从简谐振动的教学看教学的艺术

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1、从简谐振动的教学看教学的艺术“简谐振动”丿力来是教学的重点，又是教学的难点，引起广大物理教师的关注。笔者在30多年的教学中，曾多次教过这节课，也多次观摩过同行教这节课，体会到就学科内容而言，简谐振动的内容已是定论了；然而，就教学方法而言，却是没有定论。只要有心研究，每教一次就有新的心得，就有新的方法，体现了教学艺术是无止境的。卜•面从本课教学方法的变化谈教学的艺术。一、介绍“机械振动”的两种方法。本课第一个问题是介绍什么是机械振动，怎么介绍呢？这个问题并不难，但方法不同，效果也不一。一种方法是老师根据课木的例了，结合演示，归纳出各种振动的共同特点，给出机械振动的定义。这是以讲授

2、为主的方法，教师讲授不难，学生听的轻松。另一种方法是在讲台上摆出几个振动的演示实验，如钟摆或单摆的振动（轨迹曲线），弹簧振子的振动（轨迹直线），弹簧片的振动（物体的一部分振动）等，要求学生认真观察，找出它们的共同特点。学生的注意力很快被吸引过来，人人开动脑筋，有的小声议论，通过讨论得出答案。这是发现式教学法，虽然知识难度不大，教师却设置一个有一定难度的获取知识的教法，培养观察能力。二、分析弹簧振子振动过程的两种方法。振子振动过程的分析既是本课的重点，又是本课的难点和关键。难在振子在变力作用下做交加速运动，这是学生过去很少接触的；更困难的是，一个全振动包含四个过程，每个过程要分析

3、位移、回复力、加速度和速度四个量的方向、大小变化情况（因此一个全振动要分析32项），并要从32项中找出规律。“实际情况往往是单独分析各量情况时，学生们能够说清楚，综合起来讨论，就会出现混乱、胡乱猜的情况”。（人教社教学参考书）。但这又是非搞清楚不可的，因为只有分析好振动过程，才能总结出简谐振动的特征F=—kX,才能认识振动的规律，所以振动过程分析是教学的关键。怎么抓住关键，突破难点呢？传统的方法是列表法，课木和教参也是此法：在分析振了振动过程后，把四个过程屮位移、回复力、加速度、速度的方向和大小变化填入表格中（表格略、见课木或教参，表格中共有32个空格），然后归纳出振了振动规律

4、。一般地说列表法是一种好的研究方法，但由于这个表格有32项变量，要从中总结规律相当不易，教参说的“综合起來讨论，就会出现混乱”，就包含这种情况。可以说列表法是用较难接受的方法解决难点知识，这样做更是难上加难。笔者在前两年教这一节课时采用图示法，似乎更直观、鲜明，克服了列表法存在的缺点。这种教法很简便，在教师指导K,让学生分析四个过程、四个物理量的变化情况，如图一所示（图屮不同的物理量用不同色笔表示，便于总结归纳）。由图不难看出，位移方向总是背离平衡位置；回复力方向总是指向平衡位置，即与位移方向相反，运用胡克定律，很容易得出简谐振动的特点F=-kX；然后再归纳加速度、速度的变化规

5、律。图示法改变了长时间习惯的教法——表格法，不仅学生容易接受，教师的工作量也减少了（列表法要课前在黑板上画一个大表格，经常述感到黑板不够用），听课老师一致认为它比表格法更便于突破难点。三、两种不同的分析顺序。四个过程、四个量的分析顺序也有艺术。传统的分析顺序（例如课木或教参）是，先分析振了从B到0过程x、F、3、v的变化情况，填入表格或图示中，然后引导学生分析0—C,C-0,0-B各过程四个量的变化，最后再综合四个过程的分析结果，找出规律。因为前面说过的原因，学生一综合起来讨论就糊涂了，给教学带來困难。笔者最近又教这一节课，改变了上述分析顺序，采用一个量全过程分析、归纳的方法，

6、并配以复合幻灯片和教学提纲（见附录），取得较好的效果：第一步，引导学生分析位移在四个过程中的方向和大小变化情况，让学生画在教学提纲上，教师用幻灯片显示（如图二），很快就归纳出位移的方向总是背向平衡位置；第二步分析冋复力在四过程的方向和大小变化情况，也让学生将分析结果记在教学提纲上，教师用第二张幻灯片复合在第一张幻灯片上（如图三），很容易从图中归纳出回复力的方向总是指向平衡位置，即与位移方向相反。有了上述基础，运用胡克定律提出简谐振动特点F=—kx就不难了。接下去分析加速度、速度的变化，总结出运动性质。由于采用单一量分析，又配有复合幻灯片和教学提纲，学生接受起来难度大大减小。一位

7、青年教师连续听了四位老师上这节课后，感到用图示法，加上这种分析顺序，最容易接受，效果最好。“教学是一门艺术，而且是一门很难掌握的艺术”，从一节课教学方法的演变也说明了这一点。这里需要教师有很高的自觉性、创造性和灵活性，教学美学家克莱德•E•柯伦认为：“达到了某些要求的创造性工作便是艺术。”就课堂教学艺术来说，必须注意以下问题：1.优选教学方法，多种教学方法互相配合，互相补充。教无定法，教学有法，贵在得法。根据教材、学生、教师和学校条件，优选最佳教学方法，是教学的重要艺术。以简谐振动这节课为例