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)，引起廣闊物理老師的關(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。這是以講授為主的方法，老師講授不

2、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)物體的一部分振動(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，老師卻設(shè)置一個(gè)有一定難度的獲取知識(shí)的教法，培養(yǎng)觀察才能。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，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

3、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)生們可以說(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。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，打破難點(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

4、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。可以說(shuō)列表法是用較難承受的方法解決難點(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，抑制了列表法存在的缺點(diǎn)。這種教法很簡(jiǎn)便，在老師指導(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、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)生容易承受，老師的工作量也減少了列表法要課前在黑板上畫一個(gè)大表格

5、，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打破難點(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、歸納的方法，并配以復(fù)合幻燈片和教學(xué)提綱見(jiàn)附錄，獲得較好的效果：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)生畫在教學(xué)提綱上，老師用幻燈片顯

6、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，老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)生承受起來(lái)難度大大減小。一位青年老師連續(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，最容易承受，效果最好。“教學(xué)是一門藝術(shù)，而且是一門很難掌握的藝術(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

7、需要老師有很高的自覺(jué)性、創(chuàng)造性和靈敏性，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、老師和學(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)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，有利于多種才能如觀察、思維才能獲得培養(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，

8、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)生打破難點(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，進(jìn)步一點(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，打破難點(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。假如能用高速錄像機(jī)錄下振