物理教材学习素材论文

在深化教育改革、推进学校三质教育的过程中，创新学习作为一个全新的概念、一种落实素质教育的重要模式，被提到教育科研的重要课题中来，并立即在全国许多学校及众多师生中引起热烈反响。创新学习的有关理论和实践的研究，开展得十分火红，这是非常可喜的一面，但又面临着一个问题：创新学习的素材从哪里来？这是一个需要认真研究对待的问题。不论是教师个人自己编写，还是借助现有课外资料，其结果往往是费力不讨好。其实，我们勿须舍本途末。我们面前早就有一处创新学习素材的好来源——现行教材。只不过我们过去并未深人发掘其中的许多宝贵的创新学习的素材而已。现行教材中列举的许多司空见惯的问题，一些看似平常的事例，只要从创新学习的角度去重新认识，就能发现、领悟其中蕴涵着许多能够促进创新学习、很有利用价值的内容，这不就是创新学习的好素材吗？对这些素材，只要发掘使用得当，就能产生出意想不到的效果。作为一名物理教师，本文以高中物理实验课本（第二册）为例（人教社1994年12月第1版），谈谈笔者在教学中的一些作法和粗浅体会．求教于各位专家和同行。

从学校教育的实际出发，针对广大学生提出的创新学习，其中的“创新”一词的涵义与科学家、艺术家们“从无到有”那种意义上的创新是有区别的。对大多数学生而言，所谓创新．就是利用已有知识（基本概念和规律），结合新的实践环境和面临的问题，发现事物的新关系，提出解决问题的新办法，有时甚至就是在本人事先并不知晓的情况下，去重复前人的创造活动、领会前人的创造思路。这种重新组合型的刨新，虽然达不到“独创”的高度，但经过这种“创新”训练的学生，在自我知识重组过程中激发出的思维火花，是最可宝贵的，他们日后的创造精神和实践能力一定是会高于普通人群的。

利用教材中的常规内容，开展创新学习，打破“创新”的神秘感，启动学生创新意识，一项经常进行的创新学习活动。在《恒定电流》一章讲“电压表和电流表”一节时，教材直接指出“电流表的满偏电流一般都比较小，测量较大电压时要串联分压电阻把电流表改装成电压表，测量较大电流时要并联分流电阻把小量程的电流表改装成大量程的电流表”，教材中这十分简朴的一句话，的我们师生留下了很大的创新学习的思维空间：这种改装的基本原理是什么？（即前课所学串联分压和并联分流原理），前人怎么就能想到这个办法？（其实就是基本规律的重新组合与迁移应用），假如你生活在两表尚未出现的年比。你能设计两表的改装吗？对已有的两表你还能有什么改进吗？对后面两个问题学生虽不能肯定回答，但都会进行认真的、甚至是激烈的思维。随着每一个问题的提出，学生中都有一番积极的思考和一阵强烈的呼应，学生主体对教学的参与，已从课堂表层的热烈．深入到思维层次的活跃。这种学生主体的自主探索与思考，不正是创新学习所追求的境界吗？在该章随后的《专题——多用电表的原理和使用》中，教材直接以“问题”的形式提出“应当怎样设计这个简易多用表的整个电路呢？”对这样直接提供出来的好素材，循着“怎样设计”这一思路，利用的面已有的两表改装的知识，学生容易理解“直流电流档”和“直流电压档”的设计，而在欧姆档的设计中，同样可以提出上述几个问题，同样能引发学生积极的甚至是“痛苦”的思维活动，但最终总能使学生思维统一到一个共同点，即利用已经学过的闭合电路欧姆定律的知识，在已有电流表的基础上，根据I=ε/（r+Rg+R+RX），即可知I与Rx的对应关系，并据此设计出相应电路，这样又让学生从中体会创新“成功”后的喜悦。类似的物理学基本规律在生产、生活中的创造性应用，在现行教材中比比皆是，可以说是构成丰富多彩的创新教育素材，任凭师生发掘选用。只要选准切人点，抓住时机、善于启发，学生积极的思维活动中，必然能摩擦出“创新”思维火花，这将有助于打消学生对创新的神秘感，这对启动学生心灵深处的创新意识，是十分重要的。

现行教材中的“阅读”材料，是新版教材中推出的。它虽然在应试教育中派不上用场．一却可以在素质教育和创新学习中大显身手、同样是素质教育、创新学习的极好素材。对这一素材的恰当使用．便能经常地激励学生的创新精神．进而产生意想不到的创新学习效果。《电场》第八章“电容器”后的阅读材料“电容式传感器”，因为高考不涉及，所以一般被当作常识一读了之。其实，这里介绍的用来测量角度θ、测量浪面高度h、测定压力F、测定位移x的各种装置，不仅仅是介绍了传感器知识本身，这同样给我们留下了极大的创新思维空间。教师应安排必要的时伺，给予学生创新学习的机会。创新学习就是要激发学生的创新精神，该阅读材料指出了将“非电物理量转换成电学量”这一传感器的本质，就将学生的思维带人十分广阔的创造天地。学生可以沿着日常生活、工农业生产、医疗卫生等许多方面向人们提出的各种新要求、新功能去展开思路、思考我们怎样运用所学物理基本规律，创造出新的仪器或器具。这无疑是一个颇具启发性、挑战性的问题，学生对这一问题的反应十分热烈，其中不乏创新思维火花的闪现，这对激发创新精神有独到的作用，这样的学习效果，怎是让学生会解几道计算题所比得了的。在这样的学生激情背景下，教师可以“离题”提出新的课后实践题：医院体检用的“B超”机、“心电图”机，是用怎样的原理生成各自的图象的？用到哪些物理基本规律？体检时贴在人体上的部件各起什么作用？问题一提出，学生思想闸门一下大开，课堂议论纷纷，学生兴趣盎然，学生通过课后的访问请教，资料查询，可以得到一些初步的答案。这一过程对学生创新精神的激发既有感性体验又有理性认识，受激程度是很高的。教师甚至还可再提一个问题：世界上的发明是不是都被前人“发明”完了？我们还有机会吗？这些不言自明的问题，对学生内心深处创新精神的激励，其影响是很大的。

在相当一部分人心目中，解答物理习题，是学习物理的终极目标，似乎会做物理计算题，就算完成了物理学习的任务。其实这是一个误解，诚然，为了巩固所学物理知识，解答一定量的物理习题，是必要的，物理课本也设置了为数不多的物理习题。这些精心挑选的题目，是教材的有机组成部分，仍然蕴着创新学习的好素材。教师应当充分揭示、发掘这些题目对创新学习的意义、作用，通过训练，培养学生的创新能力。因为我们的目标不是把学生培养成为解题机器，而是将其培养成具有创新能力的人，在《磁场》一章的B组习题中，对于速度选择器、质谱仪、磁流体发电机等问题，就不应把重点放在布列方程及其计算解答上，而应当放在前人是怎样把物理基本规律用于该装置的思维启发上，哪些是已知基本原理？每一种装置的“创新”之处何在？其中课本特别指出“磁流体发电是一项新兴技术”，这无疑给我们青年学生留下了施展创新才华的时间和空间。这表明，从现在起就培养创新能力，显得多么重要。发掘这类题目中的创新学习素材，必将为学生日后的创造性工作打下基础。可以肯定地说，把这些习题当作创新学习的素材来发掘，比起只当作计算题来解答，对学生创新能力的培养，不知要强多少倍。同样，《电磁感应》一章B组习题中的延时继电路、高频焊接、电磁流量计等，都是教材编者精心选择、特意安排的。对这些问题的发掘与处理，与前述磁场中习题的处理一样，定将收到异曲同工之效。教材习题中的这种创新学习好素材，也是俯拾即是的。只要我们恰当发掘与处理，对学生能力的培养，其作用是十分明显的。

从某种意义上讲，物理教材是现代科技进步的一面镜子，但由于客观的原因，教材对当今高新科技成果的反映．常常会滞后一段时间，这是可以理解的。作为物理教师，我们不能消极等待教材中有了反映，才让学生去学习。因为这样，将使现在的在校学生——未来的建设者失去许多创新学习的宝贵机会，因此及时地、恰当地选择一些当今高科技成果介绍给学生，作为现行教材的一种补充和延伸，是十分必要的。这类素材也需要教师留心发掘其蕴涵，用以鼓励学生的创新热情。由于这类素材“及时”、“现代”，与学生现实生活靠得很近，更能对“创新学习”产生强烈地推动作用，对学生创新热情的引发，其中期、长期效果不可估量。结合教材《机械波》一章“声波”一节的有关内容，笔者特意将重庆近期研制的享有独立知识产权的“高强度超声波聚焦刀”治疗肿瘤的事例介绍给学生，尽管该项技术仍在不断完善之中，但因其时间、空间与学生相当贴近，学生倍感亲切，更为这一发明而鼓舞、喝采，这样引发出的创新热情，可以对学生终身发展产生积极的影响。而“高强度超声波聚焦刀”的原理，学生不难从具有波动性的光的会聚、波的聚焦、能的转化等知识中，轻松加以理解。而这一成果中反映出来的“敢为天下先”的创新热情，才是给学生的一笔巨大精神财富。类似材料在各种科技报刊中常有介绍，把它们作为教材的必要补充，对推进创新学习的深入开展，是必不可少的。

总之，现行课本为我们提供了创新学习的宝贵素材库，充分发掘其丰富蕴涵，对现行教材的使用也可以说是一种“创新”。这对启动学生创新意识、激发创新精神、培养创新能力、鼓励创新热情都具有很大作用。本文所涉及的还只是整个现行教材体系的“冰山一角”，推广开去，各学科、各年级都这样做，其影响不可估量。可以说，充分发掘现行课本这一创新学习的宝贵素材库，仍是需要我们深入探讨、长期坚持下去的一项重要任务。