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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、多媒体与传统教学方法结合
多媒体教学是近展起来的一种现代化的教学方式，有非常明显的教学优势。比如多媒体教学可以拓宽现有教学模式，能把复杂的物理现象用录像或者三维动画的形式展现给同学们，比如在讲到驻波时，仅仅靠描述驻波是不够的，同学们并不能够准确理解驻波现象，对波节与波腹的概念也比较模糊，如果借助多媒体工具，能将驻波这一过程以动画的形式展现给同学们，对刚才提到的几个基本概念就很容易了解了，另外，教师也可以针对不同专业，比如桥梁专业，解释驻波对桥梁的危害，并搜集相关视频，将这种物理现象利用多媒体技术与其专业结合起来，可以使大学物理教学内容表现得丰富多彩，形象生动，激发了学生学习的积极性和主动性，增进对所学知识的理解和记忆，这是传统的黑板加粉笔教学手段难以表现的。凡事有利弊，多媒体教学方式也是如此。虽然多媒体教学方式有许多优势，被很多年轻教师所采用，但经常会出现一些在传统教学方式中所没有遇到过的问题。比如多媒体可以在短时间内提供大量的信息，但学生能不能在短时间内将如此多的信息完全吸收理解，能不能达到预期的上课效果，将会是一个很重要的问题。物理学科是一门逻辑性很强的自然学科，如果学生对教师上课内容不理解，造成的结果是对学习物理课程失去信心，对学生学习物理课程是非常不利的。所以在讲解课程的重点部分或者比较复杂的推导过程时，应用多媒体显然是不合适的，学生还没有来得及反应，就得到了最后的结果，中间过程少了同学跟随教师思考的时间，对学生理解物理定律现象是不利的。这时候，教师应该采用粉笔加黑板的传统教学方式，慢慢引导学生跟上教师的节奏，深入浅出，必能达到较好的教学效果。因此两种媒体交替使用，更有利于吸引学生的注意力。
"养德"不同于"传道"，而是远远超出了"传道"的范畴。从素质教育的构成来看，完美人格的塑造，优良品德的陶冶，健康个性的发展，良好习惯的养成以及思想的培育，心灵的教化，生活的导引，做人的训导等皆在"养德"的内涵之列。"养德"的实施，寓于知识学习之中，是一种潜移默化的过程；融教学过程与教学氛围之中，是使学生不间断的积淀，产生顿悟的过程。需要经常性的熏陶、喻示和诱发；是春风细雨式，贵在存心有意，相机诱导；是一种有计划、有目的、有组织的活动。
以知养德、以史养德、以题养德、以人养德构成物理教育中实施养德的重要途径。以知养德即在教学中不仅要使学生理解知识本身，而且要通过知识的教学引导学生用系统的、联系的、发展的辩证观点观察问题、分析问题、处理问题和研究问题。物理知识之间以及知识的产生过程中充满着辩证唯物主义的认识论观点，培养学生的物质观、辩证法和认识论观点是知识教学中养德的一个重要内容。以史养德即教学中不失时机的介绍与学习相关知识直接联系的物理学史，既可激发学习兴趣，调节学习节奏，而且是进行爱国主义教育，科学探索、求实、进取、奉献精神教育和科学态度教育的极好素材。如火箭专家钱学森放弃美国优厚待遇，毅然回到祖国，使我国跨入一箭多星的世界前列；邓稼先搞原子弹、氢弹，在科技界"销声匿迹"直止逝世等等。他们的爱国与献身精神，是一曲曲人类美好的赞歌。以题养德即要挖掘习题训练中的养德功能，通过"一题多解、一题多变、一题多议、多题一解"的变式训练，培养学生善于思考、自觉探索问题的习惯和方法，不断扩大知识的深度和广度。以人养德即教师要以自身良好的师德教育人，文明的行为引导人，严谨的作风熏陶人，和蔼的态度吸引人，优美的心灵感染人。言传身教，乐为人师。教师也要在学生中树立榜样，对善思、勤钻、品德优良的学生注重培养，树立典型，让他们成为更直接的教育者，影响和带动一片，形成健康的人格影响力。
二．开智-----素质教育之核心
课堂教学是实施素质教育的主渠道。开发智力，激发潜能，培养能力，促
进发展是课堂教学的核心。
教学思想的转变和教育观念的更新，是实施素质教育的关键。我们认为教学中应树立"以教师为主导，以学生为主体，以训练为主线，以创新能力培养为核心"的"三主一心"教学思想。素质教育是面向全体学生的全面发展教育，主体性是它的根本特点。教师为主导就是通过诱导、启发、检测、评价等手段，积极创造条件，引导和启发学生爱学、会学。以学生为主体是教学的出发点和归宿，充分发挥学生的主动性、独立性、创造性和发展性是教学的基本特征。训练是掌握知识方法获取智力技能和操作技能的重要途径。课堂教学要更加注重于培养学生的创新意识和创新能力，这既是素质教育的核心，也是全面推进素质教育的关键。
开智不同于"授业"、"解惑"。开智的核心是在传授知识的同时，使学生掌握物理学方法和科学的思维方法，培养学生不断发展的学习能力。物理学方法是物理学发展的灵魂，是以知识学习到能力发展的桥梁。物理学方法是指物理学的具体科学方法。科学方法包括四个方面：其一是普遍的哲学方法，即辩证唯物主义方法，在物理学中起指导作用。其二是普遍使用的普通逻辑方法，即比较、概括、抽象、分析、综合、归纳、演绎等。这些方法对学习物理必不可少。其三是解决个别类型问题的方法，这在物理学中纷繁复杂，如隔离分析法、等效变换法、叠加法、对称法、极端分析法、近似分析法等。这些方法对解决实际问题十分有用，但没有反映出物理学方法的主要特点，也不宜将它们归为物理学方法的范畴。其四是具体的科学方法，物理学方法就属于这一类。通常认为有：观察法、实验法、理想化方法、类比方法、假设方法和数学方法六种。
物理思维方法的学习应抓住思维能力的培养，特别是创新思维能力的培养。创新思维能力的培养方法是：
创设情景激发生疑启发思路鼓励组合提出设想解决问题
（设疑）（诱导）（释疑）（辩论）（解疑）
教师为学生创设多种多样接近实际的情景，激发学生提出有一定数量和质量的问题，启发学生根据不同的条件、从不同的角度、用不同的方法，引发不同的思路，甚至采用多种对立的思路去解决同一个问题，鼓励学生学习。根据一定的需要、依据必然规律，灵活多变的组合相关因素，鼓励提出新的设想；问题的答案可能不是单一的，而是多样的，甚至是开放式的。这种方法有助于培养学生的创新能力，特别是学生学会设定虚拟条件，根据解决问题的需要提出新方法，设想虚拟大前提，并且学会联想和利用看起来并非相关因素的时候，他们的创造性思维能力就会插上腾飞的翅膀。要达到这个目的，就需要教师在认真研究教材基础上，提出适合学生实际的问题，引导其发散思维。
教学过程的设计应以开发智力、激发潜能、培养能力、促进发展为主线。
设疑引趣、夯实四基、过程教学、思想方法、启发创新是物理教学中开智的重要途径。①设疑引趣促智。诱导学生全身心地参与学习知识的全过程，是开发智力、发展能力的前提.爱学才能会学，会学才能学好。②夯实四基益智。抓好"四基"--即基本事实、基本方法、基础知识、基本技能的教学是开智的关键。从基本事实出发,诱导学生明辩研究对象的主要特征及变化条件,然后进行思维加工;在加工过程中,则要突出科学思想和科学思维方法的引导,从而形成概念,总结发现规律,使学生获得基础知识和基本技能.③过程教学开智。把知识形成过程的教学放在教学首位,使学生获得程序性知识和最佳知识结构是开智的重要途径.每一个知识点教学中都要引导学生弄清其来龙去脉,充分挖掘其知识形成过程中的思维因素，突出知识产生的思维过程教学,揭示和挖掘知识本身的方法教育功能。④思想方法育智。善于渗透物理思想,掌握科学思维方法是形成能力的桥梁。掌握了方法就能举一反三,不仅能轻松学好功课,还能自学新知,开阔视野，受益终生。⑤启发创新养智。激发学生的潜能,培养独立思考问题的习惯和自学、创新意识，学会学习，是开智教育的最终目的，也是开智的中心任务.
三．健体-----素质教育之源泉
健康是一种身体、心理和适应社会的完善状态，是身体健康与心理健康的和谐统一.物理学科教学中健体的教育目标主要是指心理健康,是全面提高教学质量的根本保证.物理课堂教学肩负着对学生进行健康心理教育的责任，健康的体质、坚强的意志、良好的心理状态和社会适应能力是全面发展的源泉.创设一种愉快而有秩序的课堂氛围、民主的、宽容的、公正的、热烈的气氛对心理健
康以及智力与能力的发展起着促进作用.健康的心理素质对人的身体健康和高效的吸收社会文化信息具有重要的意义,要把心理素质教育融合到教学活动之中,培养积极健康的情感,正确地看待社会与生活，向往美好，憧憬未来，才能适应未来社会的需要.要重视培养耐挫能力，能在顺境与逆境中自我调节，形成自我激励机制，始终保持良好的心境和旺盛的精力，充满朝气。
四．审美-----素质教育之神韵
审美是一种个性鲜明、创造性品质较高的活动，审美能力本身就是一种高品位的创新能力。人的各种素质中，审美文化素质是最主要的。人与自然的关系，最基本的是审美的关系，人的最高意识是审美意识。教育，就要使学生学会用审美的眼光去审视世界、审视他人、审视自己，就要注意培养学生个人的审美理想、审美情趣和审美能力。课堂教育过程的本质就是一种激发美感效应的过程，会使学生的心灵产生启迪、感染、震惊和净化效应。物理科学美不同于大自然或艺术作品中直接的自然感受,而更多的是一种深层次理性的审美.充分挖掘教材中美的内涵，通过物理课的学习，培养学生对科学的审美感受力、审美鉴赏力，激发审美创造力，丰富学生的理性沉淀，是物理教育的重要任务。
培养审美感受力.物理学是一个充满生机和魅力的学科，教师启发学生通过想象、联想，引导发掘物理美的丰富素材，并通过美的设计，在课堂教学中充分展示出物理科学美的特征，创设美的意境，使学生明确地或潜移默化的受到美的感染和熏陶。激起学生对物理强烈的学习兴趣，点通学生领悟的那一点"灵犀"，依靠学生的心智去体验、感受，从而逐渐产生审美情趣和爱美意识.
提高审美鉴赏力.物理学家在探索自然界奥妙的过程中，始终以科学美作为追求的目标，通过他们努力形成的物理理论，不论从形式上，还是内容上都放射着美的光辉.简洁、对称、和谐是物理科学美的主要特征.各种物理模型的建立与应用,变复杂为简单,简洁而合理地概括了物质与运动的某种特性,体现出物理理论整体简洁美、方法简洁之美。时空对称、数学对称、抽象对称均能给人以对称美的体验。自冾和谐、对应和谐、互利和谐、多样统一美无不体现在物理学科之中。
激发审美创造力.物理科学美不仅体现在物理知识的形式上、内容上、结构上、物理学的研究方法上，而且体现在科学探索的过程中，体现在物理学家的精神上.要不失时机地向学生揭示物理学家的人性之美、至善之美，以美感人，以美育人，使学生产生"需要"的感觉，并进而引发"体验"；引导学生自己去追求和创造物理美，并将美的认识转化为追求美的自觉行动，产生创造欲望，进而爆发创造力.
提高教师自身的审美修养，并展示教学过程的形式、结构、内容、表达美.教师作为物理学科美育的组织和施行者,在物理美育过程中起主导作用.教师的审美修养对物理美育的成效起着很大作用.所以教师要从修养、气质、人格、行为、习惯、语言、服饰等方面确立一个具有良好的影响素质的施教者形象.使学生在自觉地学习中发展对美与丑、善与恶、真与假的识别能力，促进智能全面发展。总之，美育不仅能培养学生的高尚情操，还能激发学生的学习活力，促进智力的开发，培养创新能力。
"养德、开智、健体、审美"四者相互联系、相辅相成，互相促进。养德是魂，开智为心，健体是本，审美为韵。共同构成中学物理素质教育的体系、也成为物理课堂教学的指导思想.它既符合物理学科的自身特点,也符合素质教育的目标要求.只有以此作为教学的指导思想或教育过程的目标，才能真正培养出会做人，会求知、会生活、会健体、会审美的创新性人才.
二、建立和谐融洽的师生关系，探索物理学科知识结构，激发学生学习物理知识的兴趣
兴趣是学习知识的动力，学习兴趣直接影响学生智力水平的提高，是学生学习动机中最积极最活跃的成份。因此，在日常的物理教学中，我积极营造宽松和谐的学习氛围，充分尊重学生，理解学生，充分发挥学生的主体地位，重视他们独到的见解，以引导者、合作者、分享着的身份参与到学生活动之中。同时我还不断加强自身学习，努力成为学生喜欢的有魅力的物理教师，以轻松诙谐的语言进行教学，把枯燥的课堂学习变为一种美的享受，创建学生积极主动学习的快乐高效的物理课堂。其实，除了建立和谐融洽的师生关系之外，物理教师还要积极挖掘物理教材本身的学科结构和内涵，不断提高学生学习物理的兴趣。教师可以充分利用物理教材中的实验，比如热传导、声传播、凝华、升华现象等实验，让学生通过视觉、听觉、触觉等途径感知事物，避免空洞的说教，把枯燥的理论知识形象化具体化。不断创新这些实验，保持这些实验的新颖和刺激，从而引起学生学习的好奇心和求知欲。当然，激发学生学习物理的兴趣不仅仅局限于课堂之上，教师完全可以充分利用课外时间，让学生去收集、发现一些物理现象，并让学生尝试着进行探索和研究，教师要充分肯定和鼓励学生的主动学习行为，从而进一步提升学生学习对物理的兴趣。
三、教给学生学习物理的方法，帮助学生养成良好的学习习惯
众所周知，让学生掌握一套适合自己的学习方法能够使他们的学习效果事半功倍。在物理教学中我一般都是通过“四步曲”来组织学生进行物理课的学习——课前预习、课上听讲、课下整理、课后总结。这四步环环相扣，使得我的物理课教学井井有条，思路清晰，教师教着方便，学生学着明白。因此，我也把这种教学思路转换成学习方法教给我的学生们，让他们也按照这“四步曲”规划自己的物理学习，从而帮助学生们养成课前主动预习、课上认真听讲、认真笔记、课后主动总结反思的好习惯，为学生们进一步学习物理奠定了坚实的基础。
一、悬念式实验引入课题，点明“物理学研究什么？”（5分钟）
开场白：物理是一门以实验为基础的学科，这节课我们首先来做几个小实验．
演示：
（1）手抓粉笔，松开手，粉笔落下．问：粉笔为什么不往天上去而要往地下掉呢？
（2）手拿平面镜，正对某一学生．这里面的像是谁？为什么镜子里会出现一个和他一模一样的像呢？
（3）手扇扇子．今天天气热，扇扇子有何感觉？为什么有这种感觉？
（4）出示电铃，接通电源，电铃发声．这是怎么回事？
对于这些现象和问题，学生既感到熟悉，又感到新奇．因为他们以前也许从未想过“为什么？”当然也不要求学生回答．但可问学生：这些现象分别属于哪一类物理现象（大部分学生能答出）？接着自然地导入课题：（板书）物理学研究什么？（力、热、光、电）
为巩固知识，我接着打出四张幻灯片：（1）杠杆撬石头；（2）水中倒影；（3）烫瘪了的乒乓球；（4）雷电现象．进一步问学生：这各属于哪一类物理现象？
二、趣味性实验深化主题，说明“为什么要学物理？”（20分钟）
“为什么要学物理？”是本节课的重点，可从两个方面来阐述．
1．物理是有趣的
为了说明这一点，我设计了四个趣味实验：（1）杯子“倒”提水；（2）“巧”打鸡蛋；（3）冷水“烧”开水；（4）室内“雷电现象”．对于这四个实验，（2）和（3）是教材上有的，（1）和（4）是我补充的，不过我给每个实验都取了个新奇的名子．将“证明大气压存在的实验”改名为“杯子‘倒’提水”，将“惯性演示实验”改名为“‘巧’打鸡蛋”，将“冷水使热水沸腾的实验”改名为“冷水‘烧’开水”，将“感应起电现象”改名为“室内雷电现象”．这样做为的是很快抓住学生心理，造成一种神秘而紧张的课堂气氛．然后老师魔术般地完成演示实验，使新课达到，此时学生学习兴趣必然大增，可趁学生余味未尽之时问学生：物理有不有趣？然后板书论点：物理是有趣的．
过渡：有趣“吃”不得，我们之所以要学物理不仅因为它是有趣的，更重要的在于——（板书）
2．物理是有用的
举例说明：我们的衣食住行、工农业生产、交通运输、科学技术中都离不开物理．
（1）吃饭用筷子（外国人不会用）——要用物理；假设没有摩擦力，你将寸步难行．
（2）假设停了电，工厂停工，电影、电视看不到，也用不上电风扇、电冰箱、洗衣机，多不方便．
（3）假设没有物理，哪来今天的电脑、电话？哪来今天的原子弹、氢弹？人类又怎能登上月球？人造卫星又怎能上天？
（4）演示实验：将一个放大镜放在眼前，让学生看到老师放大的眼睛．问：你们知道这是什么吗？——放大镜．你还知道它有哪些用途吗？照相机需要它，幻灯机、电影机、望远镜、显微镜需要它，你爷爷、奶奶用的老花镜就是它！
通过这些生动具体的事例，辅之以简短、明快而富有气势的语言，使学生确信——物理是一门很有用的课程．进一步提出：那么，要怎样才能学好物理呢？（板书）
三、小故事与实验相结合，启发“怎样才能学好物理？”（15分钟）
“怎样才能学好物理”是这节课的难点．我先用小故事导入：
小故事：伽利略观察教堂吊灯通过实验发现摆的等时性．
演示：单摆的等时性
板书：1．重视观察和实验
小故事：牛顿观察苹果落地思考推理万有引力．
板书：2．勤于思考，注重理解
学物理不能满足于知道“是什么？”更重要的在于知道“为什么”？
学习的目的在于应用．
板书：3．重视应用知识
伽利略发现摆的等时性后人应用它制成了古老的钟表．
牛顿发现万有引力利用它成功地解释了月球绕地球转，地球绕太阳转的原因，也是人造卫星发射的理论依据．
法拉第发现了电磁感应利用它才有了今天的电气化．
学生学了物理以后，要能利用它解释身边的有关现象，并能解决一些简单的问题．然后用激励性的语言进行小结：物理并不难学，只要我们掌握了正确的学习方法，物理一定能学好．
