好奇。”科学美感总是同科学家在科学活动中“好奇心的满足”密切

联系着。我们应当引导学生象科学家的探索一样去学习，使他们在学习中发现许多奇妙的事物，享

受到发现新事物的欢欣，从而逐渐产生美的意识和审美情趣，在直接投身于审美创造的实践活动中

培养和锻炼出较强的审美能力。比如，组织学生开展课外的实验探究活动，指导学生进行课题研究。

如让学生自己设计课内演示实验、课外兴趣实验、家庭小实验、趣味小实验等，以训练学生的创造

力，强化创新意识，增强创新体验。还可有计划地开展社会实践活动，如让学生了解新能源的开发

利用，研究太阳能、风能等清洁能源的利用方法。

总之，教师要善于从物理教学中发掘科学美，用美的触角感知科学美，用美的语言叙说科学美,

用美的教学艺术阐释科学美，使学生陶醉于科学美的情景，领悟到科学美的奥妙，感受到科学美的

精神。从而，唤醒学生的审美意识，去欣赏科学美，探索科学美，创造科学美。

摘自《物理教学探索》2009。12(71-73)

利用“课堂插曲”激活高中物理课堂教学

应兆良

物理教师要使学生上物理课时能长时间地保持集中注意，确实不是件容易的事。这要求物理教

师不断地更新教学手段，采取形式多样的教学模式。特别是当我们课堂教学工作进行到25rain左右

时，由于才；脑的疲劳，学生更是处于一种昏昏欲睡的状态。此时，我们要及时地对学生的大脑进

行“调剂”。此时，我们如果能插入一些激发学生学习兴趣的“调味剂''，将使学生重新回到注意力

集中的状态中来。这好比一部优秀影片中不可少的“插曲”，我们不妨称之为“课堂插曲”。本人在

从事高中物理教学的过程中，积累了一点经验和体会，供同仁们参考。

1幽默故事法

幽默，能使人娱乐。生活中没有幽默是乏味的，课堂上缺少幽默是枯燥的。物理课堂教学离不

开幽默。一个幽默的物理教师才能算得上一个合格的物理教师。在物理课堂教学中插入幽默的物理

学故事，能使学生的大脑最大限度地得到放松，使疲劳的大脑又重新获得兴奋。它能让学生轻松愉

快，情绪激昂。如：我在高三年级复习“恒定电流”中的“故障分析”专题时，当总结了一些故障

分析的方法之后，在教学时间过半之时，我给学生讲了♦•一则生活中遇到的幽默故事：有一年暑假，

我到一个住在大山里的亲戚家玩，有一位跟我亲戚同村的农户，前几天刚从城里买来一台电扇。当

时，在家电城试验时，电扇的性能很不错，可拿到家，无论他怎样摆弄，这个按钮摸摸，那个按钮

按按，虽然弄得满头大汗可电扇就是不转。一家人怀疑电扇的质量有问题。正发愁如何去几一卜里

外的家电城调换。听说城里来了位懂电的物理老师，他跑来叫我给他看看，电扇到底有什么毛病。

山里人都很好客，•••一般请人帮忙，都会请卜吃饭。尹刊他穿时，于’、也在准备我这位“大师傅”

的中饭了。看到我的到来，别提一家人有多高兴，女主人又泡茶，又拿水果的，忙得不亦乐乎。希

望我这位“师傅”能尽快把他的电扇给修好。当我开始检查电源时，我发现哪里是他的电扇有毛病，

他没把电扇插头插入电源插座中。通过这则幽默故事，不仅缓解了学生大脑的疲劳，同时也使同学

们认识到：分析故障的第一步是看电源是否有毛病。使大家对电路的故障分析问题有了一个新的认

识。

2物理学史法

物理学家有许多动人的事迹，在课堂中运用得当，不仅能使学生在事迹中学到知识，而且能使

学生学到科学家们探究科学真理的精神。培养学生树立建设祖国的使命感。我们在物理教学中不仅

要向学生介绍我国古代和现代科学技术成就，还应当实事求是地使学生了解我国目前在很多方面还

处于落后状态，必须迎头赶上，激励学生的爱国热情，增强建设有中国特色的社会主义的使命感。

“两弹元勋”邓稼先一直从事我国原子弹、氢弹的研究、设计工作，为两弹爆炸成功呕心沥血，直

至献出宝贵的生命。又如，蒋筑英、罗健夫……一大批知识分子精英和民族精华都为我国科学技术

的发展做出了杰出贡献。他们热爱祖国、誓死报效祖国的动人事迹激励学生，为中华的崛起，为建

设有中国特色的社会主义祖国而刻苦学习，努力拼搏。

3演示实验法

物理学是一门来自实践的自然科学。物理实验的合理利用，一直是被中学物理老师所采用的教

学手段。当教学进行到20多分钟之后，做好演示实验，让学生在演示实验中学到知识。这几分钟时

间的实验，使学生的学习兴趣上升到一个新的高度。如：我在复习“波的叠加原理”——节课中，

自做了一个波的图形模具，当复习波的相遇情景时，演示两列波相遇时的叠加情况。通过演示，使

同学们对波的叠加有了更强的感性认识。

4分组讨论法

学生是学习的主体，一个复杂的问题让学生自己来讨论得出正确的结论远比老师教条式地给出

问题的结果不知要强多少倍。在教学中，我们不能忘记学生是学习的主体，让学生与学生之间展开

激烈的争论。学生对知识的学习在争论中得到完善和提高，老师的作用在于协调和组织，使学生向

正确的道路发展。如：在讲解2001年上海高考题中出现的飞机照片的情景分析时，我就是先让学生

与学生开展讨论，让学生寻求问题的结果。这道题本身就是一道开放性的题目，让学生通过讨论提

出的不同的观点，也正是命题人的意图和宗旨所在。

5作业评析法

学生在平时作业中出现的问题往往具有共同性的毛病，一般教师会安排在课前几分钟进行，以

加深学生对错误的认识。但我认为，这种做法有欠妥当的地方。一方面，刚一上课就揭人的短处，

势必会挫伤部分学生的学习积极性，因为人人都不愿意被人揭伤口的，更何况是具有权威意义的老

师来揭的；另一方面，学生所犯的共同性的错误如果放在上课进行到一半左右再进行纠正，不仅能

起到纠正错误的目的，而且能最大限度地调动学生的学习兴趣。如我在高三复习“电磁感应”时，

在作业中发现学生画电学示意图的能力不够，课前把电路原理图以及实物图画好，上课时利用投影

让学生上来连线，当堂进行评判.通过现场学生连线，使每一位学生都看到正确连线的过程，在此

后的电路图连线实验中，学生的犯错率得到了很好的控制。

6角色反串法

角色反串法又名“学生讲解法”，即让学生与老师的位置反串，让学生当一回老师的方法。传统

的教方式是以教师为中心，教师一言堂，学生洗耳恭听。这种教学方式虽然能最大限度地把知识贯

输给学生。但是，学生在这样的教学方式下学习，缺乏主动性，也限制了学生对问题的思考，很不

利于开发学生的思维。一些学生有能力自己解决的问题，我们尽量让学生自己来解决，让学生上台

讲解，这种做法不失为一种好的教学方式。比如，对于一些学生通过自学能够理解的物理概念和物

理规律、一道学生能够解决的习题等，我们都尽量让学生自己来讲解。当然，一学期下来，老师应

让每一位学生至少有一次机会反串老师的角色。对于那些物理成绩相对落后的学生，我们可在课前

先做一些辅导，让他们也能完成反串的角色。这样，每一位同学都能参与到我们的“反串教学”方

式中来，从而收到“反串教学法”应有的效果.教学实践证明，通过反串教学，能极大地激发学生

的学习积极性和主动性，也能增强同学们的自信心责任感。

7教师“犯错”法

对学生易错的地方，教师故意犯错。让学生从错误中认识错误，从而达到改正错误的方法。这

种方法，能起到警示的作用，是一种反面的教学方法。老师都“错了”，这对学生的神精触动是很大

的，能在学生的大脑中留下深刻的印象，同时也激活了课堂教学。

8视频录像法

利用视频录像提出问题解决问题的方法。视频录像把文字、图像、动画和声音集于一体，使抽

象化的内容立体化，学者犹如亲临其境。利用视频录像进行教学，能起到调动学生多种感官的功能,

使学生的学习活动处于积极的状态之中，促进学生对知识的理解和记忆，提高教学效率。在教学工

作中，我们拍了一•段与学生所学知识相关的学生生活录像，能激发学生对所学知识产生高度的兴趣，

从而达到最优教学的效果。如，我们在“探究抛体运动规律”的教学过程中，插播一段学生在课外

打篮球时投篮的一小段录像，如图1所示。及时提出问题：我们投出的篮球在空中作怎样的运动?

怎么确定篮球的具体位置呢?通过录像，激发了学生学习兴趣，用运动的合成和分解处理曲线运动问

题，更贴近学生的实际生活，同时也提高了学生分析具体问题的能力。

9亲身体验法

这是把学生所学知识和规律及时应用，亲身体验的方法。物理规律是人们在生产生活实践总结

出来的客观规律。中学阶段的学生生活实践少，经验贫乏，对物理知识的学习很不利。我们在课堂

教学中应尽量让学生有更多的机会亲身体验。如，我们在“功率”的教学过程中，当定义了功率概

念后。利用3〜5min时间组织学生测量一下他们上楼过程中的平均功率，如图2所示。通过体验和

计算，既使学生理解平均功率的意义，了解他们自己做功的快慢程度，同时又增强了学生把所学知

识应用于生活实践的意识。教学实践表明，这样的“插曲”在教学工作中的应用很有意义，这也是

当今新课程改革的宗旨的体现，值得我们在教学工作中大力推广。

其实，在教材中的一些“做一做”小实验来自于一些优秀教师成功的教学案例，是教学经验的

结晶，我们在课堂教学中应在适当时机把它们渗透到教学中来。同时，我们也应该创造性地发掘一

些小实验让学生亲身体验。如“利用书本下落到手上，让学生体验重力势能”、“利用自由落体运动

测量反应时间”等。

当然，“课堂插曲”是一堂优质课具有的一•段高潮，我们在设计课堂教学的教案时，一定要围绕

课堂教学的重点展开。我们在备课的过程中，对于插入的时机、插播的时间、插播的内容、产生的

效应、插播之后提出什么问题、如何进行归纳总结等都应该在我们的掌控之中，从而真正起到“插

曲”的作用。我们不能纯粹为了追求课堂热闹而盲目进行，更不能凭教师的一时高兴，随意让学生

进行活动。否则，如果随意插播，虽然课堂上热热闹闹，但学生分析问题的能力得不到提高，那就

会适得其反。

我相信：只要老师们精心设计利用好“课堂插曲”，一定会让你的课堂教学增色添彩。这几min

的“插曲”会使你的每•堂课都具有一段小高潮。通过“插曲”的活动，使科学的思维不知不觉地

在学生的大脑中生根。

摘自《物理教学探讨》2009。9(19-21)

论物理课程改革背景下的科学方法教育

陈清梅邢红军李正福

科学方法教育，如同物理教学中的其他基本问题一样，总是随着人们对其本质认识的深入而逐

步发展的。物理教学的历史表明，人们重视科学方法，正是由于它在物理教学中所具有的独特甚至

是不可取代的重要作用。特别是新一轮物理课程改革把“过程与方法”作为课程目标以来，人们对

科学方法给予了更多关注。然而，尽管这项改革一直在进行，可是人们对于科学方法教育的争论，

却未曾止息过。

物理教学中的科学方法教育，可以说是物理教学中最不清楚的问题之一。自从伽利略首创实验、

科学思维和数学演绎三者巧妙结合的科学方法以来，人们一直把科学方法作为物理学的基础加以研

究。但是，在物理教学领域，科学方法的教育价值、教育内容以及科学方法的教育方式问题，人们

却有意无意地忽略了。这种情况到目前为止，可以说基本上没有什么改变。虽然许多物理教育工作

者在这方面做了一些工作，推进了这项研究的发展，然而，还应当清醒地认识到，当前我国物理课

程改革的重要基础之一，即科学方法教育问题，依然未能得到很好解决。

我们这个研究工作的目的，就是一方面从科学方法教育研究的已有成果出发，去重新审视科学

方法教育存在的问题；另一方面，尝试从新的理论视角，去揭示科学方法教育的规律，以期对当前

物理课程改革以有益的启示。

一、科学方法的教育价值

为什么要在物理课程改革中强调科学方法教育?对此，《全日制义务教育物理课程标准（实验稿）》

（以下简称初中《物理课程标准》）并未给出明确回答。当前，对这一问题的认识，主要体现在《物理

课程标准》的有关解读中。

《物理课程标准》