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1、以方法為主線的物理教學(xué)劉霽華（江蘇常州市第一中學(xué)）選自《物理教學(xué)》2008年第8期長期以來，我們的物理教學(xué)都是以知識體系，即以知識為主線來實施課堂教學(xué)。物理教學(xué)中知識與方法是不可分割的，新課程改革提倡在物理教學(xué)中既要重視知識，又要重視方法。但筆者認為，在當前的物理教學(xué)中，物理方法教育并沒有得到應(yīng)有的重視，教學(xué)過程中“方法教育”較多的采用“隱性”方式，所謂隱性方式指“用反映科學(xué)認識基本過程的科學(xué)方法的一般程式去組織對科學(xué)知識的概念、規(guī)律、原理的教學(xué)過程，使學(xué)生的認識過程模擬科學(xué)過程。但教學(xué)過程中并不明
2、確地去揭示所采用的科學(xué)方法一般程式的原理、各階段具體方法的名稱和有關(guān)知識”。那么怎樣在課堂教學(xué)中體現(xiàn)“顯性”方式的物理方法的教學(xué)呢？所謂顯性方式指“進行科學(xué)方法教育時，明確指出這種科學(xué)方法的名稱，傳授有關(guān)該方法的知識，揭示方法的形式，操作過程，說明原理。教師公開宣稱進行科學(xué)方法的教育，學(xué)生處于有意識地接受科學(xué)方法知識的狀態(tài)”。筆者認為，有些物理內(nèi)容可以按照物理學(xué)的方法體系來展開教學(xué)，即以“方法”主線進行課堂教學(xué)。下面以人教版高中物理實驗教材（3—4）簡諧運動一節(jié)為例來說明這種教學(xué)模式的展開過程。本節(jié)
3、內(nèi)容與過去相比有了很大的改動，不再以動力學(xué)方法（F=-kx）來定義簡諧運動，而是像其他運動形式一樣從運動學(xué)的概念出發(fā)來定義簡諧運動。1．導(dǎo)入新課教師簡述：前面我們學(xué)習(xí)了勻速運動、勻變速運動、平拋運動及圓周運動等運動形式，今天我們來研究一種新的運動形式。教師演示：敲擊音叉（聽），并引導(dǎo)學(xué)生觀察與音叉接觸的小球（看），觀察掛在豎直彈簧下的鉤碼的振動及擺球的擺動。師生歸納：機械振動的定義、振動物體對平衡位置的位移兩個概念。（多媒體出示相關(guān)的幻燈片）2．新課教學(xué)（1）物理研究方法之一：理想化模型的方法提出問
4、題：怎樣研究機械振動？回憶我們研究直線運動時曾用過哪些方法？教師歸納：我們提出了質(zhì)點的概念，并且首先從勻速運動開始研究，這體現(xiàn)了物理學(xué)忽略次要因素，突出主要因素，由簡單到復(fù)雜的研究方法。這是物理研究方法之一：理想化模型的辦法。教師演示：氣墊導(dǎo)軌上的彈簧振子，分析如果忽略一切阻力及彈簧的質(zhì)量，這也是一個理想化模型——彈簧振子。（逐步展示如圖1的幻燈片）（2）物理研究方法之二：圖像法教師簡述：在研究勻速運動時，我們可以用公式（x＝vt）和圖象（x－t圖）來表示其運動規(guī)律，彈簧振子振動時平衡位置的位移x也
5、在隨時間t變化著，我們今天首先用圖像法來研究其運動規(guī)律。這是物理研究方法之二：圖像法提出問題：要得到彈簧振子的位移——時間（x－t）圖像，必須測出位移x與時間t的一系列數(shù)值，怎樣測量？師生討論：教師啟發(fā)引導(dǎo)學(xué)生回憶過去的研究方法，得出：方案一：頻閃照相法（多媒體展示圖2幻燈片，教師簡述其獲得過程及得到的數(shù)據(jù)）學(xué)生探究：按幻燈片圖2的數(shù)據(jù)，在事先準備好坐標紙上描點得到彈簧振子的位移－時間（x－t）圖像。學(xué)生探究：指導(dǎo)學(xué)生按照圖3（書本上練習(xí)2），兩人合作，模擬振動圖線的記錄裝置，教師引導(dǎo)學(xué)生討論：（1
6、）振動圖像什么方向是位移x軸？沿什么方向是時間t軸？（2）為什么要求勻速拉動紙帶？（3）多媒體展示圖4，分析其中的兩幅圖像（書本上圖11.1－5圖11.1－6），得出：方案二：儀器記錄法教師演示：用DIS位移傳感器記錄并顯示出氣墊導(dǎo)軌上彈簧振子的（x－t）圖像。得出：方案三：傳感器記錄法（條件好的學(xué)校可以給學(xué)生提供這個方法）（3）物理研究方法之三：猜想與驗證提出問題：多媒體出示幻燈片圖5，提出這兩幅是分別用上面圖2的數(shù)據(jù)描點和直接用頻閃照相獲得的彈簧振子的x－t圖像，它們可能是什么規(guī)律曲線？請學(xué)生做
7、出猜想。教師簡述：猜想必須經(jīng)過科學(xué)的驗證，才能得到承認，并指出這是一種重要的研究方法，物理研究方法之三：猜想與驗證。學(xué)生探究：教師指導(dǎo)學(xué)生按照下面的表格對圖5中下面的一幅用頻閃照相獲得的振動圖像（書本中圖11.1－2）選擇幾個特殊點進行驗證，并對結(jié)果進行討論。（將圖像中的一個周期進行12等分，先測出振幅A，測量位移時應(yīng)該以小球的中心為準）tT/12T/8T/6x（cm）θAsinθ（cm）提出問題：特殊點的驗證是不夠的，怎樣進行多點的驗證呢？教師演示：將方案一（圖2）的數(shù)據(jù)輸入Excel，進行正弦函
8、數(shù)的擬合。由于Excel并沒有提供正弦函數(shù)的擬合公式，所以我們要在Excel表格中新建一列數(shù)據(jù)：“t的余弦函數(shù)值”，因此要在C列輸入公式：（一20）*COS（2*3.14*A2/1.32），其中20是振幅，1.32是周期，算出對應(yīng)的值。同時選定A、B、C三列數(shù)據(jù)，用工具欄的圖表向?qū)нM行擬合，如圖6可以看到位移x與“t的余弦函數(shù)值”兩條圖線很好的吻合。（Excel中事先輸入猜想的函數(shù)，再將其與測量的數(shù)據(jù)進行圖像的擬合，從而得到函數(shù)關(guān)系，是一種有效的擬合方法，因為Exce
