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20世纪后半叶，新技术特别是高新技术发展之快也是前所未有的.高技术包含的科学知识高度密集，综合性极高，如红外和红外成像技术、激光技术、计算技术、信息技术、航天技术、生物技术等等，都无一例外地与物理学等学科的基本概念、基本理论和基本实验方法密切相关，其发展在很大程度上依赖包括物理学在内的各学科的发展.
现代军事科学技术的知识密集性、综合性极高，处于科学技术的前沿，近几年来的局部战争向人们展示，现代战争在相当大程度上是高新技术的较量.现代军事科学技术离不开物理学和物理学的新成就，如红外夜视、激光制导、激光雷达、三相弹等都与物理学原理和物理学实验技术密切相关.
这一切都表明，在科学技术发展的进程中，物理学不但在历史上曾经是处于主导地位的，在20世纪是处于主导地位的，而且毫无疑问，21世纪物理学在科学技术发展中也必将处于主导地位，它的作用将会更加突出.
大学物理课是一门重要基础课，它的作用一方面是为学生较系统地打好必要的物理基础，另一方面是使学生初步学习科学的思维方法和研究方法，这些都起着增强适应能力、开阔刘义洪盈赘大争物双教争敬沮思路、激发探索和创新精神、提高人才素质的重要作用.学好大学物理，不仅对学生在校学习十分重要，而且对学生毕业后的工作和在工作中进一步学习新理论、新知识、新技术、不断更新知识，都将发生深远的影响.物理课的这一作用，特别为许多专家、教授、高级工程技术专家所强调.
我国工科大学物理的学时一直少于理科.因此，目前实施的教学内容，主要是传统物理课内容在给定学时范围内一再精选后形成的.总的来讲，工科大学生的物理基础较薄弱，物理知识面也较窄，特别是近代物理和现代工程技术有关的物理基础和现代工程技术方面的新知识更显薄弱.如我们的课程基本要求中没有物性学、分子、原子核、粒子等内容;没有偏振光干涉、核磁共振、穆斯堡尔效应等内容;量子物理、统计物理等近代物理基础的基本概念、基本理论和知识甚为薄弱.这些内容，工科一般专业在后续课中多不再涉及，而它们恰恰是当今学习新理论、新知识和新技术所要涉及的，有些甚至已成为当今高新技术的组成部分.在这个意义上讲，大学物理课内容“老的多、新的少”.因此，更新内容，加强现代物理和现代工程技术有关知识，特别是有关基础知识，是工科物理教学改革必须面向的首要问题.
二、工科物理课教学改革
工科大学物理课程的教学改革是很复杂的，也是很困难的，不可能一嗽而就.应该坚持以下原则:不应改变物理课作为基础课的地位和作用，应着力研究现代高级工程技术人才应具备什么样的物理基础;要重点研究如何处理好经典物理和近代物理及有关近代内容的关系;应在培养学生科学思维方法和分析问题、解决问题能力上加大力度，与研究教学内容改革的同时，还必须系统地研究教学方法、考试方法等教学环节的改革.
工科大学物理课内容改革的重点在于加强物理学基础(包括经典物理基础和近代物理基础)，同时适当地介绍反映现代物理和现代工程技术的新知识，扩大学生的知识面，在整个教学过程中提高学生分析及解决问题的能力和独立获取知识的能力.由于工科物理课程教学时数少，只靠课程内容和体系本身改革回旋余地小，改革要将课内课外、理论教学与实验教学、课与课间关系诸方面综合考虑.（一)课程教学内容改革，应以物理课程教学基本要求为依据.在保证经典的前提下，进一步精选经典物理内容，突出教学内容及能力培养，避免过分强调系统性和严密性等，在整个经典物理教学过程中应贯彻加强近代思想;在近代物理基础的基本要求部分，加强量子力学和统计物理基础知识，以利于学生在校和离校后进一步学习新理论、新知识和新技术;加强现代工程技术物理基础专题，这部分内容应侧重物理原理，而不要停留在科普水平上，上述三部分内容的讲授学时，分别约占总学时的58%、27%和15%.
(二)开设物理类和技术类专题选修课(或讲座).物理类选修课:如现代物理导论、混沌、原子和分子物理、核物理、天体物理、等离子体物理、凝聚态物理、嫡和信息、傅里叶光学、非线性光学、非线性力学等、技术类选修课:如现代工程技术专题、激光技术、光散射技术、全息技术、穆斯堡尔谱学、核磁共振技术、薄膜技术、换能器、红外技术、低温和超导等.选修课应着重物理概念、物理思想和方法，不追求数学严密性，不过分强调系统性和完整性.
（二）大学课堂大学物理课堂是学生获取物理知识最基础的方式，真正的大学课堂应该不同于初中及高中的课堂，因为大学生的思维具有了一定的开拓性及灵活性，其实践经验也得到了不断的增长，因而教师上课就不应该是初中和高中时那种“填鸭式”教学，而应起到开拓学生思维，激发其创新能力的作用。
二、大学课堂物理教学中应采取的改革措施
（一）提高大学物理老师的素质老师在学生一生的发展中起着至关重要的作用，曾经有一位著名的老师培养了多位科学家，当老师八十华诞同学们赶来为老师庆祝生日时，记者问了同学们一个问题“你对老师印象最深刻的是什么？”答案意外的惊人，同学们都说是眼神，足见要想成为一个对同学们有切实帮助的老师，就需要热爱学生，要慈于父母，要尊重学生的人格，关注学生的成长。
（二）在教学中注重因材施教对于不同层次的学生，要注重提出不同层次的教学目标，对于具有不同特质的学生，要注重发挥他们的独特优势，对于不同的学科，要根据学科特点提出不同的要求。首先，对于层次较低的学生，要帮助其补充更多的基础知识；其次，如果有些同学擅长于理论的研究，要加强对其理论知识的传输，使之形成完整系统的理论体系，有些同学动手能力较强，就要提供实验器材及方法，促使其从实验中发现真理；再次，大学课程有很多学科，其中物理学科作为一门理科学科，要求学生掌握更深的物理知识，因此在课堂上，老师要有目的地将学生往高深物理知识方面引导，使学生更深刻明白物理学习的目的，从而增强其提高专业水平的动力。
（三）注重趣味教学的方法兴趣是学生最好的老师，因此要使学生很好地掌握一门学科，就必须培养学生对这门学科的兴趣，对于物理知识的学习也是如此。首先，教师要提高自己的专业素养；其次，要利用先进的教学设备，更好地展示物理知识的机理，加深学生的印象，促进学生的理解。再次，要利用多种教学方式，可以采用小组合作讨论、角色表演等方法来进行物理知识的教学，最重要的是要走出课堂，带领学生去实验室探索物理世界的奥秘。最后，要将书本上的知识与实际很好地联结起来，注重理论和实践的相结合，同学们只有在实践中发现物理知识的重要性，才会去努力学习它，因此要将理论与实践相结合。
大学物理是研究物质的基本结构、相互作用和物质最基本最普遍的运动形式及其相互转化规律的学科。物理学的研究对象是非常广泛的，它的基本理论渗透到自然科学的很多领域，应用于生产技术的各个部门，它是自然科学和工程技术的基础。它包含经典物理、近代物理和物理学在科学技术方面的应用等基本内容，这些内容都是各专业进一步学习的基础和今后从事各种工作所需要的必备知识。因此，它是各个专业学生必修的一门重要基础课[1]。
在农科类各专业开设大学物理课的作用，一方面在于为学生较系统地打好必要的物理基础，另一方面是使学生学会初步的科学的思维和研究问题的方法。这对开阔学生的思路、激发探索和创新精神、增强适应能力、提高人才的素质都将起到非常重要的作用。同时，也为学生今后在工作中进一步学习新的知识、新的理论、新的技术等产生深远的影响。
一、大学物理教学现状分析
21世纪是科学技术飞速发展的时代，对人才的要求将更高、更全面，这对我们的大学物理教学也提出了更高的要求，必须跟上时代的步伐。但是，目前以农科类大学物理教学为例存在以下问题：
（1）大学物理教材的内容中，以经典物理为主，分为力学、热学、光学、电磁学和近代物理，内容各自独立，彼此之间缺乏联系，没有形成统一的物理系统。教学内容大部分标题与中学类似，学生看到目录后学习热情和兴趣锐减。
（2）经典物理和近代物理的比例极不平衡，经典物理部分占物理教学内容的80％以上，而且基本上都是20世纪以前的成果，没有站在近代物理学发展的高度，用现代的观点审视、选择和组织传统的教学内容。同时近代物理的内容非常少，特别是没有反映20世纪后半个世纪以来物理学飞速发展的现代物理思想，使学生对近代物理知识知之甚少，与现代物理严重脱节，因此大学物理教学改革势在必行。
（3）教学手段落后，虽说现在有些老师已经用上了多媒体教学，但是总体对现代化教学手段的充分利用还远远不够，未能充分体现现代化教学手段的优越性，对教学手段的改进也期待着进一步探索。
二、对大学物理教学内容改革的几点想法
（1）从大学物理非物理专业的人才培养的总体要求出发，对农科类各专业采取不同侧重点的教学，现在所用的教材，或是适合我们的短学时，又无配套的教学参考书，或是对农科类相关教学内容不足，我们可以根据不同专业制定不同的教学大纲，注重各部分知识的联系，以近代物理学的发展为主导，完整而系统的讲述物理学的基本内容。同时，教研室可以准备组织力量编写一本少学时且适合农科类各专业学习用的大学物理教学参考书，主要用于帮助学生理解基本概念、基本定理，帮助学生学会分析问题和解决问题，帮助学生提高把物理学的知识应用到实际中的能力。
（2）添加近代物理内容，介绍当今物理学前沿的发展，如量子理论、相对论的时空观等，启发学生兴趣，扩大学生的科学视野，开阔学生的思路。把近代科学技术成就和前沿课题的内容融入教材中，补充一些物理学与相关专业的交叉或补充的前沿的新发展内容，使学生在学习基本理论的同时了解现代科技发展的新信息、新动向。
（3）对经典物理部分进行处理，精选与现代科技、现代物理知识紧密联系的内容，删去陈旧部分，避免和中学物理的内容重复，将经典物理延伸至近代物理，增添新意。
（4）将相关学科的基础知识纳入教材。如今科学技术越来越向交叉学科发展。因此，针对农科类各专业，在教材内容的选择上，增加农业应用方面的内容，紧密联系学生专业进行因材施教。
三、关于大学物理教学方法和教学手段改革的想法
（1）注重应用，弱化计算。传统的物理教学方法是以物理理论和计算公式为主，要求学生会解题，而对物理概念的理解和应用则一掠而过。其实，学生对用数学方法解决物理问题不适应，导致对解题产生畏惧心理。因此在教学中不应以做题为目的，使学生陷入题海之中，而是要着重应用方面的教学，适当进行习题练习，重点培养学生应用物理知识分析问题的能力，培养学生的创新能力。
（2）灵活运用多媒体教学。多媒体教学已经成为现代教育中的重要组成部分，适当的多媒体教学可以提高学生的学习效率，有利于发挥学生的主观能动性，发展学生的个性，实现“以学生为本”的教育理念。在多媒体电子课件中，加入动画、演示实验、图示说明和物理学的一些基本模型等，以弥补传统教学的不足，增加课堂教学的形象性，对学生动态认识和掌握物理概念有着重要的作用[2]。
（3）在考试方面，可改变现在的考试模式，采用多种考试方法结合。一方面闭卷笔试，采用试题库考试，另一方面，采取书写小论文、新想法等方式，加强学生学习的自觉性，减轻学生的压力，同时也提高了学生的发现问题和探究问题的能力。
演示模拟是把计算机当作挂图和电视屏幕，通过向学生演示各种图象、动画、图表和描述等进行教学活动，非常适合于辅助课堂教学。演示模拟能展现通常难以观察的微观世界和宏观世界。物理中许多微观结构和微观现象即看不见，又摸不着，演示实验也无法做成。应用物理课件进行现象演示模拟，这些问题就迎刃而解了。
如“原子结构”教学中，传统的“a粒子散射实验”只能得出a粒子散射的规律，不能演示a粒子散射的微观机理，利用课件模拟演示a粒子散射现象，学生可逼真地看到放射源中射出的a粒子射到金属泊的原子上，绝大多数a粒子仍沿原方向前进，少数a粒子发生较大的偏转，有极少数的a粒子偏转角超过了900，有的甚至被弹回，偏转角几乎达到1800。学生目睹了a粒子散射的“真实情景”后，便于理解和掌握原子核式结构理论。
二、物理过程模拟
自然界中，有许多稍纵即逝的物理过程，只有通过极为细心的观察才能把握，经过认真的分析才能理解，然而对于观察能力还不够强的学生来说，却是件很困难的事情，要想在教学中达到良好的效果，就必须把这样的快镜头变为慢镜头，适当延长过程的时间，让学生有比较充裕的时间进行观察和分析，从而掌握现象的本质。
例如，讲授“电流的形成”时，虽然电流是真实存在的，但它却看不见。摸不着，学生是观察不到的。如果靠学生自己去想象，难度是较大的，而借助多媒体课件用动画的形式模拟出电流的形成，并与水流的形成进行类比，将“短暂电流的形成”与“短暂水流的形成”进行类比，将“持续电流的形成”与“持续水流的形成”进行类比，制作了4个动画片段，变抽象为直观、形象，从而有助于学生理解和掌握“电压是形成电流的原因，电源是提供电压的装置”这一知识点，突破本节的难点和重点，整个过程既生动形象，又揭示物理本质。
三、演示实验模拟
一些传统的演示实验，有如准确性差、过程模糊、受控因素多等缺点。因此，教学中如能在发挥传统演示实验的基础上，配合以多媒体课件演示，可以达到更好的教学效果。
比如在教学“平抛物体的运动”时，教科书中采用了闪光照相的方法研究平抛运动，以两个小球同时运动的照片说明平抛物体与自由落体运动在水平方向的运动不同，但他们在竖直方向上的运动是相同的，如果我们据此结论设计出一组小球同时做各种初速度的平抛运动的动画，则更便于学生对闪光照相结论的理解掌握，将此动画与平抛公式对照分析，有助于学生把握公式物理意义的内涵。当然，模拟毕竟是被理想化了的模型，对一些操作方便、效果明显的实验，无论从真实性还是效果看，都不宜用计算机模拟。
四、实验操作模拟
物理是一门以观察和实验为基础的科学，实验是教学的有机组成部分。学生亲自动手参加实验可熟悉各种实验仪器的使用方法，增加感性认识，增强动手能力，有利于培养进行科学研究的兴趣。这是任何模拟实验都不能代替的。但有的实验学生很容易忘记或记忆模糊，对于那些不适合重复进行的实验，可以在适当的时候，利用多媒体课件再给学生提供一个虚拟的实验室。
例如，在讲授完欧姆定律后，为了帮助学生更好地掌握这部分电学知识，我选择了一个以“电路的实物连接”为中心内容的多媒体课件。课件中有虚拟的电源、开关、电阻、灯泡、电压表、电流表、滑动变阻器、导线等器件，学生可以在计算机上自选连接方法，自选器材，组成很多不同的电路形式，按不同的电路图对实物进行连接，这样的实验克服了许多硬件实验的不便之处，还可以进行任意次的重复，达到复习和巩固的目的。因此，将多媒体课件进行的模拟实验和传统的硬件实验有机结合起来，能收到良好的教学效果。
在大力提倡素质教育的今天，物理教学不仅需要培养学生良好的科学素养，还需要培养学生的创造意识与创新精神。只有在实践中不断研究和探索使用多媒体课件辅助物理教学的方法和技巧，才能使这一现代教育技术显示出更强大的生命力。
参考文献：
1.结合物理学
物理学史可分为古代物理学时期（从远古—16世纪中叶）、经典物理学时期（16世纪中叶—19世纪末）和现代物理学革命时期（20世纪—现在），现代物理学革命时期又分为三个阶段，即第一阶段（1905—1931年）：相对论和量子概念的创建和应用阶段；第二阶段（1932—1954年）：亚原子物理学阶段；第三阶段（1955年至今）：亚核物理学即宇宙物理学阶段。例如电磁学历史，丹麦物理学家奥斯特，由于坚信电磁之间的联系与统一，对物理实验有浓厚的兴趣，以及严谨的科学态度，而发现了电流磁效应。英国物理学家法拉第和奥斯特一样也深信各种“自然力的统一性”，并追求这种统一，经过十余年的艰苦努力，终于找出了电磁感应定律。在法拉第工作的基础上，麦克斯韦建立了电磁场理论，并预言了电磁波的存在，实现了物理学史上的第三次大综合。电磁波的发现轰动了整个物理学界，全世界许多实验室投入了对电磁波性质及其应用的研究。在赫兹宣布他的发现后不到六年，意大利的马可尼与俄罗斯的波波夫分别实现了无线电波远距离传播，并很快投入实际应用。无线电报、无线电广播、无线电话、传真、电视以及雷达等无线电技术像雨后春笋般地涌现出来，近几十年来，又实现了遥控、遥感、遥测、卫星通信等，从此人们进入了信息化时代。
2.结合现代生活
物理现象和规律大部分来自于生活，又必将服务于生活。人们日常生活的各个方面，以及现代高科技的前沿问题都与基础物理的研究有关。因此给学生讲解前沿物理知识时应当联系生活实际。例如现代生活中，一些家用电器包括计算机、电视机、微波炉、电磁炉、手机等都会产生电磁辐射。那么何谓电磁辐射？电磁辐射会产生哪些危害以及如何预防呢？电磁辐射是指能量以电磁波的形式在空间传播的现象。电磁辐射产生的危害如下：
（1）可能会诱发儿童患白血病；
（2）可能会导致儿童智力残缺；
（3）对于成年男子来说，可能会导致质量下降
（4）对于孕妇来说，可能会导致胎儿畸形；
（5）可能会导致人体癌细胞增值；
（6）可能会引起人体视力下降，使人得白内障；
（7）可能会影响人的心脑血管系统。预防电磁辐射的方法如下：
（1）电器摆放不要过于集中。在卧室中，要尽量少放，甚至不放电器；
（2）电器使用时间不宜过长，尽量避免同时使用多台电器；
（3）注意人与电器的距离，能远则远；
（4）尽量缩短使用电剃须刀和吹风机的时间；
（5）长时间在计算机前工作时，最好穿上防辐射服；
（6）对于电磁辐射较大的家用电器例如微波炉和电磁炉，可使用防护罩；
（7）要正确使用手机：①手机接通瞬间释放的电磁波容易产生不好的影响，所以手机响时，几十秒后再听手机；②在使用手机时，可以采用手机专用耳机，实现远距离使用是比较有效的办法；③尽量减少通话时间，最好左右耳朵轮流听；④休息时不要将手机置于枕头边；⑤手机不用时最好放在包里，但不要放在胸前的口袋中，也不要直接挂在胸前。
3.结合社会热点问题
社会热点问题包括交通运输、环境污染与保护、能源危机以及新能源等问题。如果将前沿物理知识与社会热点问题相结合，势必激起学生的广泛关注和积极参与，并且能够培养学生的社会责任感。我们现在的能源结构主要以煤炭、石油、天然气等化石能源为主，然而化石能源是有限的，不可再生的，并且对环境污染严重。在现实世界里，不可再生的资源绝不会真的完全用尽，而是随着资源的逐渐枯竭，它变得越来越难开采，于是产量下降，导致市场短缺，价格上涨。持续短缺和价格上涨最终使这些资源变得如此昂贵，以至于实际上被淘汰。将来的能源结构将会以风能、水能、太阳能、地热能、生物体能等可再生能源为主，虽然只有水电和生物体能源对今日的可再生能源有较大的贡献，但是，其他可再生能源正在迅速增长，在将来可能为我们提供更多的能量。每一种能源都有其自身的缺点，但是一般来说可再生能源的缺点比化石能源或核能少。
二、前沿物理教学后的成效分析
1.有利于提高学生的学习兴趣
文科学生在高中开始就实行了文理分科，他们中大部分学生物理基础较差，有些人曾经惧怕物理、讨厌物理，针对这一情况，就要想方设法激发文科学生的学习兴趣。在教学内容设置上引入一些生动有趣的前沿物理知识后，文科学生不再感觉物理枯燥无味，对物理产生了极大的兴趣。有个学生甚至想报考物理方面的硕士研究生，但是由于文理科不能跨专业报考硕士研究生，最后放弃了。现在国家教育政策进行改革后，高中不再实行文理分科，对学生的全面发展将是有利的。
2.有利于开阔学生的视野，形成正确的科学观
物理前沿知识中有大量说明科学相对性、不确定性的事例，如果将其渗透于教学中，能够使学生开阔视野，启迪他们质疑旧的科学观，逐渐形成具有现代意蕴的科学观。例如离心运动，长期以来人们一直认为存在一种离心力使物体发生离心运动。学完离心运动之后，学生明白了根本不存在离心力，离心运动其实是由于物体具有惯性。任何事情都具有两面性，离心运动同样有利有弊。离心运动有利的一面是：利用离心运动可以做成洗衣机的甩干桶，将衣服甩干；利用离心运动可以制作小朋友喜欢吃的棉花糖。离心运动的弊端是：在高速公路拐弯处，如果汽车速度过快就会产生离心运动，将会造成交通事故；高速旋转的飞轮、砂轮的离心运动将会对周围的人产生很大的危害。
3.有利于学生学以致用
学完电磁学知识后，很多学生告诉我使用手机时多用耳机可以减少电磁辐射。学完离心运动后，学生能够解释洗衣机的甩干桶利用的是离心运动的原理，在高速公路上行驶的汽车在拐弯处要放慢速度是为了防止离心运动发生。学完光学知识之后，学生知道了3D立体电影图像是如何形成的。即用两台摄像机仿照人两只眼睛的不同视角同时拍摄，在放映时以两台投影机同步放映至同一屏幕上，供左右眼同时观看，从而产生立体效果。
教育部颁布的《普通高中物理课程标准(实验)》(以下简称《高中新课程标准》)，对课程目标提出：知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观的三维要求。《高中新课程标准》在课程实施上提出“应促进学生自主学习，让学生积极参与、乐于探究、
勇于实验、勤于思考。……培养学生科学探究能力，使其逐步形成科学态度与科学精神。”希望用这种方法来培养具有创新能力的人才，落实素质教育。
我校尚未实行《高中新课程标准》及其教材，但在教学中，引人探究思想来优化课堂教学。我们不仅重视知识和技能的传授，同时创造条件进行探究性实验，让学生“经历科学探究过程，认识科学探究的意义，尝试应用科学探究的方法研究物理问题，验证物理规律。”从中学会获取知识和实验技能的方法，体验到探求知识的乐趣，同时培养科学态度和科学精神。
现以高一“力的合成”这堂课作一些尝试，谈谈笔者的作法和看法，和同行商榷。
高一“力的合成”传统的教法以及人教版教材的安排：由教师从演示实验总结出力的合成法则，再由学生做验证性实验。需要两节课才能完成这部分教学内容。
我们将这堂课作了改动：突出合力和分力的“等效代替”关系用“等效代替”思想师生共同设计测定互成角度两个力合力的方法再由学生测定互成角度两力的合力师生讨论总结出力的合成法则。这样，用一节课就能完成这部分的主要教学内容。具体做法如下。
1、创设物理情景，为新课和探究实验铺垫
一堂优化的课，教师应该精心研究引人新课的教学，让学生兴趣盎然地开始学习。
好的引人新课教学应为学生创设物理情景，为新课和探究实验做好铺垫，使教师能顺利和谐地开始教学。本课一开始按顺序向学生展示图l(a)、(b)、(c)三幅图(*图1(a)、(b)、(C)中五幅取自现行人教版初中物理第一册,2001年5月版)，让学生叙述三幅图各自的含意。
在学生叙述过程中，教师插话点明图(a)中两个桶表示同一个桶，图(b)中两个木箱表示同一个木箱，图(C)中两个夯表示同一个夯块。此中隐含着作用效果相同的启示。
师：从物理学角度看，这三幅图有什么共同点?
生：每幅图左侧都是两个力作用在同一物体上，右侧是一个力作用在该物体上，二者的作用效果相等。
师：生活中、生产活动中，这种情况很多，学物理应重视这种情况。我们把它写下。
【板书l】如果一个力对物体作用产生的效果跟两个力(或几个力)共同作用产生的效果相同时，我们就可以用这个力来代替那两个力(或几个力)。
教师指着板书l再读一遍，并说在初中我们也是遇到这种情况，我们把……(引导学生回答)
教师根据学生的回答，在板书l之后写上：
【板书2】这个力就叫做那两个力的合力，那两个力就叫做这个力的分力。
教师在板书l之上，边说边添上。
【板书3】合力与分力
2、突出合力和分力关系的实质----等效代替
师：大家一起找一找，在合力和分力的定义中，关键词是哪几个?
生：作用效果相同，可以相互代替。
教师在板书1和2之下的正中写上：
【板书4】等效代替
师：在物理学中，只有等效才能代替(在板书4的等效和代替之间，添上)；要代替必须等效(在上述之下添上，使板书4成为等效代替)。
师：求两个力的合力，叫做二力的合成；求几个力的合力，叫做力的合成。
【板书5】力的合成
3、以“等效代替”思想为指导，师生共同设计探究实验
师：在初中，我们曾用实验讨论同一直线上二力的合成，并得到相应的结论。
今天我们要用实验来讨论互成角度二力的合成规律。具体方法：先从实验求出互成角度两个力的合力，然后从实验结果再来讨论互成角度两个分力和它们合力有什么关系，从中找到它们的规律。
师：已知互成角度的两个力，如何找它们的合力呢?请同学和我一起想办法来设计一个求合力的实验。(让同学讨论几分钟)
教师在黑板上用两组“三根橡皮筋串联”之后再并联作为受力物体，再用两根细绳和两个5N的弹簧测力计仿照人教版(2003年6月)高一物理教材“学生实验二：验证力的平行四边形定则”的实验方法。但教师不能把实验方法告诉学生，关键是由教师引导，由学生自己得出实验方法。
具体方法如下：
师：合力和分力关系的实质是“等效代替”，如何利用“等效代替”的关系来求互成角度两个力的合力呢?
(教师在黑板上，用两个5N弹簧测力计通过两细绳，并让两细绳成较大角度拉并联橡皮筋)
师：橡皮筋受互成角度两个力的作用而伸长。这两个力或几个力作用在同一点上，这样的力就叫做共点力。如何知道互成角度两个力的大小和方向呢?
生：两个力的大小由两个测力计读出来。两个力的方向沿两细绳的方向，画出细绳的方向就是两力的方向。
师：(保持两力拉橡皮筋的位置不变)找合力必须保证合力的作用效果和两分力共同作用效果相同。因此，我们非常关心这两个互成角度力的作用效果如何。
在实验中，如何知道这两个力的作用效果呢?
生：在橡皮筋伸长的端点做个记号。
(请一位同学到黑板上演示)
师：如何根据“等效代替”来找合力呢?
(教师用一个弹簧测力计通过细线拉橡皮筋，故意让橡皮筋的端点一次在所做“记号”的上方，另一次在“记号”的下方)
师：这个力的作用效果和两个分力作用效果相同吗?
生：不相同。
师：如何才能保证两次的作用效果相同?
生：把橡皮筋的端点拉到刚才所做“记号”处。
(教师在黑板用弹簧测力计演示，并保持测力计不动)
师：现在作用效果相同了。如何知道这个力，也就是合力的大小和方向呢?
生：由弹簧测力计读出力的大小，画出细绳的方向就是这个力的方向。
师：这样我们就求出互成角度两个力的合力了。
今天我们不仅要求出合力，而且要找到两个分力和合力有什么关系，即它们之间的规律。
怎样找这个规律呢?我们规定：从同一个作用点出发，按同一个标度画出两个分力和合力的大小和方向，然后从图上找出它们之间有什么关系。
请注意，今天是研究互成角度两个力和合力的关系，所以实验时，两个力之间的角度应该大些，效果才明显，最好角度大于90°，学生实验过程从略。
4、重视“交流－评估－总结”过程
师：合力求出来了，力的图示也画好了。我们找一找它们有什么关系。
生：合力好像是两个分力的角平分线。
师：你只说合力和分力方向的关系，这种关系正确吗?它们的大小有什么关系呢?
生：为什么两个分力之和不等于合力呢?
师：互成角度两力的大小之和不等于它们的合力的大小!互成角度两个分力和合力有什么关系?
生：……
师：同学们可以把合力的端点跟两个分力的端点用虚线连接起来，看看我们所作的力的图示像什么图形?
生：像棱形。
生：像正方形。
生：像平行四边形。
生：是普通四边形。
师：平行四边形包含正方形和棱形。从你们实验的图示看，同意合力和分力的关系组成一个平行四边形的同学，请举手。(大约有1/3的同学举手)
师：我们暂时认定互成角度两个分力的大小和方向与合力的大小和方向组成一个平行四边形，再做一次实验看看这个结论是否正确。
学生再次实验过程略。
师：再次实验，看看两个分力和合力的图示像什么图形。
众生：像平行四边形。
师：今天我们通过实验找到了互成角度两个力和它们合力的关系。
【板书6】力的平行四边形定则
如果用表示两个力的线段作为邻边画平行四边形，那么合力的大小和方向就可以用这邻边间的对角线表示出来。这种方法叫做力的平行四边形法则后面的教学过程从略。
5、几点说明
二、巧用生活课程资源引入新课，通过物理现象刺激学生求知欲，提高教学实效性
物理是一门实验科学，通过实验教学能有效激发学生的求知欲，提高教学实效性。我们知道：“好的开端是成功的一半。”在物理教学时，生动趣味的导入能收到很好的教学效果。实验室有很多器材可供我们选用，作为教学导入用具。但利用生活中的课程资源进行新课导入，更能使物理教学贴近人心，贴近生活实际，能有效激发学生的求知欲，使学生感觉到物理的真实性和可靠性，提高教学实效性。比如，在进行“电现象”的教学时，教师和学生都从家里带来了梳子，上课伊始，大家用梳子梳理头发时，发现头发会被梳子带走，头发会很蓬松。师生发现同样的问题，那是什么原因能让梳子带走头发呢？为什么用梳子梳理过的头发会很蓬松呢？基本所有学生都没有往“电现象”上考虑，教师一语道破这是“电现象”的原因。学生很好奇，电现象竟然有如此威力，学习的积极性和主动性被调动起来，很快就投入到新知识的学习中来，收到很好的教学实效。
三、巧用生活课程资源进行实验探究，通过亲身体验感悟物理知识的本质，综合提高物理实验技能
二、教学应理论与实践结合
物理所涉及的知识源于实践，它重视对于实践的指导，根据这一特色，在教学过程中，应努力结合物理的基本原理，向科学技术应用延拓，努力培养学生的科学意识。例如，讲磁介质分类时，可以提及具有完全抗磁体性的超导体，介绍超导体特殊性质，特别是超导体无损耗对于现代工业的意义，同时超导要求的低温条件又制约了超导的应用，如何提高超导温度，实现室温下超导是科学家目前遇到的难题，需要进一步去探索研究。在讲授气体分子动理论时，可介绍地球温室效应的形成及危害，从而努力发挥现代科学的潜力，走一条绿色环保的高技术发展道路。
讲波动光学时介绍一些三维影像知识，以及全息照相基本原理，可以凸显物理的实用性，物理的学习不仅可以认识世界，也可以改造世界。实践证明，这些做法使学生认识到物理课程的重要性，懂得如何使用物理知识解决具体问题，激发了学生学习的动机，从而提高学生学习物理的兴趣。
三、教学应培养学生创造性思维
教学过程中应当鼓励学生的怀疑和批判精神，鼓励学生提出标新立异的想法。缺少质疑，人们的认识与思维就报难向前深入发展[3]。从物理发展的历史来看，无不以怀疑和批判为先导。我们知道：如果没有怀疑和批判就不会诞生近代物理的两大基本理论：相对论和量子力学。科学的进步需要不断超越已有的理论，没有怀疑和批判，也就失去了创新的生命力。在教学中，也要注重培养学生想象力，让学生大胆假设，如有一天超光速能够实现了；我们生活在没有摩擦的世界；我们生活的地球失去磁场……会出现一些什么样的情景?这些问题没有标准答案，存在多种可能性，能够培养学生发散思维，学生可以展开想象的翅膀，用一些已有的知识，分析、归纳、总结得到自己的结论，这种思维方式将使学习者终身受益。
四、教学应课内与课外结合
教师应多创设学生间交流机会。经常组织学生参加物理课外活动和竞赛将非常有助于学生发现问题，用集体的智慧创造性地解决问题。学期开始可以让学生自由结合，分组开展各种活动，每周一个主题，可以是对于生活中物理现象的讨论分析，也可以是参观科技馆等。每周每组就活动情况书写书面报告，教师进行指导和评价，鼓励学生用发现的眼光观察世界，用科学的方法认识世界。
一、运用积件思想，寻求高层次整合方法
目前，在计算机辅助课堂教学这个领域中，市场上已有一定数量的理科教学软件，但能够真正适合教学的却不多，加上教师自制课件的水平又不是很高，很容易造成“低水平重复”的现象。因而寻求计算机辅助教学软件开发和应用的新路子——积件思想应运而生。积件“是由教师和学生根据教学需要自己组合运用多媒体信息资源的教学软件系统”，是一个完全开放的软件系统，它包括带有学科特色的教学平台和多媒体资料库，师生可以根据教与学的情境和教学平台，选用、增删、修改已有的软件，或方便地制作新软件，为教与学服务。例如由人民教育出版社和全国中小学计算机研究中心联合从国外引进的数学几何教学平台《几何画板》，它不仅为教学几何教学提供了方便，而且也非常适用于物理中的力学、光学课程教学。又如《CSC电子备课系统》、《天翼全景多媒体辅助教学软件》等中学物理、化学、生物版都是面向师生设计的新一代大型集成化多媒体辅助教学的理科教学平台，它们集众多教命令家和优秀教师的科研成果及教学经验于一体，为提高教学质量、探索新的教学模式和办法提供了丰富的资料和必要的手段，它们界面简单，容易学习，直观好用，充分体现积件思想，很受师生的欢迎。
在素材资料库的建设方面，中学理科教师应该成为信息技术与学科教学整合的先行者。目前许多教师在Internet网络上已建立了自己的网站，并把自己制作的课件、教案、论文等放在该网站中，同时还把其它网站已有的课件通过链接功能融合到自己的课件里，以“搭积木”的形式，把教学实践过程中制作的每一个课件链接起来，通过长时间教学的积累，逐步建立一个完整的教学课件体系。这样其它教师和学生也可通过网络共享自己的课件，克服了传统的“软件包”形式的课件不能共享的缺点，提高了课件资源的利用率，充实了网上学科资料库。教师和学生可以在任何时候、任何网络终端通过Internet网络来访问这些网站，进行教学的探讨和巩固性学习。
运用积件思想，走素材资源库和教学平台相结合的新思路，是软件开发和应用走出目前困境的有效方法，也是实现信息技术与课程高层次整合的有效手段。因此学科教师应根据教学实际，运用积件思想，充分利用现有条件下的网络、多媒体信息资源库和教学软件，从中选取适合自己教学需要的内容来制作课件，从而适应不同教与学情境的需要，彻底改变教学
软件在设计、开发和使用上的相互分离的局面，使计算机辅助教学在课内或课外的运用朝着信息技术与学科教学整合这一更广阔、更深层的方向发展。
二、构建模拟实验教学模式，发挥演示实验、虚拟实验室功能
1．信息技术与中学理科实验教学整合，发挥演示实验作用
中学物理、化学、生物三门学科均是实验科学，具有很强的实践性，实验教学和演示实验是中学理科教学的重要组成部分。但在理、化、生课堂的学生实验和演示实验中，由于受到常规实验仪器、实验材料、危害程度等条件的限制，实验效果不如人意。而采用模拟型实验教学模式，通过多媒体技术模拟实验的辅助，模拟一些重要的在目前条件下难以完成的实验，弥补常规实验的不足，提高实验的演示效果。
例如，做物理《凸透镜成像规律》实验时，若用常规仪器按传统实验方法进行演示，由于常现实验仪器和环境的限制，蜡烛在光屏上所形成的影像随着物距的变化而变化的这一现象不是很明显，误差较大，致使学生对凸透镜成像的特点不甚理解，并产生迷惑。此时如改用多媒体技术进行凸透镜成像规律模拟实验，演示物距从无穷远至小于焦距的整个实验过程中物距、像距和像的变化情况，整个模拟实验过程流畅、直观、明了，从而使学生对该实验有了一个清晰完整的认识，利于学生对凸透镜成像规律概念的形成。
由此可见，通过信息技术与中学理利实验的整合，可以突破常规实验条件的局限，所以我们应当充分发挥信息技术的特长，对那些难以观察到的、复杂的、困难的实验进行模拟，使之成为常规实验的补充，并与常现实验有机地结合起来，使实验教学上升到一个更高的层次，从而有助于学生发现规律、形成概念、获得新知，提高学生的科学文化素质和实验技能。
2．运用网络技术支持下的虚拟实验室，发挥学生自主探索性实验作用
在传统的理科实验室，由于怕发生意外和造成实验仪器的损失，许多实验中的规章制度对学生进行了诸多限制；由于实验条件的限制，实验结果往往和理论不一致，甚至出现相反的数据；有些实验材料的选用和实验产物的排出，有悖现代环保意识。这一切无不暴露出传统实验室的弊端。
网络虚拟实验是在web中创建出一个可视化的三维物件环境，其中每一个可视化的三维物体代表一种实验对象，学生可通过鼠标的点击及拖动操作，进行虚拟实验。这种虚拟实验室为学生提供了全方位的开放性操作环境，使学生在课堂上实现了虚拟世界的真实体验。信息技术与理科实验教学整合能够培养学生观察实验、自主模拟实验，归纳、总结、抽象成所需知识和技能的能力，并促使学生建立科学的世界观。
学生在网络技术环境下进行多媒体虚拟实验操作的同时，还可以通过网上人机对话，一边操作，一边网上畅游，或与其它同学交流、讨论、获取新知。让学生自主学习、自主观察。进行虚拟实验，从而掌握学习方法。
三、构建探索研究性理论教学模式，培养学生的创新思维和创造能力
探索研究性理论教学模式依托由信息技术支持的网络环境，网络为学生提供了丰富的学习资源。在教师的指导下，学生分成若干学习小组，在学习任务的驱动下小组成员相互协作地收集信息、交流讨论、总结归纳、完成学习任务，培养了学生解决实际问题的能力。
例如，生物教学中的《克隆技术对人类的影响》课题，克隆技术是生命科学研究的重大突破，是与高中生物密切相关的科学问题。克隆技术在农业、医学和社会生活各方向都有着广阔的应用前景，但问时也存在着过度和滥用的问题，以及由此所引发的一些负而的社会影响。这一研究性课题旨在提高学生关心社会、关心人类、关心未来的思想意识，并在学中利用网络资源收集和处理生物科学信息的过程中，培养其创新思维与创造能力。
四、利用网络资源，增进课堂教学效果
进入网络时代后，网络环境为师生提供了丰富的资源库，网络资源的开发和利用已成为一个现代教育工作者必备的信息素养。网上资源具有信息量大、更新速度快的特点，例如中国中小学教育教学网（）可谓是一间完整的中小学教学资源库，它为我们提供了同步教学、优秀课件等多种资源，且处于动态的更新之中，通过了我这些优秀课件、优秀习题，再作进一步的组织加工就能设计出适合自己风格的课件，为提高课堂教学正效果服务。
例如，在物理中《浮力》的教学时，须向学生解释浮力产生的原因。先设想一个立方体浸没在水中，它的六个表面都受到水的压力，它的左右两侧面、前后两侧面，受到的压力都是大小相等、方向相反，互相平衡，只有上下两面由于深度不同，受到的压强大小不同，压力也因而不相等。浮力的产生是由下表面受到水的向上的压力和上表面受到水的向下的压力差。但如果使用语言和文字向学生讲授向上向下压力差时，学生理解起来比较抽象，对整个过程反映比较茫然。可通过中国中小学教育教学网物理课件库下载相关课件解决这一难题。该课件以动画的形式慢镜头表示前、后、左、右的压强、压力相等，小木块保持不动，但加载上、下表面压强、压力时，小木块慢慢向上移动。活泼的动画效果、直观的图形，快速有效地激发了学生的学习兴趣，收到很好的教学效果，同时为讲授下一节阿基米德原理打好理论基础，而这一切是传统教学难以做到的。总之，让学生在生动、形象的环境中进行学习，由此起到事半功倍的作用，达到提高课堂教学正效果的目的。
五、扩大信息来源，提高教师教学水平
1．了解学科发展形势，及时把握教学动态。理科学科发展较快，通过Internet网络小的权威网站查看有关学科发展动态，可以做到紧跟形势，在学科教学时作出及时的调整。对于理科学科，必要的习题也是必要的，但订购的习题集往往又存在着题型偏旧、信息过时的缺点；为了克服这一缺点，可以充分利用Internet网络这一信息资源，从权威网站或重点中学网站上的试题库中下载最新试卷，用来给学生作测试题和平时练习。这些题目往往题型新颖、信息准确，对于启发学生的思维，开阔学生的视野有着很大的帮助。
2．增进学习交流，提高教学水平。网络的交互性给教师互相学习交流提供了机会。教师可以一方面利用E-mail。与有关专家进行交流，学习前沿的理论知识；另一方面还可以参与网上的教师继续教育和一系列教育网站的教育论坛。如在中国名师教育网上可以与重点学校的名师专家探讨学科教育应培养怎样的人才，在中国园丁网的教育论坛可以与各地的同行探讨教学中遇到的问题以及对学科教学改革的看法，通过网上学习交流，达到提高自己教学水平的目的。
总之，信息技术应用于理科教学，对传统教育理念和课堂教学模式的冲击是非常之大的，但它并不排斥传统的理论、实验教学模式，实际运用中应把它们两者辩证统一起来，最终实现信息技术与理科课程教学的科学整合。通过整合激发学生对理科学科学习的兴趣，课堂内外参与意识会增强，对知识的理解掌握程度会加深，尤其是实验教学，学生的实验理解能力、动手能力。创新能力均会取得长足的进步。同时，信息技术与理科课堂教学的整合也能鞭策教师进一步构建新的教学模式，完善课堂教学，使教学过程更具有科学性，帮助教师在课堂上更合理地掌握和利用时间，吸引学生的注意力，使学生在课堂上接受和掌握更多的知识，发展更多的能力。
【参考文献】
[1]邓鸠洲,浅析信息技术与物理课程整合性建设研究[J]中同电化教育，2002，（8）
[2]李友兴,基于网络环境的高中物理教学模式的研究和实践[J]中国电化教育，2001，（3）
[3]秦力,网络环境下课堂教学模式的探索[J]．教育现代化，2002.（6）
关键词基础知识，精选习题，指点，引路
中图分类号G633．7
在物理教学中，习题课是必不可少的一种课型，它贯穿于整个物理教学的始终．本文谈谈笔者在习题课教学中采用的教学方法及体会．
1从物理基础知识着手培养良好学习习惯
首先，物理的定律和公式是最基础的知识，也是每堂习题课前必掌握的知识．为了培养学生良好的学习习惯，笔者要求学生从5个方面（公式名称、公式、适用条件、各字母表示物理量、各物理量的单位及符号）进行全方位复习．其次，根据认识规律要让学生能灵活应用物理定律和公式解决实践问题，教师应该先指导学生正确理解基础知识，并通过对基础习题的解答训练，使学生掌握应用物理定律或公式解题的基本方法及运用物理量时单位必须统一的要求，进而使学生形成解答物理习题的基本模式，培养学生牢固掌握解题的规范和程序，为进一步深化做好准备．
2认真钻研教材精选习题
在掌握物理定律和公式的基础上，进一步提高学生思维和解题能力是习题课的核心任务．要达到这个目的，教师对习题的选择是关键．
2．1注意理论和实际相结合激发学习兴趣
理论联系实际是激发学生学习兴趣，启迪学习动机，活跃课堂气氛的一种重要方法．在日常生活中有许多物理现象是趣味性习题的好素材．例如，在运用速度公式解题时，笔者编了这样一道题目：上午7∶35早读课，老师家到校的距离是3km，如果骑车的平均速度是5m／s，问老师7∶30从家动身会迟到吗？学生解题后发现老师迟到了．笔者接着提出如果要不迟到必须在什么时刻前动身．这样编排的习题不仅容易激发学生学习兴趣，而且指导学生把理论运用于实际，使学生感觉到物理就在身边．
2．2注意一题多解
扩展学生思路“一题多解”是指通过不同的思维途径，采用多种解题方法解决同一个实际问题的教学方法．它有利于培养学生辨证思维能力，加深对概念、规律的理解和应用，提高学生的应变能力，启迪学生的发散性思维．例如，密度应用练习，笔者选用这样的一道题：实验室需要购买4kg的酒精，用容积为4．5L的容器够装吗？先让学生解答，结果发现绝大多数学生用求4kg酒精体积的方法来判断．为了起到一题多解的作用，笔者进而启发学生从4．5L的容器能装多少kg的酒精和4kg的某种液体体积为4．5L，这种液体的密度是多少等思路引伸扩散思考．通过练习，促进知识迁移，并达到举一反三、触类旁通的效果．
2．3注意一题多变诱导学生思路
在习题课中的“一题多变”是指从多角度、多方位对例题进行变化，引出一系列与本例题相关的题目，形成多变导向，使知识进一步精化的教学方法．例如，在学生解答了“一列火车长200m，以15m／s的速度通过一座长1．6km的大桥，问需要用多少时间？”这道题后，教师把题目改为：“如果这列火车以相同的速度，通过另一座桥用150s，那么桥有多长？”还可以把这道题改成：已知火车长、桥长和过桥时间，求火车过桥速度；已知桥长、火车速度和过桥时间，求火车长等题目．通过这种“一题多变”的习题探讨，开拓学生思路．
随着新课程标准的实施，赋予了我们新的教学理念与新的要求。科学探究被引入到物理课堂教学中，教材中设置了不少的探究实验。不仅是让学生通过科学探究活动获取知识，而且更重视让学生经历探究过程；有的甚至只是要求学生经历探究过程。《课程标准》中明确指出“注重科学探究，提倡学习方式多样化”、“改变过分强调知识的传承的倾向，让学生经历科学探究的过程，学习科学研究方法，培养学生探索精神、实践能力以及创新意识”。由此可见，新课程标准十分强调科学探究在学习中的作用，使科学探究成为一个新的教学要求和新的学习方式。
在课堂教学中，由于受时间、器材、场地等条件的限制，科学探究活动受教师的主导作用影响较大，基本体现教师的教学计划（教师需准时下课并完成既定的教学目标）；学生虽然有参与，但自主式探究活动被削弱。为此，我们以小组合作学习的形式，开展了物理科学探究活动课（每周1节）。内容主要选取课本中相应的实验或制作作为科学探究活动的内容，学生以小组活动形式为主。
一、开展“物理科学探究活动”课的目的
1、培养学生的学习兴趣和探索兴趣。学生都是好动的，好奇心强，他们正处于探究心理的发展期；活动课刚好能迎合学生的这个心理特点，容易激发学生的兴趣和求知欲。
2、培养学生的科学探究能力，提高学生的科学素养和综合素质。
3、使学生在课堂上学到的知识得到巩固和运用。在科学探究活动中，可以让学生应用课堂中学到的物理知识，巩固知识。
二、对科学探究的理解
1、科学探究的意义：“学生在科学探究活动中，通过经历与科学工作者进行科学探究时的相似过程，学习物理知识与技能，体验科学探究的乐趣，学习学习科学家的科学探究方法，领悟科学的思想与精神。”（摘录自《课程标准》）
2、科学探究的要素：科学探究包括七个要素：提出问题猜想与假设制定计划与设计实验进行实验与收集证据分析与论证评估合作与交流。这只是科学探究的七个要素，并不是科学探究活动中必须经过的7个顺序环节。所以我们在开展科学探究活动中，根据学生的探究水平，只注重对某几个要素的过程经历与能力培养，并不强求每个科学探究活动都必须经过这七个环节。
3、科学探究的选题：“科学探究的问题可以是学生提出的，也可以是教师提出的，可以是《标准》所要求的科学内容，也可以是与《标准》科学内容有关的交叉学科的内容。科学探究的形式有课堂内的探究性活动和课堂外的家庭实验、社会调查及其他学习活动。”（摘录自《课程标准》）
三、开展“物理科学探究活动”的实际操作
我们老师都知道，开展活动课“花时费力”；但，最困难的还是两个问题：开展什么活动？“怎样开展活动？。我们主要有以下的一些操作体会：
1、打好课堂教学的主战场。课堂教学毕竟是教学的主战场，课外活动只是作为巩固知识、培养能力、提高素质的有益补充。所以，在课堂中，我们注重物理基础知识与能力的培养，注重培养学生科学的思维程序和科学方法。如在科学探究活动中，常用的控制变量法、归纳法等。为学生参加“物理科学探究活动”课打下坚实的基础。否则，学生在活动中也难有作为。
2、科学探究活动的基本模式为：以物理实验（制作）为载体，形成探究的情景，发现并提出问题，探究问题。在活动中，我们紧贴课本，选取课本中的一些实验或小制作作为载体，精心设计和详尽准备；活动中，教师适当引导，让学生从中发现问题，并开展科学探究活动。
案例一：“空气温度计”（图1）的制作与科学探究活动。
这是一个比较简单的制作（在制作时，截取打点滴用较长的塑料管代替玻璃管，用木版固定，效果较好）。学生制作“空气温度计”后，自然会提出几个问题：“没刻度怎样用，怎样为它画刻度？它是怎样反映温度的变化的（原理是什么）？”在和学生探讨它的工作原理后，我就让学生自己通过讨论，探究怎样为“空气温度计”定刻度：原理是什么？步骤怎么样？（类比液体温度计的刻度确定）然后再去做。做好之后，大家都把作品都放在教室，在以后的几天里，与寒暑表对照，让他们看看谁的“空气温度计”准确些。当然，空气温度计的液柱高低不但与气温的高低有关还与空气的湿度等有关；在观察中同学们都发现了其中的问题，我又引导他们分析，查找有关资料，指出“空气温度计”的优点和缺点，以及其他的用途（如用“空气温度计”测量了教学楼的高度）。和“空气温度计”一样，其实很多的物理小制作都蕴涵着不少的知识，只要我们跨出第一步，前面就有极为广阔的空间。
案例二：“盐水电池”实验与科学探究活动。
“盐水电池”是第六章第一节《电压》练习中的一个实验，看起来平淡无奇。但是，实践起来内涵非常丰富。我们准备了实验器材①三块金属片（5cm×20cm）：铜片、铝片、锌片（镀锌铁片）；②电压表1个；③导线2根；④烧杯、水、食盐等。让学生进行探究实验。实验不久，就有一位“好胜”学生有叫嚷：“老师你好‘偏心’！怎么他的（实验）电压是0．7V，而我的只有0．5V？都怪你给我的器材不好。怎样才能使电压升高啊？我要比他的（实验电压）高。”──探究的问题自然就出来了。于是我就顺势在黑板上写出探究的问题：如何提高盐水电池的电压？盐水电池的电压与哪些因素有关？接着让学生们进行猜想，设计实验步骤和实验表格，提醒注意控制变量法的应用，进行实验与收集证据，分析与论证、各组之间进行交流。并开展了比赛：看谁的盐水电池电压最高。有的同学也想出了“怪招”──将盐水电池串联起来。
这样做又有一个新的问题：几个盐水电池串联起来电压达到了3V多；有个同学提议：接上一个小灯泡试试。结果灯泡并没有发光，学生们又疑惑了。接着又研究讨论一番。这样，大大刺激了学生们的探索积极性和思维。
接着下来的几周的活动课，我们继续进行了各种水果电池、蔬菜电池的探究，由学生带自己喜欢的材料进行实验。以及用这个电池作为电子表、音乐贺卡等小功率用电器的电源的探究实验，更加激发了同学们的兴趣与成功感。
3、在选题方面，教师选题与学生选题相结合。在科学探究活动的选题范围上，我们原则上是紧靠课本与学习进度，但有时也选择学生提出的课题，这样可以激发学生的积极参与。
案例三：学生的好奇心是很强的。
在学习电学时，不少的同学不顾教师的阻止、批评，硬是把干电池的“外衣”剥去，看看里面的“真身”；甚至把“皮”也剥开，对“内脏”也研究一番。不少的同学对电流表、电压表的构造很好奇，提出问题和要求：“电流表、电压表是怎样测量电流、电压的？能否拆开来看看！”好的电表拆了可惜；但是，学校里每年都有一些损坏的电表，积累下来数量也不少。虽然该课题有点超出学生现有的知识水平，但为了不破坏同学们的好奇心，我还是把这些废表拿出来，让他们探究“电流表、电压表”的结构与工作原理。把电流表、电压表拆开，指导他们观察表的元件、结构与电路，分析、记录表里的电路连接情况，比较两者的异同。
在这个科学探究活动中也有一个很大的意外发现和收获：原来这部分“废表”中一部分的“表心”（灵敏电流计）还是好的。于是，我就组织学生把着部分电表多余的部分去掉，只留下“表心”和两个接线柱，就改装成“灵敏电流表”。一共改装了二十多个，足够用于“电磁感应现象”的探究实验。有同学也提出，电压表里面的电路是串联，将电压表改装为“灵敏电流表”也很简单，在表里多接一根线出来就行了。不少同学用着自己动手制成的器材做实验，感到很自豪与成功，十分投入，科学探究活动收到良好的效果。（部分学生的“好拆心”还是很强的，当学到“电能表”时又要求“拆开来看看”，我也满足他们的要求了。）
4、在组织形式上课堂探究与课外探究相结合。为了使一部分的科学探究活动更具开放性，我们把一些科学探究活动安排课外，利用周日、节日进行。
案例四：探究“影响摩擦力大小的因素”时，进行课外开放型的探究，让学生独立或小组进行猜想、设计实验、进行实验与收集数据、证据、分析与论证，最后写出探究实验报告。其中不少同学设计的实验不同于书本的内容，有一部分参照课外书，也有一部分是他们的“原创作品”。
四、开展“物理科学探究活动”初见成效
经过几年的实践，较好地达到了预期的目的，取得良好的效果。
1、激发了学生的学习兴趣。在科学探究活动中，以实验（或制作）活动为主，适合中学生好动、好奇心重的心理特点，容易唤起学生学习物理的兴趣和动机。同学们早已把物理实验看作是“游戏”；而制作的作品，也是他们的心爱“玩具”。每次活动，基本都是延长时间的（科学探究活动课基本安排在最后一节，不会影响其他课）。一些平时上课不专心的同学在科学探究活动中开始是觉得好玩，慢慢就有了兴趣；在老师的鼓励下，上课开始专心听，做好笔记，学习成绩不断提高。潜而默化，互相促进，也增强了学生学习物理知识的兴趣。（其实，老师在活动中也是感到其乐无穷的。）
2、促进课堂教学，加深对知识的理解。由于科学探究活动的课题紧靠课本与学习进度，所以大大促进课堂教学。
案例五：上面提到的探究“电磁感应”现象，由于“灵敏电流表”是学生们自己动手制作的，学生们都熟悉的使用，学习过程自然很顺利。
案例六：探究“浮沉子”的浮沉。在学习浮力时，我们安排了制作“浮沉子”（图2）。学生们拿着瓶子，用力一按，里面的小瓶就下沉了；一松手，小瓶子就上浮；用力恰当，小瓶子就悬浮；同学们都被它吸引住了。我就要求他们仔细观察、思考，互相交流，找出“浮沉子”上浮、下沉的原理。当学生弄通这个问题后，自然就掌握了“物体的浮沉条件”，《浮力的应用》一节的学习就显得轻松了。
案例七：近年来，考试中“用电能表测量电功率”的题目很常见（也很有实用价值）。我们过去也经常进行相关的习题练习，但练来练去，效果就是不好。学生基本是靠死记解题步骤去解题的，题型一变就无从入手。究其原因，就是没有理解好它的原理。适逢当时南区供电局在当地更换电能表，我们就发动学生把家里换下的电能表拿回学校，安装实验电路板（实验电路见图3）。安装由学生在活动课上按照老师制定的电路图进行安装；安装完毕，由老师检查无错误（注意用电安全）后才给以通电实验。让学生设计实验步骤，真实地进行“用电能表测量电功率”。使学生体会其中的真实情景，通过实践活动，加深对公式P=W/t的理解。并通过比较两种测量方法，掌握实验技能和知识的实际应用，取得很好的教学效果。
由此可见，通过实验或制作的科学探究活动促进了学生对物理现象、规律、原理与对应的实际事物联系，加深对物理知识的理解，促进实验技能、方法的掌握。
3、学生的科学探究能力、综合能力和科学素养得到较大提高。在科学探究活动中体现了学生们较强的创新能力。
案例八：在制作“空气温度计”时，有的同学发现自己“空气温度计”“失灵”了：用手握住瓶子，液柱也不上升。后来分析、查找原因，大家估计是瓶子的密封不好，漏气了；怎样确定瓶子是否漏气呢？大家都想办法。后来一位同学提出一个很有创意的办法，很好地解决了这个问题：她把瓶子倒过来放，把一根软管弯向上（图4）。如果瓶子是漏的，就不是漏气，而是漏水出来（转换法），就容易发现。体现该同学不迷信书本，大胆创新的精神。
科学探究，作为一个新的教学要求与学习方式，还有待不断地深入探索、研究。从初步的实践与研究表明，重视科学探究的教学，积极开展科学探究活动，能够培养学生主动参与，乐于探究，勤于动手的好习惯，促进学生的自主发展。能够培养学生搜集信息和处理信息的能力、获取新知识的能力、分析解决问题的能力以及交流与合作的能力；培养了学生实践能力与创新精神；促进学生综合素质的提高。
参考资料：
