淺談創(chuàng)造性使用物理教材的策略

孫其成

教材是經(jīng)過教學(xué)實踐“千錘百煉”、反復(fù)打磨出來的精品課程資源，是廣大教育專家殫精竭慮的結(jié)晶，是教師實施新課程標(biāo)準(zhǔn)的重要依據(jù)和標(biāo)尺.但由于物理教材語言的精煉、簡潔，使得有些內(nèi)容學(xué)生無法理解，甚至教材還存在某些“瑕疵”.那么，教師如何突出教學(xué)重點、突破教學(xué)難點，對某個知識點教學(xué)如何做到出新、出彩、出巧，做到運籌帷幄、運用自如，這是值得我們一線物理教師認(rèn)真研究的課題.本文根據(jù)筆者多年的教學(xué)實踐，談?wù)剟?chuàng)造性使用教材的策略.

1 深刻理解教材，創(chuàng)造性地設(shè)計符合學(xué)生實際的教學(xué)情境

陶行知先生早在幾十年前就曾指出：“教材無非是個例子”.教材只是課程的“身體”， 標(biāo)準(zhǔn)是課程的“靈魂”，教師根據(jù)教材開發(fā)的符合學(xué)生認(rèn)知規(guī)律的教學(xué)資源才是課程的“血肉”.如果教師對教材內(nèi)容嚴(yán)格執(zhí)行與復(fù)制，只能構(gòu)建沒有“靈魂”、缺少“血肉”的知識課堂.教學(xué)是對教材富有個性化的解讀，還負(fù)有教材的延伸和發(fā)展的責(zé)任.教師創(chuàng)造性教學(xué)，不是教教材，而是用教材.只有在深刻體會教材的編排意圖和課標(biāo)要求，了解學(xué)生，懂得學(xué)生的生理、心理特點的發(fā)展過程，使知識教學(xué)與學(xué)生的認(rèn)知水平和思維發(fā)展相適應(yīng)時，才能構(gòu)建體現(xiàn)新課程的創(chuàng)造與開發(fā)的“生命課堂”.

如加速度概念是高一年級物理課程中比較難懂的概念之一，是學(xué)生剛接觸到位移矢量后的又一個矢量物理量.加速度的定義式學(xué)生還能接受，但方向性難以理解.不同版本的教科書都指出了加速度是矢量，但都沒有加速度概念矢量性的建立過程，而將注意力集中在加速度方向與速度方向的關(guān)系上.加速度為什么有方向呢？什么是加速度的方向？

筆者在得出加速度的定義式后，給出這樣一個問題“加速度是矢量還是標(biāo)量？有沒有方向？”學(xué)生異口同聲說：“是矢量，有方向.”

此時學(xué)生對加速度的方向性沒有疑義，似乎對加速度已掌握了.

這時如果教師接著追問：“你怎么知道是矢量的？”教室內(nèi)鴉雀無聲.

教師接著給出一個情境，問：“一個人從靜止開始在水平面上向東加速起跑，速度就向東，向西加速起跑，速度就向西.這說明什么？”

接著教師再問：“什么是加速度的方向呢？”要求學(xué)生用橡皮做豎直上拋實驗.

再問：“向上運動時速度減小，向下運動時速度增大，說明了什么？”按教材中的相關(guān)內(nèi)容教學(xué)，使學(xué)生認(rèn)識加速度方向與速度、速度變化的方向關(guān)系時，就順理成章了.

一本好的教材是需要在實驗中不斷修正和完善的.現(xiàn)行使用的教材如人教版等，都是按照《基礎(chǔ)教育課程改革綱要（試行）》的精神和要求，以《普通高中物理教材課程標(biāo)準(zhǔn)》為依據(jù)編寫的，體現(xiàn)了時代特征和新的教學(xué)理念，但在它眾多優(yōu)點的背后，也存在許多“瑕疵”.所以教師在使用教材的過程中，認(rèn)真研究教材的優(yōu)缺點，創(chuàng)造性地使用教材.

創(chuàng)造性地使用教材，就是教師依據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)自身的實踐與研究，自主地領(lǐng)會、探討課程與教學(xué)，把教材作為一種重要的“中介”加以利用的一種教學(xué)行為.這要求教師對教材進(jìn)行解讀（包括教材知識的解讀、科學(xué)方法的解讀、教材理念的解讀），注重對教材“二次開發(fā)”、“深度加工”.

2 認(rèn)真研究例題、習(xí)題，深入挖掘其豐富的內(nèi)涵和廣闊的外延

教材是最好的材料，課本的例題、習(xí)題有豐富的內(nèi)涵和廣闊的外延，對鞏固知識、培養(yǎng)能力和解題策略的形成都有一定的典型作用和潛在的價值，所以物理教學(xué)過程中要用“好”用“活”課本例題、習(xí)題.但有些例題僅有完整的解題格式，省略了分析解決問題的思維過程，學(xué)生只知其然，不知其所以然，因此，教師要引導(dǎo)學(xué)生弄清解題的依據(jù)、所用的方法及怎樣形成解題過程的，有些甚至可以標(biāo)新立異、另辟蹊徑，鼓勵學(xué)生積極思考，敢于質(zhì)疑、探索，尋求新的解法，進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維.教材習(xí)題有時看似比較簡單或沒有什么深入探索的內(nèi)容，但實際是可以合理拓展的，根據(jù)學(xué)生的實際情況和教學(xué)的需要，進(jìn)行拓展延伸，挖掘習(xí)題的潛在內(nèi)容，豐富習(xí)題的內(nèi)涵，更使學(xué)生將所學(xué)知識融會貫通，提高學(xué)生思維的靈活性和創(chuàng)造性，培養(yǎng)學(xué)生思維的多樣性和廣闊性.

如人教版選修3-1第15頁有這樣一題：用一條絕緣輕繩懸掛一個帶電小球，小球的質(zhì)量為1.0×10^-2kg，所帶的電荷量為+2×10^-8C，現(xiàn)加一水平方向的勻強電場，平衡時絕緣繩與鉛垂線成30°夾角，如圖1所示.求這個勻強電場的電場強度.

在學(xué)生解決好這道題后，教師可再設(shè)計出如下研究性題組：

（1）在平衡位置時，突然剪斷絕緣輕繩，小球如何運動？若輕繩長0.5 m.

（2）將小球緩慢拉回到豎直方向時，拉力要做多少功？

（3）將小球向右拉離平衡位置，從與鉛垂線成60°角時由靜止釋放，小球?qū)⑷绾芜\動？當(dāng)小球運動到平衡位置時，突然剪斷絕緣輕繩，小球如何運動？

（4）現(xiàn)將輕繩向右拉到水平位置后放開小球，試求小球運動到豎直位置時速度、加速度、細(xì)線的拉力及運動過程中的最大速度及速度為零時的位置.

（5）將小球拉到與鉛垂線夾角為多大時，由靜止放開，恰好使小球到達(dá)豎直位置時速度為零.

（6）小球要繞O點作完整的圓周運動，在最低點的速度應(yīng)滿足什么條件？

（7）現(xiàn)將細(xì)線向左拉到水平位置后放開小球，試求小球運動到豎直位置時速度及輕繩的拉力.

通過對此物理模型層層深入，進(jìn)行全方位定性、定量的分層設(shè)問并加以分析，涉及帶電體的平衡、加速、偏轉(zhuǎn)、圓周運動等問題，同時復(fù)習(xí)了牛頓運動定律和動能定理.以點帶面，使學(xué)生對此模型的外在輪廓和其中的細(xì)微結(jié)構(gòu)都能有較為清晰的認(rèn)識，激發(fā)了學(xué)生的強烈的求知欲，培養(yǎng)了探索精神和應(yīng)變能力，促使學(xué)生心智、潛能得到開發(fā)，使已學(xué)到的知識得以整合和升華.

教材中的習(xí)題雖然是專家精心挑選或設(shè)計的，但難免有少數(shù)題目還存在問題，其實這也是很有價值的教學(xué)資源，可以利用教材習(xí)題自身的缺陷，師生一起探尋根源，彌補修正，進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生思維的嚴(yán)謹(jǐn)性和批判性.

又如人教版選修3-1第72頁有這樣一題：用如圖2所示的電路，測定一節(jié)蓄電池的電動勢和內(nèi)阻.蓄電池的內(nèi)阻非常小，為防止滑動變阻器電阻過小時由于電流過大而損壞器材，電路中用一個保護(hù)電阻R0.除蓄電池、滑動變阻器、開關(guān)、導(dǎo)線外，可供使用的實驗器材還有：

A.電流表（量程0.6 A、3 A）

B.電壓表（量程3 V、15 V）

C.定值電阻（阻值1 Ω、額定功率5 W）

D.定值電阻（阻值10 Ω、額定功率10 W）

（1）電流表和電壓表各選哪個量程？為什么？

（2）選用哪個定值電阻做R0？為什么？

編者的意圖可能是讓學(xué)生掌握測定電源電動勢和內(nèi)阻的方法，熟悉如何選擇物理實驗器材.但深入研究后發(fā)現(xiàn)，編者只重視了“物”，而忽視了“理”.我們可以讓學(xué)生思考：定值電阻若選取電阻1 Ω時能起保護(hù)作用嗎？若選取電阻10 時電表讀數(shù)能精確嗎？還有題目中明確說明“蓄電池的內(nèi)阻非常小”，若用題目中所給的電路圖，電壓表測得的路端電壓的變化明顯嗎？能否將原電路進(jìn)行改進(jìn)，做到既兼顧安全性又顧及精確性呢？學(xué)生在老師的引導(dǎo)下，最終設(shè)計出如圖3所示的電路.使這樣一個“錯題”也起到它應(yīng)有的作用.

教師不僅要對基本知識深入研究，還要對課本的例題和習(xí)題的功能和作用要深入挖掘，使其成為學(xué)生研究性學(xué)習(xí)的素材，開拓學(xué)生視野，提高學(xué)生的思維能力，讓課本練習(xí)不斷成為學(xué)生學(xué)習(xí)物理興趣的直接發(fā)源地.只有在教材上“深挖洞”，才能在解決、思考物理問題上“廣積糧”.

3 充分利用閱讀材料，發(fā)揮其教育功能，提煉物理思想方法

新教材注重了各項教學(xué)資源的整合和利用，教材中的“科學(xué)足跡”、“科學(xué)漫步”、 “課題研究材料”和“課外閱讀材料”及每章正文前面設(shè)置的閱讀材料等內(nèi)容，讓學(xué)生感受到物理來源于生活，又服務(wù)于生活.這些閱讀材料內(nèi)容豐富、題材廣泛，融知識性、趣味性、時代性、教育性、應(yīng)用性于一體，為中學(xué)物理的教學(xué)注入了新的理念和新的活力.但在很多時候，教師往往為了追趕課程進(jìn)度，忽視了閱讀材料的潛在功能.所以，在使用新教材過程中，教師要深入探討新教材，全面發(fā)揮閱讀材料的內(nèi)在潛能.它主要有如下兩大功能：

（1）思想教育功能.一些物理學(xué)史的介紹及科學(xué)家的貢獻(xiàn)與生平事跡，使學(xué)生認(rèn)識到凡有成就的物理學(xué)家無不對自己的工作嘔心瀝血，對事業(yè)執(zhí)著地追求，對學(xué)生形成正確的人生觀和世界觀及高尚的思想品德具有很大幫助.“航天技術(shù)的發(fā)展與宇宙航行”等最新科技成就展示和近代物理知識的發(fā)展與展望，“磁懸浮列車”等物理知識在實際生產(chǎn)生活中的具體應(yīng)用，這些“閱讀材料”，不但可以擴(kuò)大學(xué)生的知識視野、培養(yǎng)自學(xué)能力，還能對學(xué)生進(jìn)行愛國主義教育、人文精神教育，而且可以提高他們的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度.

（2）科學(xué)教育功能.如“怎樣理解瞬時速度”、“位移公式的另一種推導(dǎo)”等教材內(nèi)容的延伸，“伽利略對自由落體的研究”等研究物理思想方法的介紹，“黑洞”、“失重與宇宙開發(fā)”等科技知識與自然現(xiàn)象的結(jié)合，這些閱讀材料，能發(fā)展學(xué)生思維品質(zhì)，可以培養(yǎng)學(xué)生思維的深刻性、嚴(yán)密性，提高學(xué)生獲取、處理新信息的能力及分析、綜合、比較等思維能力，激發(fā)創(chuàng)新思維，有很好的科學(xué)方法的教育功能.

新課程要求教師不是教教材，而是用教材教.依據(jù)教材所提供的基本素材，注重對教材的多樣化解讀，將書本知識向生活回歸，向?qū)W生經(jīng)驗回歸.要求教師對教材進(jìn)行補充、延伸、拓寬、重組，充分有效地將知識激活，使教材更加豐富、完善和不斷增值，同時鼓勵學(xué)生對教材的質(zhì)疑和超越.只要我們物理教師用好、用活教材，我們的課堂會變得更精彩.