從簡(jiǎn)諧振動(dòng)的教學(xué)看教學(xué)的藝術(shù)

1、從簡(jiǎn)諧振動(dòng)的教學(xué)看教學(xué)的藝術(shù)“簡(jiǎn)諧振動(dòng)歷來(lái)是教學(xué)的重點(diǎn) ,又是教學(xué)的難點(diǎn) ,引起廣闊物理教師的關(guān)注。筆者在30多年的教學(xué)中 ,曾屢次教過(guò)這節(jié)課 ,也屢次觀摩過(guò)同行教這節(jié)課 ,體會(huì)到就學(xué)科內(nèi)容而言 ,簡(jiǎn)諧振動(dòng)的內(nèi)容已是定論了；然而 ,就教學(xué)方法而言 ,卻是沒(méi)有定論。只要有心研究 ,每教一次就有新的心得 ,就有新的方法 ,表達(dá)了教學(xué)藝術(shù)是無(wú)止境的。下面從本課教學(xué)方法的變化談教學(xué)的藝術(shù)。一、介紹“機(jī)械振動(dòng)的兩種方法。本課第一個(gè)問(wèn)題是介紹什么是機(jī)械振動(dòng) ,怎么介紹呢？這個(gè)問(wèn)題并不難 ,但方法不同 ,效果也不一。一種方法是老師根據(jù)課本的例子 ,結(jié)合演示 ,歸納出各種振動(dòng)的共同特點(diǎn) ,給出機(jī)械振動(dòng)的定義。

2、這是以講授為主的方法 ,教師講授不難 ,學(xué)生聽(tīng)的輕松。另一種方法是在講臺(tái)上擺出幾個(gè)振動(dòng)的演示實(shí)驗(yàn) ,如鐘擺或單擺的振動(dòng)軌跡曲線 ,彈簧振子的振動(dòng)軌跡直線 ,彈簧片的振動(dòng)物體的一局部振動(dòng)等 ,要求學(xué)生認(rèn)真觀察 ,找出它們的共同特點(diǎn)。學(xué)生的注意力很快被吸引過(guò)來(lái) ,人人開(kāi)動(dòng)腦筋 ,有的小聲議論 ,通過(guò)討論得出答案。這是發(fā)現(xiàn)式教學(xué)法 ,雖然知識(shí)難度不大 ,教師卻設(shè)置一個(gè)有一定難度的獲取知識(shí)的教法 ,培養(yǎng)觀察能力。二、分析彈簧振子振動(dòng)過(guò)程的兩種方法。振子振動(dòng)過(guò)程的分析既是本課的重點(diǎn) ,又是本課的難點(diǎn)和關(guān)鍵。難在振子在變力作用下做交加速運(yùn)動(dòng) ,這是學(xué)生過(guò)去很少接觸的；更困難的是 ,一個(gè)全振動(dòng)包含四個(gè)過(guò)程

3、,每個(gè)過(guò)程要分析位移、回復(fù)力、加速度和速度四個(gè)量的方向、大小變化情況因此一個(gè)全振動(dòng)要分析32項(xiàng) ,并要從32項(xiàng)中找出規(guī)律?！皩?shí)際情況往往是單獨(dú)分析各量情況時(shí) ,學(xué)生們能夠說(shuō)清楚 ,綜合起來(lái)討論 ,就會(huì)出現(xiàn)混亂、胡亂猜的情況。人教社教學(xué)參考書(shū)。但這又是非搞清楚不可的 ,因?yàn)橹挥蟹治龊谜駝?dòng)過(guò)程 ,才能總結(jié)出簡(jiǎn)諧振動(dòng)的特征FkX ,才能認(rèn)識(shí)振動(dòng)的規(guī)律 ,所以振動(dòng)過(guò)程分析是教學(xué)的關(guān)鍵。怎么抓住關(guān)鍵 ,突破難點(diǎn)呢？傳統(tǒng)的方法是列表法 ,課本和教參也是此法：在分析振子振動(dòng)過(guò)程后 ,把四個(gè)過(guò)程中位移、回復(fù)力、加速度、速度的方向和大小變化填入表格中表格略、見(jiàn)課本或教參 ,表格中共有32個(gè)空格 ,然后歸納出振子

4、振動(dòng)規(guī)律。一般地說(shuō)列表法是一種好的研究方法 ,但由于這個(gè)表格有32項(xiàng)變量 ,要從中總結(jié)規(guī)律相當(dāng)不易 ,教參說(shuō)的“綜合起來(lái)討論 ,就會(huì)出現(xiàn)混亂 ,就包含這種情況?？梢哉f(shuō)列表法是用較難接受的方法解決難點(diǎn)知識(shí) ,這樣做更是難上加難。筆者在前兩年教這一節(jié)課時(shí)采用圖示法 ,似乎更直觀、鮮明 ,克服了列表法存在的缺點(diǎn)。這種教法很簡(jiǎn)便 ,在教師指導(dǎo)下 ,讓學(xué)生分析四個(gè)過(guò)程、四個(gè)物理量的變化情況 ,如圖一所示圖中不同的物理量用不同色筆表示 ,便于總結(jié)歸納。由圖不難看出 ,位移方向總是背離平衡位置；回復(fù)力方向總是指向平衡位置 ,即與位移方向相反 ,運(yùn)用胡克定律 ,很容易得出簡(jiǎn)諧振動(dòng)的特點(diǎn)FkX；然后再歸納加速度

5、、速度的變化規(guī)律。圖示法改變了長(zhǎng)時(shí)間習(xí)慣的教法表格法 ,不僅學(xué)生容易接受 ,教師的工作量也減少了列表法要課前在黑板上畫(huà)一個(gè)大表格 ,經(jīng)常還感到黑板不夠用 ,聽(tīng)課老師一致認(rèn)為它比表格法更便于突破難點(diǎn)。三、兩種不同的分析順序。四個(gè)過(guò)程、四個(gè)量的分析順序也有藝術(shù)。傳統(tǒng)的分析順序例如課本或教參是 ,先分析振子從B到O過(guò)程x、F、a、v的變化情況 ,填入表格或圖示中 ,然后引導(dǎo)學(xué)生分析OC ,CO ,OB各過(guò)程四個(gè)量的變化 ,最后再綜合四個(gè)過(guò)程的分析結(jié)果 ,找出規(guī)律。因?yàn)榍懊嬲f(shuō)過(guò)的原因 ,學(xué)生一綜合起來(lái)討論就糊涂了 ,給教學(xué)帶來(lái)困難。筆者最近又教這一節(jié)課 ,改變了上述分析順序 ,采用一個(gè)量全過(guò)程分析、歸

6、納的方法 ,并配以復(fù)合幻燈片和教學(xué)提綱見(jiàn)附錄 ,取得較好的效果：第一步 ,引導(dǎo)學(xué)生分析位移在四個(gè)過(guò)程中的方向和大小變化情況 ,讓學(xué)生畫(huà)在教學(xué)提綱上 ,教師用幻燈片顯示如圖二 ,很快就歸納出位移的方向總是背向平衡位置；第二步分析回復(fù)力在四過(guò)程的方向和大小變化情況 ,也讓學(xué)生將分析結(jié)果記在教學(xué)提綱上 ,教師用第二張幻燈片復(fù)合在第一張幻燈片上如圖三 ,很容易從圖中歸納出回復(fù)力的方向總是指向平衡位置 ,即與位移方向相反。有了上述根底 ,運(yùn)用胡克定律提出簡(jiǎn)諧振動(dòng)特點(diǎn)Fkx就不難了。接下去分析加速度、速度的變化 ,總結(jié)出運(yùn)動(dòng)性質(zhì)。由于采用單一量分析 ,又配有復(fù)合幻燈片和教學(xué)提綱 ,學(xué)生接受起來(lái)難度大大減小

7、。一位青年教師連續(xù)聽(tīng)了四位老師上這節(jié)課后 ,感到用圖示法 ,加上這種分析順序 ,最容易接受 ,效果最好。“教學(xué)是一門(mén)藝術(shù) ,而且是一門(mén)很難掌握的藝術(shù) ,從一節(jié)課教學(xué)方法的演變也說(shuō)明了這一點(diǎn)。這里需要教師有很高的自覺(jué)性、創(chuàng)造性和靈活性 ,教學(xué)美學(xué)家克萊德·E·柯倫認(rèn)為：“到達(dá)了某些要求的創(chuàng)造性工作便是藝術(shù)。就課堂教學(xué)藝術(shù)來(lái)說(shuō) ,必須注意以下問(wèn)題：1優(yōu)選教學(xué)方法 ,多種教學(xué)方法互相配合 ,互相補(bǔ)充。教無(wú)定法 ,教學(xué)有法 ,貴在得法。根據(jù)教材、學(xué)生、教師和學(xué)校條件 ,優(yōu)選最正確教學(xué)方法 ,是教學(xué)的重要藝術(shù)。以簡(jiǎn)諧振動(dòng)這節(jié)課為例 ,講“機(jī)械振動(dòng)采用發(fā)現(xiàn)式教學(xué)法 ,分析彈簧振子的振動(dòng)

8、采用討論法 ,總結(jié)簡(jiǎn)諧振動(dòng)特征用講授法 ,這樣多種教法互相配合 ,互相補(bǔ)充 ,有利于學(xué)生各種器官交替使用 ,有利于多種能力如觀察、思維能力獲得培養(yǎng) ,學(xué)生的注意力也得到適時(shí)調(diào)整。2恰當(dāng)設(shè)置教學(xué)的難度和坡度。教學(xué)要有一定的難度 ,學(xué)生經(jīng)過(guò)努力 ,攻克了難關(guān) ,便嘗到學(xué)習(xí)的樂(lè)趣 ,但難度不能過(guò)大 ,否那么會(huì)使學(xué)生失去信心；對(duì)難度較大的問(wèn)題還必須設(shè)置適當(dāng)?shù)慕虒W(xué)坡度 ,幫助學(xué)生突破難點(diǎn)。因此設(shè)置適當(dāng)?shù)慕虒W(xué)難度和坡度 ,也是教學(xué)的藝術(shù)。如“機(jī)械振動(dòng)難度不大 ,本課運(yùn)用發(fā)現(xiàn)法 ,提高一點(diǎn)難度；彈簧振子振動(dòng)分析和簡(jiǎn)諧振動(dòng)特征 ,難度太大 ,通過(guò)圖示法 ,并優(yōu)選分析順序 ,降低坡度 ,突破難點(diǎn)。兩個(gè)問(wèn)題的處理 ,一“高一“低好似矛盾 ,但這恰好是教學(xué)藝術(shù)的表達(dá)。3充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用。教育學(xué)家第斯多惠認(rèn)為“教學(xué)的藝術(shù)不在于傳授的本領(lǐng) ,而在于鼓勵(lì)、喚醒、鼓舞 ,教學(xué)過(guò)程要千方百計(jì)調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性 ,使他們做課堂的主人。如振子振動(dòng)過(guò)程分析、歸納 ,通過(guò)教學(xué)提綱附錄讓學(xué)生參與活動(dòng)。4充分發(fā)揮教學(xué)媒體作用。除演示實(shí)驗(yàn)外 ,要充分運(yùn)用現(xiàn)代教學(xué)手段 ,如幻燈、錄像等。本課采用復(fù)合式幻燈片 ,層次清楚一個(gè)量一個(gè)量分別研究 ,色澤鮮艷不同量用不同顏色表示 ,很容易從中得出所需的結(jié)論。如果能用高速錄