正確理解新課程教學(xué)理念
——以高中物理必修一“靜摩擦力”教學(xué)設(shè)計為例

（江蘇省無錫市市北高級中學(xué)214000）

正確理解新課程教學(xué)理念
——以高中物理必修一“靜摩擦力”教學(xué)設(shè)計為例

牛慧沖（江蘇省無錫市市北高級中學(xué)214000）

新課程的實(shí)施，給高中物理課堂帶來了深刻的變化。但筆者通過對近幾年高中物理教學(xué)設(shè)計的研究發(fā)現(xiàn)，不少教師過分重視學(xué)生的感官體驗(yàn)，一定程度上忽視了對學(xué)生邏輯思維能力的培養(yǎng)。這其實(shí)是對新課程的誤解。新課程為改變學(xué)生的被動式學(xué)習(xí)，提高學(xué)生自主獲得知識的意識和能力，提出教學(xué)中要重視科學(xué)探究活動。但需要強(qiáng)調(diào)的是，科學(xué)探究活動是指通過自己的探索，變未知為已知，并非指單一的實(shí)驗(yàn)探究。學(xué)生在觀察中發(fā)現(xiàn)問題，通過自己的理論分析、邏輯推理，最終歸納出物理規(guī)律，這種在大腦中運(yùn)作的隱形的思維活動也是物理研究中不可或缺的一種探究活動。

本文以高中物理“靜摩擦力”為例，探討對新課程教學(xué)理念的理解。靜摩擦力是一種常見力，學(xué)生有一定的生活經(jīng)驗(yàn)，但又有很多錯誤的認(rèn)識。對靜摩擦力的產(chǎn)生條件、方向的探究，非常適合采用理論探究的方式。而對力大小的探究，則適合采用實(shí)驗(yàn)探究。在學(xué)生對靜摩擦力有了較全面的認(rèn)識后，概念自動生成，水到渠成。

一、新課引入

基于已有對靜摩擦力的了解，讓學(xué)生舉出生活中產(chǎn)生靜摩擦力的例子。并將這些情景歸類抽象成幾個典型的物理模型（如：水平面模型、斜面模型，豎直面模型、傳送帶模型等）。

以往教學(xué)常以某一個情景引入，這種做法容易禁錮學(xué)生的想象力，不利于學(xué)生的發(fā)散思維。

二、新課教學(xué)

（一）靜摩擦力的產(chǎn)生條件

引導(dǎo)學(xué)生對四種模型中摩擦力產(chǎn)生過程進(jìn)行逐一分析、對比、討論，從而歸納出靜摩擦力產(chǎn)生的四個必要條件。其中，豎直面模型可幫助學(xué)生突破“有正壓力”這個難點(diǎn)；傳送帶模型則有助于學(xué)生體會“相對運(yùn)動趨勢”與“運(yùn)動趨勢”的區(qū)別。在分析過程中，教師幫助學(xué)生提煉出“相對運(yùn)動趨勢”的概念，并總結(jié)出判斷“相對運(yùn)動趨勢”的方法——假設(shè)法。

學(xué)生易從某個或某幾個模型中歸納出錯誤的產(chǎn)生條件（例如，靜止），而筆者列出的四種模型恰好互補(bǔ)，從而促使學(xué)生不斷修正自己的結(jié)論，最終找到產(chǎn)生摩擦力的必備條件。在這樣的鍛煉中，學(xué)生的思維會更加條理、嚴(yán)謹(jǐn)，看問題不片面。

以往教學(xué)，教師常常會創(chuàng)設(shè)一些物理情景或?qū)嶒?yàn)，讓學(xué)生總結(jié)靜摩擦力的產(chǎn)生條件。但由于物理情景單一，學(xué)生難免會得出片面結(jié)論。這時教師再創(chuàng)設(shè)另一個物理情景，意在反駁學(xué)生的片面結(jié)論，學(xué)生修正結(jié)論。若結(jié)論又出現(xiàn)問題，則教師再引入另一情景，直至學(xué)生得出正確的結(jié)論。這樣的設(shè)計看似通過制造認(rèn)知沖突促使學(xué)生思考，但實(shí)際上很容易讓學(xué)生迷失方向，陷入邏輯混亂，搞不清研究目標(biāo)，且可能挫傷學(xué)生的自信心和積極性。

（二）靜摩擦力的方向

通過對摩擦力產(chǎn)生過程的分析，學(xué)生不難歸納出靜摩擦力的作用效果——阻礙相對運(yùn)動趨勢。這也正是靜摩擦力的方向。

為讓學(xué)生直觀看到靜摩擦的方向，很多教師會采用“毛刷”這一道具。筆者認(rèn)為，學(xué)生對“靜摩擦力方向”的認(rèn)識過程，正好能鍛煉其抽象思維能力。過早地使用“毛刷”，會造成學(xué)生對實(shí)物的過分依賴，中斷了抽象思維過程。實(shí)際上，學(xué)生根據(jù)生活經(jīng)驗(yàn)和力的平衡的物理知識，完全可以在不借助外物的情況下推斷出一般生活情境中靜摩擦力的方向。只有在較復(fù)雜情形中（例如，傳送帶傳送貨物時突然加速），學(xué)生可能很難判斷力的方向，此時教師再借助于“毛刷”或“果凍”等實(shí)物，能很好地幫助學(xué)生突破難點(diǎn)。

（三）靜摩擦力的大小

關(guān)于靜摩擦力大小的探究，可引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)物理研究的一般步驟進(jìn)行。首先可以設(shè)置一個體驗(yàn)活動，讓學(xué)生用手掌在桌面上推但不推動，感受手的受力；改變手推的方向和力的大小，再次感受，并由此提出猜想——靜摩擦力的大小和方向會隨外力變化。然后學(xué)生自主設(shè)計實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。用力傳感器拉物體直至將物體拉動，觀察力隨時間的變化曲線。由此得出靜摩擦力的大小范圍，理解最大靜摩擦力的概念。

新課改指出，課程改革要“大力推進(jìn)信息技術(shù)在教學(xué)過程中的普遍應(yīng)用，促進(jìn)信息技術(shù)與學(xué)科課程的整合”。筆者采用DIS實(shí)驗(yàn)設(shè)備完成學(xué)生實(shí)驗(yàn)，正是響應(yīng)這一號召，對傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行的改造和優(yōu)化。力傳感器的高靈敏度使實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象更加明顯，F(xiàn)-t圖象則可以更直觀地反映力變化的全過程，有利于學(xué)生發(fā)現(xiàn)規(guī)律，得出正確結(jié)論。

另外，提出問題——合理猜想——實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證——得出結(jié)論的探究過程符合物理研究的一般步驟，是對學(xué)生的一種熏陶和指引。

（四）最大靜摩擦力

在得到靜摩擦力大小的規(guī)律之后，教師引導(dǎo)學(xué)生思考：最大靜摩擦力的大小跟哪些因素有關(guān)？在生產(chǎn)生活中怎樣增大/減小最大靜摩擦力？這里可以讓學(xué)生自己猜想，并自主設(shè)計實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證猜想。經(jīng)過探究之后，學(xué)生不難發(fā)現(xiàn)，改變正壓力或改變接觸面粗糙程度可以改變最大靜摩擦力。還可以引導(dǎo)學(xué)生解釋生活中的一些增大或減小最大靜摩擦力的實(shí)例，體驗(yàn)物理“來源于生活”又“服務(wù)于生活”的學(xué)科特點(diǎn)。

（五）靜摩擦力的定義

在學(xué)生對靜摩擦力的產(chǎn)生條件、方向、大小有了全面認(rèn)識之后，教師引導(dǎo)學(xué)生用物理語言描述“靜摩擦力”，從而自然得到靜摩擦力的定義。學(xué)生給出的定義只要能全面、正確描述“靜摩擦力”這一概念即可，不必拘泥于課本定義。

物理概念是一類自然界客體和物理現(xiàn)象、物理過程的共同性質(zhì)和本質(zhì)特征在人腦中的反映，是對物理現(xiàn)象和物理過程抽象化和概括化的思維形式。在物理學(xué)發(fā)展過程中，一個物理概念的形成往往要經(jīng)過人類漫長而艱難的智力活動歷程，并非朝夕之功。同樣，教師引導(dǎo)學(xué)生建立物理概念，也應(yīng)遵循人的認(rèn)識規(guī)律，循序漸進(jìn)，不斷滲透，讓概念在學(xué)生的認(rèn)知過程自然生成，并不斷深化。基于這一理念，筆者沒有將靜摩擦力的定義在課堂一開始就給出，而是放到本堂課的最后，在學(xué)生對摩擦力的性質(zhì)特征有了一定認(rèn)識后意在讓學(xué)生明白，物理概念的形成是人類認(rèn)識事物本質(zhì)特征后的必然結(jié)果，不是僵化的教條，更不需死記硬背。

（六）課堂小結(jié)

物理學(xué)是一門實(shí)驗(yàn)學(xué)科，但也同時是一門邏輯性很強(qiáng)的學(xué)科。如果說實(shí)驗(yàn)事實(shí)是物理學(xué)的基礎(chǔ)，那么邏輯關(guān)系無疑構(gòu)成了它的理論框架。而高中生正處在抽象邏輯思維開始由經(jīng)驗(yàn)型轉(zhuǎn)向理論型。因此，高中物理課堂必須肩負(fù)起鍛煉學(xué)生的邏輯思維能力的重任。對于許多將來不會從事科學(xué)工作的學(xué)生，也許物理知識會逐漸忘記，但一次又一次的邏輯訓(xùn)練會在其成長中留下痕跡，成為他們的潛意識和價值觀。

本著這樣的初衷，根據(jù)本堂課貼近生活的特點(diǎn)，筆者在不同環(huán)節(jié)分別設(shè)計了理論探究和實(shí)驗(yàn)探究兩種不同的探究方式。理論探究環(huán)節(jié)意在鍛煉學(xué)生把現(xiàn)實(shí)問題轉(zhuǎn)化為物理問題，并利用學(xué)過的物理知識解釋物理現(xiàn)象，通過嚴(yán)密的邏輯分析、推理、總結(jié)物理規(guī)律的能力；實(shí)驗(yàn)探究環(huán)節(jié)則注重學(xué)生操作能力的培養(yǎng)，DIS實(shí)驗(yàn)?zāi)苤庇^地反映力變化的全過程，順應(yīng)了時代發(fā)展的大趨勢。對于物理概念的建立，筆者則堅(jiān)持概念生成的思想，將這一問題在課堂最后提出，學(xué)生自主歸納，畫龍點(diǎn)睛，水到渠成。

（責(zé)編 田彩霞）