·理论探索
1 我的“三心教学观”............................................................朱建廉
11 现代信息技术与课程整合的实践与思考............................................徐 锐
14 物理教学中学生问题意识的培养 .................................................黄皓燕
17 解读“教研组”................................................................朱建廉
·教学研究
19 关于“物理规律的推导”在高考复习中的思考........................徐 锐 崔卫国 李 俊
21 回归物理教学的原点............................................................陈连余
23 灵动的课堂 理性的思考——《互感与自感》教学实录与反思.........................夏广平
26 用问题教学法突破“交流电有效值”的概念教学....................................陈立其
29 让多样化的情景引导学生走进物理................................................吴兴国
31 “探究”的“尴尬”.....................................................关红梅 张 莉
32 关于“微元法”的研究...................................................朱建廉 李 琳
·教材研究
34 深入把握教材体系思想 循序渐进落实矢量教学.....................................夏广平
37 “感生”与“动生”............................................................黄皓燕
39 对人教版3-1《库仑定律》演示实验的深入思考.....................................王雪彬
·问题探讨
40 安培力做功与电功的关系........................................................徐 锐
42 “脱离”的动力学特征...................................................朱建廉 章晴晖
43 薄膜干涉的若干问题探讨 .......................................................钟继芳
45 浅谈“视深”问题..............................................................孟亚玲
46 关于放大镜两个问题的探讨...............................................朱建廉 张玉元
47 厘米是国际单位吗？............................................................陈立其
48 匀变速直线运动的位移-时间关系的新推导.........................................张 云
·实验研究
49 电流传感器的测量误差有时也会很大..............................................陈连余
51 “验证平行四边形定则”实验的共性误差及其分析..................................邱会明
52 用DIS系统验证玻意耳定律的误差分析.............................................崔卫国
53 安培力演示器..................................................................金红兵
目 录
（第
1
期）
金中物理教研
·解题研究
54 主观武断 造成错解.............................................................邢 标
55 定性分析法在含有数值的判断题分析中的作用......................................邱会明
·考试研究
57 2010年高考江苏物理试卷的评析..................................................邱会明
59 估读值需要那么精确吗？........................................................王雪彬
61 趣谈“微宏”桥梁——阿伏伽德罗常数的应用......................................徐 沂
·教师发展
62 教师应该怎样阅读教材..........................................................朱建廉
67 中学物理教师知识的自我评价的调查研究...................................朱柏瑾 彭 双
封二 格物致知·正心树人——南京市金陵中学物理教研组简介.....................物理教研组
封三 教师教学竞赛获奖集锦...................................................物理教研组
主 管：南京市金陵中学 金陵中学名师工作站
主 办：金陵中学物理教研组 物理学科名师工作室
主 编：徐 锐
执行主编：朱建廉
副 主 编：陈连余 邱会明 吴兴国
封面设计：吕卫东
（第
1
期）
金中物理教研
一、教学中呵护与引领学生先天性所具有的“好
奇心”
都知道“兴趣”是最好的老师，都知道“兴趣”
是学习的原动力，都知道“兴趣”将会使得学生在课
堂上能够对相应的教学活动保持着长久的热情。但
我们还应该知道：有着较为明确的目标指向的“兴
趣”，实际上应该被认为是作为受教育主体的个体于
后天所形成的心理品质，而其相应的心理学基础，恰
恰就是作为受教育主体的个体所具有的、且并不具备
预设的理性目标指向的先天性资廪——“好奇心”。
“好奇心”是人人都与生俱有的，只是对不同的
人其好奇的强烈程度会有所区别、其好奇的方向趋向
会有所不同、其好奇的强度与趋向随着人生阅历的不
断丰富而发生的变化情况各异而已。在教学活动中，
学生针对学习内容和学习方式先天性所具有的“好奇
心”，应该能够在相应的教学活动中起到正面的积极
作用。而欲使学生先天性所具有的“好奇心”确能在
相应的教学活动中较为充分的发挥其本应有的积极作
用，相应的前提则是：必须在教学的过程中对学生先
天性所具有的“好奇心”作精心的呵护和正确的引
领。
之所以要求对学生先天性所具有的“好奇心”作
精心的呵护，那是因为：第一，在学生接受教育的最
初阶段，“好奇心”是其自觉接受教育的唯一动因；
第二，即使在学生的意识层面上业已生长出所谓的
“社会责任”和“个体发展”等相关意识，“好奇
心”也仍将是支撑着学生自觉接受教育的极为重要的
心理品质；第三，作为学生先天性所具有的心理品
质，“好奇心”在程度上一般总是具备着“不稳固”
特征，而“不稳固”特征背景下的“容易消退”就又
一次为提出“精心呵护”的相关要求提供了极为充足
的理由。之所以要求对受教育主体先天性所具有的
“好奇心”作正确的引领，那是因为：第一，由于
“好奇心”是先天性所具有，其“趋向性”也就先天
性具备着“不稳定”特征，所以这“趋向性”的“不
稳定”特征就对后天的“引领”提出了相应要求；第
二，从相应的教育目标和相关的教育内容出发而考
·理论探讨·
金中物理教研
摘要：所谓“教学观”，指的是对“教学”最为
本真和最为基本的认识；而所谓“三心教学观”，则
是指于教学活动中密切关注学习主体“好奇心”的呵
护与引领、密切关注学习主体“好胜心”的激发与引
导、密切关注学习主体“责任心”的养成与陪护的相
应做法所表现出来的对“教学”的某种认识。在基于
“三心教学观”的认识基础上，本文提供了教学实践
中相关的教学案例，期望能够以此对“好奇心”的呵
护、“好胜心”的激发和“责任心”的养成等，给出
实践层面上的解读。另外，在“三心教学观”高位指
导下的教学实践，自然的推出了所谓“问题驱动与思
维引领”的教学模式。对此，本文从理性层面上给出
了简要阐述，并从操作层面上给出了案例解读。
关键词：教学观；好奇心；好胜心；责任心；问
题驱动；思维引领
随着从业经历的逐渐积累，随着职业体验的逐渐
深刻，我越来越深切的体会到：科学而智慧的教育行
为应该、甚至是必须针对着学生的“三颗心”而实施
相关运作。即：呵护与引领受教育主体先天性所具有
的“好奇心”；激发与引导受教育主体先天性所具有
的“好胜心”；帮助与促进受教育主体适时形成相应
的“责任心”。在把上述感悟审慎的概括为所谓的
“三心教育观”的同时，考虑到学科教学实际上已然
构成了教师所实施的教育运作的主体部分，所以把概
括所形成的“三心教育观”应用于学科教学而自然形
成了能够在意识层面上对学科教学行为形成理性指导
的“三心教学观”。我觉得：在学科教学的相关运作
中，没有任何一件事情能够比得上针对学生的“好奇
心”、“好胜心”和“责任心”的相应操作更为重要
了。基于对学科教学所形成的上述认识，在多年以来
的教学实践中，为了将相应的教学行为切实而有效的
指向于针对学生的“好奇心”呵护、“好胜心”激发
和“责任心”养成，在相应的策略层面上又逐渐的构
建起了所谓的“问题驱动与思维引领”的教学模式。
这里结合教学实践中的相关案例而给出简要的说
明。
我的“三心教学观”
朱建廉
1
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虑，为了使得“好奇心”在教育的运作中确能起到积
极作用，当然也就应该针对“好奇心”而作目标指向
性的“引领”；第三，作为赖以生发“兴趣”的心理
资廪，“好奇心”实际上是教育运作中的一柄“双刃
剑”，若缺乏正确的引领则将会形成难以估量的负面
效应。
案例1：关于《磁感应强度》的教学案例及评析
背景：
应浙江省湖州市的邀请，为其高中物理教师培训
活动上一节示范课，课题选定为《磁感应强度》，所
用的教材是“人教版”普通高中课程标准实验教科书
《物理 选修3-1》。笔者将授课的方式确定为在阅
读指导背景下的问题驱动与思维引领，着重在发掘问
题与思维激趣等方面下功夫。相应的授课过程简述如
下。
过程：
相应的教学活动按如下所示的各个环节而依次展
开
1、引入
师：我们刚刚学习的第三章《磁场》中的第一节
其标题是（示意生A）……
生A：《磁现象和磁场》。
师：对！标题是《磁现象和磁场》。在这标题下
我们所讨论的主题是（仍示意生A）……
生A：……“磁现象”和“磁场”。
师：是的，在《磁现象和磁场》的相应标题下当
然应该讨论“磁现象”、当然应该讨论“磁场”。这
就好像在《罗密欧与朱丽叶》的相应标题下当然要
讲罗密欧的故事、当然要讲朱丽叶的故事一样（笑
声）。不过，把所讨论的两个主题用“和”这个字串
接起来而使之并列，这就意味着其间一定存在某种关
系。什么关系？
生：……
生B：“磁现象”与“磁场”间的关系我想应该
是“现象”与“本质”的关系。
师：很好！“磁现象”实际上就是“磁场”某种
特性的外在表现，而“磁场”则又是“磁现象”之所
以能够得以表现的根本缘由。可以说：如果没有“磁
场”的客观存在，我们就不可能感知到“磁现象”；
如果“磁场”不具备这种（用重音予以强调，下同）
特性，我们就感知不到这种“磁现象”。大家同意这
样的说法吗？
生（全体）：同意！
师：正因为磁场具备了这种特性，才使得我们感
知到了这种“磁现象”。哪种？
生：……
生C：课本上所介绍的这些“磁现象”好像都是
些与“力”相关的现象。
师：是的。课本上所介绍的和生活中所遇见的
“磁现象”通常都是“力现象”，至少也是与“力”
相关的现象。而作为“力现象”的这些“磁现象”，
其实都是“磁场”这种特殊的物质其“力特性”的
外在表现。于是，我们就应该引入某个物理量来描述
“磁场”的“力特性”——这就是本节课所要研究的
《磁感应强度》（板书课题）。
2、阅读
（1）阅读内容：布置阅读课本P83~84页的相关
内容。
（2）阅读指导：带着问题读，读出问题来。
（3）阅读任务：为梳理知识体系而设计相应条
目；按设计条目而梳理相应知识体系。
3、交流
（1）学生展示：选D同学上讲台，将阅读过程中
所拟定的相应条目板出；选认同D同学所拟定条目的E
同学就相应条目所梳理的知识体系作简要阐述；组织
全体同学对D同学拟定的条目和E同学阐述的内容深入
讨论，并作相应的细化与补充。
（2）教师点评：第一，肯定同学们的阅读成果
（同学们拟定的条目和梳理的知识体系与课本呈现的
基本相同）；第二，建议拟定与课本呈现不同的条
目，并重新梳理相应的知识体系如下表所给出
磁感应强度
通过讨论而填充上述表格，完成相应的“知识目
标”；第三，在与“带着问题读”的相应任务基本完
成的基础上，对“读出问题来”又提出了进一步的要
求。
4、质疑
师：学习过程中针对文本的阅读，不仅要带着问
题读而力求通过阅读解决这些问题，更重要的应该是
通过阅读而发现新的、更有价值的问题。下面老师做
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2
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个示范，为了让大家能够全面了解老师的阅读行为，
老师在把阅读的内容读出声的同时，把阅读相应内容
时所引发的思考也以“画外音”的形式发出声来。请
注意听：
N极不能单独存在—— N极不能单独存在吗？
因而不可能测其受力—— 测其受力必须单独存
在吗？
这样就不能确定磁感应强度B了——不能测其受
力就不能确定磁感应强度B了吗？
……
师：大家明白老师以这种方法阅读文本的目的
吗？
生E：明白！老师是对教材持怀疑态度？
师：也可以这样理解吧！只是“怀疑”并不是老
师的初衷，老师只是以“质疑”的方式试图取得针对
文本的最佳审视的视角：存“质疑”的意识而以“质
疑”的方式阅读教材，可能会更容易读明白文本的本
意。下面大家也尝试着以“质疑”的方式阅读，看看
能否发现一些值得进一步研究的问题来。
注：学生重新阅读教材，并纷纷提出质疑。教师
指导学生的阅读与质疑，并从同学们的质疑中概括出
如下所示的四个问题
问题1：在“试探磁极”和“试探电流元”之间
的取舍缘由？
问题2：设定“ 导线与磁场垂直”仅仅是因为
“最简单”吗？
问题3：对“比值定义法”的科学性与合理性应
该如何解释？
问题4：电场强度的“比值定义”与B的定义有什
么不同呢？
5、释疑
师：阅读时存质疑的意识，结果读出了困惑、读
出了问题。接下来该怎么办呢？
生F：接下来就该请老师为我们解惑了。
师：别把事情推给老师，大家一起来思考吧。老
师率先针对问题1说几句话：第一，磁极N不能单独存
在，一小段通电导线也不能单独存在；第二，磁极N
未能被量化，而一小段通电导线已经被量化（IL）；
第三，欲想量化双方的作用，须先量化作用的双方。
生：……
师：我说完了，该轮到大家了。
生F：哦！我知道了：在定义磁感应强度B的大小
时我们舍弃“试探磁极”而选取“试探电流元”，
其原因并不是因为磁极N不能单独存在而无法测其受
力，而是因为磁极N未能够被量化。
师：对！这就好像两个运动员分别举起两块未被
量化的大石头我们将无法确定谁是冠军，但如果他们
分别举起的是已经被量化的两副杠铃我们就能够判断
冠军应该授予谁了。为了试探谁的力气大，我们舍弃
了未被量化的“试探石头”而选择已被量化的“试探
杠铃”，这显然是明智的做法。现在我们来分析问题
2，老师注意到：在问题2的表述中涉及到“垂直”的
概念，这会让我们自然联想起……
生F：平行？
师：对，平行。猜猜看：当通电导线与磁场方向
平行时将会怎样？
生F：……不受力？
师：那通电导线与磁场方向夹θ角时呢？
生F：（看书）这时安培力大小好像是：
F=ILBsinθ。
师：这倒是很有意思——从这里可以看出磁场的
那种憨直可爱的“性格”。
生F：磁场的“性格”？
生：……？
师：不是吗？你若顺着（平行）我，我就不打
你；你若不顺着（不平行）我，我就打你；你若总是
横（垂直）在我面前，我就狠狠的打你——这不正是
反映了磁场那种憨直可爱的“性格”吗（笑声）？现
在对我们把“试探电流元”与磁场方向的关系设定在
“垂直”这种情况下而定义磁感应强度的做法理解了
吧？
生F：既然要借助于“试探电流元”来试探磁场
的力特性，那当然就应该允许磁场施最大的力，而
“垂直”时的磁场力最大。
师：说得多好：既然要试探人家的力特性，当然
应该让人家尽全力。看来我们将“试探电流元”与磁
场方向的关系设定在“垂直”这种情况，并不是因为
这种情况下最简单（“平行”时不受力不是更简单
吗），而是这种情况下力最大，从而可以保证我们的
“试探”最为充分，能够“试探”到磁场力特性的底
线。是吗？
生：是！
师：谁接着解决问题3？
生G：老师，您得给点启发。
师：凭你的机灵劲儿，老师只需要说一句话就够
了：A与B间的相互作用，通常情况下应该由A、由B、
由A和B的关系三者共同决定。
生G：……哎！有了。磁场对“试探电流元”的
作用由“试探电流元”的参量（IL）、磁场的参量
（B）和“试探电流元”与磁场方向的关系（sinθ）
三者共同决定（F=ILBsinθ），现在我们将其间的方
向关系设定为“垂直”（sinθ=1），然后通过“比
值定义法”而将与“试探电流元”相关的参量（IL）
消去，剩下的就是能够客观描述磁场特性的物理量
（B）了。
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3
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4
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生：……
师：怎么了？都让G同学精妙的表述给“迷”住
了吗？可以鼓掌了呀！
生：（热烈掌声）
师：（面对生G）乘胜追击——再攻克最后一个
“堡垒”。
生G：……好像在运用“比值定义法”定义电场
强度E时不需要设定相应的方向关系。
师：之所以不需要设定相应的方向关系，是因
为……
生G：不管方向间呈何种关系，其作用都是相同
的。
师：对！无论电荷是静止于电场中的P点、或者
是运动过程中沿着不同的方向经过电场中的P点，电
荷在经过P点时所受电场力都相同。所以在选定“试
探电荷”而采用“比值定义法”定义描述电场力特性
的电场强度时，就不需要设定相应关系。只是，电场
的这一特征和磁场相比，又意味着什么呢？
生：……
师：无论什么人经过小王家都要被小王打；朋友
经过小李家受到优厚的招待而小偷光顾小李家被扭送
公安机关。你会对小王和小李分别作怎样的评价？
生H：小李能分辨好人和坏人，智商正常；小王
显然是弱智。
生：（笑声）
师：别笑。电场不能分辨“试探电荷”的运动情
况而总是施以同样的作用，其“智商”显然有问题，
应该被认为是一种“愚蠢的场”；磁场则能够根据
“试探电流元”与自己的方向关系而区别对待，其
“智商”较高，应该被认为是一种“聪明的场”。大
家同意吗？
生：同意！
师：仅仅用“同意”两个字表达观点是不够的：
两种场之所以会有如此区别其原因何在？
生H：老师您说呢？
师：把皮球又踢给我了。我也说不好，我只知道
根据“奥斯特实验”可以做出推断：电一旦“流动”
起来就会产生磁的效应。
生H：老师，您的意思是：磁场是因为运动而变
得聪明起来的。是吗？
师：就好像大家一直在开动脑筋而积极思考，就
将会越来越聪明一样——这只是老师的一种猜测、一
种感觉。
生H：老师的猜测很合理，老师的感觉也很美
妙——我决定跟着感觉走。
师：在条件成熟时应该设法取实证——这是老师
给你的忠告，同时也是对大家的期待。
……
评析：
本节课的设计与实施其可圈可点之处甚多，这里
仅就旨在呵护与引领学生的“好奇心”而发挥相应的
激趣功能的某些细节作简要的点评如下。
1、引入阶段通过一组“思维起点不高”而“思
维含量不少”的问题组合，启迪着学生的思维“从较
低处启动”而“向纵深处发展”，自然而无痕的梳理
出了一条较为清晰的逻辑线索：课题——《磁现象和
磁场》；主题——“磁现象”和“ 磁场”；联系——
“现象”及其“根源”；确认——“力现象”与“力
特性”；引入——《磁感应强度》。这种逻辑线索流
畅的设计和运作过程中的趣味性类比等，显然具备着
一定程度的激趣作用。
2、将完成“知识目标”的主体运作设定为学生
的自主性“阅读”和合作性“交流”，并对相应的文
本阅读作所谓“带着问题读，读出问题来”的指导，
同时提出“设计条目并以此梳理知识”的相应要求，
其设计意图除了为“尊重知识的习得规律和尊重学生
的主体地位”外，也有呵护与引领学生的“好奇心”
进而达到启发学习兴趣的主观故意，而在相应的教学
实施中学生在文本阅读、条目设计和知识梳理的活动
中也确实表现出了盎然的兴趣。
3、在不到20min便基本达成“知识目标”的基
础上，本节课最为出彩的部分是接下来的“质疑”
与“释疑”环节：教师“质疑性阅读”的相应示范引
领着学生作科学性阅读的同时，激发了学生从阅读中
质疑的兴趣——原来针对着文本中的每一句表述几乎
都可以提出相应的质疑；教师从同学提出的众多质疑
中所概括出的四个问题，在呼应了学生的“好奇”之
外，引发的是学生心理上的“震撼”——没想到从不
起眼之处竟然可以提出如此深刻的问题；师生间智慧
交流中的思维碰撞使所“质”之“疑”逐渐释然，在
充分满足了学生的“好奇”之余，给予学生的还有
“学习的自信”与“认知的乐趣”——我们能够自主
性提出、并在合作中解决上述非常深刻的问题，我们
能够在相应的学习过程中享受着生命的乐趣。
二、教学中激发与引导学生先天性所具有的“好
胜心”
如果在某一过程中引入合理竞争的机制，则无疑
是相当于在该过程中注入了活力，教学的运作过程当
然也不例外。而作为行为的个体在参与群体行为时所
形成的竞争意识，其相应的心理学基础则应该被认为
是行为主体所具有的、且与其意志品质成正相关联系
的先天性资廪——“好胜心”。
“好胜心”也是人人都与生俱有的，同样也是对
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不同的人其好胜的强烈程度会有所区别、其好胜的表
现方式会有所不同、其好胜的强度与表现方式随着人
生阅历的不断丰富而发生的变化情况各异而已。在针
对“人”而实施的教学活动中，“人”所先天性具有
的“好胜心”也应该能够在相应的教学活动中起到正
面的积极作用。而欲使学生先天性所具有的“好胜
心”确能在相应的教学运作中较为充分的发挥其本应
有的积极作用，相应的前提是：必须在教学活动中对
学生先天性所具有的“好胜心”作有效的激发和智慧
的引导。
之所以要求对学生先天性所具有的“好胜心”作
有效的激发，那是因为：第一，与学生先天性所具有
的“好奇心”一样，“好胜心”也具有所谓的“不稳
固”特征，这是需要对其作有效激发的直接缘由；第
二，与意志品质成正相关的“好胜心”在意志品质受
到挑战时，就正是需要予以有效激发的时候；第三，
“好胜心”在得到一定程度的满足时，容易引发具有
负面效应的“懈怠意识”，而此时便又使得针对“好
胜心”作有效激发成为必要。
之所以要求对学生先天性所具有的“好胜心”作
智慧的引导，那是因为：第一，人的“好胜心”经常
会在较为狭隘的层面上无节制的表现，这是需要针对
“好胜心”作智慧引导的最为重要的理由；第二，欲
使“好胜心”能够在教学活动中最大限度的表现出正
面的效应，则对其相应的适时与适度的表现就需要作
智慧的引导；第三，通常情况下学生在学习过程中的
“好胜心”更多是针对着学习伙伴而表现的，若能通
过智慧的引领而转换为针对着学习内容而表现，则将
能使“好胜心”表现出更为积极的意义。
案例2：关于《匀速圆周运动》的教学片断及评析
背景：
入职之初的第一次公开课所选的课题是《匀速圆
周运动》。先在指导教师的帮助下认真备课并写下了
“详案”；然后听了指导教师的一节“示范课”并汲
取其间长处而精心修改了教案；接着又在空无一人的
教室中将精心修改的教案默默的演示了几遍而直至认
为可确保无虞后方将教案推向具体实施阶段。而恰恰
就是在教学活动的具体实施现场，出现了备课过程中
未曾预料到的情况：在完成了“匀速圆周运动”（物
体在圆周上运动，在任意相等的时间内通过的弧长都
相等）、“匀速圆周运动的线速度”（物体作匀速圆
周运动，如果在时间
t∆
内通过的弧长为
l∆
，则将其间
的比值
t
l
∆
∆
定义为作匀速圆周运动物体的线速度，记为
t
l
v
∆
∆
=
）等相关内容的教学后，正准备实施“匀速圆周
运动线速度的特征和意义”（线速度是矢量、线速度
描述了物体做匀速圆周运动的快慢程度）的教学，突
然想到一个尖锐的问题——“弧长
l∆
”和“时间
t∆
”作为两个标量，其比值怎么可能是矢量呢？于是，
职业经历不够丰富的笔者便犹豫了片刻。犹豫之后而
在接下来的教学中做出了如下调整。
片断：
……
师：对不起！刚才老师突然想到了一个问题，所
以才迟疑了片刻。现在老师临时决定将接下来的教学
流程更改一下，先请同学们自行概括匀速圆周运动线
速度的“特征”和“意义”（板书：匀速圆周运动的
特征和意义）。哪位同学自告奋勇？
生A：匀速圆周运动的线速度具备着“矢量性特
征”。
师：矢量性？你的判断依据是什么？
生A：因为匀速圆周运动的线速度既有大小，又
有方向。
师：有方向吗？
生A：有！匀速圆周运动的线速度方向是沿着轨
迹的切线方向。
师：从其定义中能反映出这一特征吗？
生A：……哎呀！如果按教材所述的那样而以
“弧长
l∆
”和“时间
t∆
”的比值定义线速度，那么
这两个标量的比值不可能是矢量呀？！
生：（纷纷议论）
师：（耐心等待，若有所思）
生B：如果线速度如教材所定义，那就不可能是
矢量；如果线速度是矢量，那就不能作教材中那样的
定义。
师：是的！或者接受教材给出的定义而否定线速
度的矢量性特征，或者确认线速度的矢量性特征而否
定教材给出的定义。请大家思考并作出抉择。
生（全体）：（激烈争论，各有取舍，相持不
下）
生C：老师，您倾向于哪种观点呢？
师：关于教材中线速度定义与其矢量性特征之间
的矛盾，老师在备课时没能想到，刚才突然意识到后
老师的观点是倾向于后者。
生C：老师是基于怎样的思考呢？
师：C同学的咄咄逼问让老师有些难以招架了。
不过，恰恰是C同学理性的追问，才在客观上很好的
引领着我们的认知思维。让我们一起来思考，好吗？
生D：凭直觉我也倾向于后者。可教材毕竟
是……
师：教材毕竟是专家编写的。是吗？和同学们一
样，老师对专家们也同样是充满着崇敬之意，但这丝
毫不会影响老师对真理的孜孜追求。事实上，若按照
·理论探讨·
金中物理教研
教材中所给出的线速度的定义，不仅会与线速度的矢
量性特征发生冲突，甚至与教材中所描述的线速度的
意义也会相悖。同学们不妨再深入的想一想。
生：……
生E：即使按照教材中的定义，线速度描述了匀
速圆周运动的快慢程度难道还会错吗？
师：“匀速圆周运动”首先是“运动”，而“运
动”指的是“位置的变化”。如果我们选取匀速圆周
运动的物体恰好转过整数圈的过程而实施考量，不知
道你会得到怎样的判断？
生E：……哎呀！在匀速圆周运动的物体恰好转
过整数圈的过程中，其“位置的变化”为零，而其
“弧长
l∆
和时间
t∆
的比值”却不为零。看来按照教
材所给出的线速度定义确实不太合适。
师：不是“不太合适”，而是“太不合适”。大
家同意这样的判断吗？
生（全体）：同意！
师：我们推翻了教材中关于线速度的定义，接下
来我们思考的问题就应该是：怎样给出匀速圆周运动
线速度的科学而合理的定义呢？这还得由大家一起来
动脑筋。
生F：老师，匀速圆周运动的“线速度”和一般
意义上的“速度”是不是同一个概念？如果是，那么
其科学而合理的定义不就非常明确了吗？
师：太好了！选择这一角度切入，使得我们的研
究变的极为简单。是的，这里的“线速度”其实就是
一般意义上的“速度”。之所以加上“线”字，是为
了使之与接下来将要介绍的“角速度”进行区分而
已。有了这一认定，“线速度”的科学而合理的定义
问题便得到圆满解决。剩下的问题是：教材中“弧长
l∆
和时间
t∆
的比值”其意义究竟是什么呢？
生G：对于“弧长
l∆
和时间
t∆
的比值
t
l
∆
∆
”，其
实它不应该是匀速圆周运动线速度的定义式，而应该
是匀速圆周运动瞬时线速度大小的计算式。
师：大家同意吗？
生（全体）：同意！
……
评析：
在上述教学片断中教师所表现出的专业功底与教
学智慧应该能够在一定程度上得到认可，这里仅就旨
在激发与引导学生的“好胜心”而发挥相应的激励功
能的某些细节作简要点评如下。
1、在教学实施过程中意识到了教材的表述存在
着问题便毅然调整授课流程，这一方面是由于所奉行
的“绝不以不能说服自己的内容去说服学生”的教
学伦理原则所致，另一方面也是由于学习与教学过
程中所养成的自觉质疑意识所致。无论是“教学伦理
原则”、或者是“自觉质疑意识”，其实都是建立在
把教师、学生、教材乃至教材专家和学科专家放置在
平等的地位上而自然产生的。显然，这里的“平等地
位”所蕴含着的就是“好胜”——学生基于教师、学
生基于教材乃至学生基于专家，若能够自觉的形成
“平等”的意识，实际上也就实实在在的构成了“争
胜”无疑。
2、在教学过程中引起认知上的冲突，是激发起
针对学习伙伴而表现出“好胜”的有效方法——“或
者接受教材给出的定义而否定线速度的矢量性特征，
或者确认线速度的矢量性特征而否定教材给出的定
义。”的相关表述其目的便在于此。这样的教学行为
能够轻松将学生的思维活动引向深入，能够自然使学
生的学习热情持续高涨。应该注意的是：针对学习伙
伴所表现的“好胜”应以“适度”而予以制约——
“适度”的“好胜”是为合作学习带来良性竞争的心
理学基础；针对学习伙伴所表现的“好胜”应以“理
性”而予以规范——“理性”的“好胜”是为了获
得平等地位而不是一味争得上风；针对学习伙伴所
表现的“好胜”还应以“转换”而使之升华——将
“好胜”所针对的“学习伙伴”适时转换为“学习内
容”。
3、在“好胜心”的驱使下而自觉追求“平等地
位”，对于科学与智慧的学习行为而言应该是必须遵
循的一个原则：学生基于教师、学生基于教材、甚至
是学生基于专家若能够形成自觉的“平等意识”，并
在“平等意识”的基础上自觉去占据“平等地位”，
那 么 在 学 习 过 程 中 便 能 够 “ 平 视 ” 与 “ 正 视 ” 一
切——“斜视”通常会“变形”，“仰视”往往会
“失真”；“平视”才能得“真传”，“正视”方能
够“逼真”。
三、教学中帮助与指导学生适时形成相应的“责
任心”
教育的根本目的是实现“自然人”向着“ 社会
人”的转变，用于区分“自然人”与“社会人”的基
本标志则是所谓的“责任意识”，而形成“责任意
识”的过程其本质就是通过教育影响而使受教育主体
在接受教育的过程中适时形成“责任心”。
欲使一个人能够很好的融入社会，并在社会的相
应架构中找到自己的位置，进而能够对社会承担起相
应的责任，那就必须在对其实施教育而实现从“自然
人”向着“社会人”转化的过程中适时通过教育影响
形成其对社会的“责任意识”。从这个意义上讲，
“责任心”与受教育主体先天性所拥有的“好奇心”
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和“好胜心”有所不同而具有浓郁的社会属性，同时
也应该被认为是通过教育的相关影响而使受教育主体
于后天所形成与习得的。
之所以提出教育要帮助与指导受教育主体适时形
成相应的“责任心”，那是因为：第一，由于“责任
心”的社会属性，决定着它只能是受教育主体在接
受教育的过程中而于后天形成并习得，这就意味着
在相应的形成与习得的过程中提供“帮助”之必要；
第二，同样是由于“责任心”的社会属性，这又决定
着它所具有的相应内涵可能会在形成与习得的过程中
包含着不同的内容，这就意味着在相应的形成与习得
的过程中予以“指导”之必要；第三，如果说学习的
原动力源自于学习主体先天性所具有的“好奇心”和
“好胜心”的话，那么从后天所形成与习得的“责
任心”中就应该可以发掘出所谓“学习的第二动力
源”，而在这两个动力源之间实现无痕链接时，接受
相应的帮助与指导显然是必要和必须的。
在学科教学的过程中，相应的“知识目标”应该
被认为是其多维度目标体系中基础性的目标因子，而
知识的传承也应该被认为是实现“自然人”向着“社
会人”转化过程中的重要内容。若在学科教学的过程
中能够使学生意识到自己是包括“知识习得”在内
的一切学习行为的唯一主人，形成这样的“责任意
识”、养成这样的“责任心”，其积极的意义与正面
的作用将会是任何技术层面上的学习技能所不能替代
的。
案例3：关于《法拉第电磁感应定律》的教学设
计及评析
背景：
在“人教版”普通高中课程标准实验教科书《物
理 选修3-2》中，关于《法拉第电磁感应定律》一
节的教学内容其呈现方式为：首先，由磁通量变化
导致感应电流产生的实验事实推断出感应电动势的
存在；然后，从磁通量变化越快所形成的感应电流越
强的实验感受出发而得出感应电动势与磁通量的变化
率有关的合理猜想；接着，在上述猜想的基础上直接
给出了感应电动势与磁通量变化率成正比的结论；最
后，应用感应电动势与磁通量变化率成正比的结论推
导出动生电动势的表达式。在相应的教学设计中，笔
者梳理了认知线索、调整了呈现次序，其目的旨在能
够让学生实现自主性的知识建构。
设计：
相应的教学流程设计如下
1、针对两个实例实施研究，分层次准确表述感应现
象的产生条件
问题1：图1和图2的装置中，怎样的操作就可以产生
感应电流而使电流表指针偏转？
评价准备1：使图1中的导体棒
ab
保持与导轨良好
接触，并沿导轨作切割磁感线的运动；使图2中的电
键S处于闭合状态，并使滑动变阻器动片P滑动。
问题2：在图1和图2所示的两个实例中，引起电
磁感应现象的原因是否相同？
评价准备2：若从操作的层面上讲，原因是相同
的——都是因“动”（导体棒
ab
滑动和变阻器动片P
滑动）而生；若从操作所造成的影响的层面上讲，原
因是不同的——分别是因“动”（导体棒
ab
作切割
磁感线的运动）而生和因“变”（磁感应强度B的变
化）而生；若从涉及到磁通量的本质层面上讲，原因
又是相同的——都是因为“磁通量变化”而引起。
小结1：“相同”之中有“不同”，“不同”之
中有“相同”；既“相同”，又“不同”。由于两个
实例的感应原因在磁通量的层面上的表述取得一致，
所以统称电磁感应；由于两个实例中操作所造成的影
响不同，所以我们就有必要将这两类电磁感应现象作
出清晰的划分：因“动”而生的称作“动生感应”；
因“变”而生的称作“感生感应”。
2、针对“动生感应”实施研究，导出“动生电
动势”定量表达式
问题3：在发生“动生”电磁感应时所产生的动
生电动势应如何表达？
评价准备3：如图3所示，当长
度为L的导体棒
ab
在磁感应强度为B
的匀强磁场中以速度v作垂直切割磁
感线的相对运动时，棒中自由电子
将受洛伦兹力作用而向着
b
端迁移，
从而使得
a、b
两端分别积累起正、
负电荷；当积累起的正、负电荷所形成的电场对自由
电子施加的电场力与其洛伦兹力平衡，即
eB
ff
=
时，自由电子将不再沿导体棒迁移，考虑到自由电子
所受洛伦兹力和电场力大小分别为
evBf
B
=
而作为“动生”电源的导体
棒
ab
在其外电路开路时的路端电压应等于其电动势，
即
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所以，“动生电动势”的定量表达式为
小结2：导体棒垂直切割磁感线而发生“动生”
电磁感应时，其动生电动势表为 。
3、针对“感生感应”实施研究，通过探究性活
动完成定律的建构
问题4：既然产生“感生感应”的本质条件是由
于“磁通量的变化”所至，那么所产生的“感生电动
势”就应该与“磁通量变化情况有关”。大家同意这
一判断吗？
评价准备4：同意。
问题5：所谓的“磁通量变化情况”通常是指什
么情况？
评价准备5：“磁通量变化多少
φ
∆
”和“磁通量
变化快慢
t
∆
∆
φ
”。
问题6：你觉得“感生电动势E”是与“
φ
∆
”相
关还是与“
t
∆
∆
φ
”相关？
评价准备6：“感生电动势E”与“磁通量变化快
慢
t
∆
∆
φ
”相关。
问题7：“感生电动势E”与“磁通量变化快慢
t
∆
∆
φ
”间存在怎样的关系？
评价准备7：“感生电动势E”与“磁通量变化快
慢
t
∆
∆
φ
”成正比，即 。
问题8：能针对“感生电动势与磁通量的变化率
成正比”的判断给出证明吗？
评价准备8：由于产生“感生感应”和产生“动生
感应”的本质条件都是由“磁通量的变化”所引起，
所以对应的“感生电动势”和“动生电动势”就应该
具备着“与磁通量变化情况有关”的共同特征。这
样，只要证明形如“ ”的“动生电动势”也可
表为“与磁通量的变化率成正比”而形如“ ”
即可。
如图4所示，设导体棒ab在时间 内匀速运动的距
离为
x∆
，则应有
可见：若将图4所
示回路视为单匝线圈，
而将上式中的比例系
数“k”视为线圈（回
路）的匝数“n”，则
便相当于间接证明了
“感生电动势与磁通量
的变化率成正比”的相关结论—— 。
小结3：上述分析的一般意义不仅限于借助于
“动生感应电动势”的公式而导出“感生感应电动
势”的定量表达，而应该理解为是在“原因的一致性
必然会在一定程度上导致结果的一致性”的朴素哲学
观点的基础上导出了法拉第电磁感应定律的一般表达
式。
评析：
上述教学设计的基本思想是：尊重学生的主体地
位，创设相应的问题情境，让学生在问题情境中进行
自主探究，让学生在自主探究中实现知识建构，让学
生在知识建构中获得主体地位，让学生在主体地位上
形成责任意识。在摆正教师的应有位置、保障学生的
主体地位、强化学生的责任意识、并帮助与指导学生
适时形成“责任心”等方面，上述教学设计应该说是
做出了一定的努力。
1、相应的教学流程以8个问题依次展开，所创设
的问题情境给了学生一个能够充分展示的平台，在这
个平台上所生发出的教学活动中，学生真正成了学
习的主人。而学生的“主人地位”在使其享受着学
习乐趣的同时，又自然的承担起了相应的责任。从上
述案例中可以明显的看出：“教学的设计”其意图无
疑是蕴含着“帮助与指导学生形成责任意识”的主观
故意；“设计的教学”其效果也无疑对学生适时养成
“责任心”产生了客观的促进作用。
2、在把上述教学设计付诸实践时，为了能够更
好的激发学生的探究欲望，为了能够更好的引领学生
的探究思维，为了能够更好的使相应的设计意图得以
落实，教师还需要把设计中的8个问题作进一步的细
化而实施分解，进而以分解所得到的更多数量的小问
题来实现有效的激发、引领与落实。而无论教师作怎
样的智慧运作，其相应的教学行为都应该以学生主体
地位得到切实保障为第一原则，切忌越俎代庖。
3、上述教学设计表明了设计者对教学的一个基
本认同：即令是在“知识习得”的层面上，教师也应
该竭力的把学生推到“第一责任人”的主体地位上，
并使之在自主性的探究活动中潜移默化的形成相应的
“责任心”。事实上，教学活动对学生来说实际上就
是某种认知过程，而在认知过程中认知主体最为可贵
的收获就是有所发现。因此，我在教学过程中总是提
醒自己：千万不能因为教师的行为不当而剥夺学生本
应有的“发现的乐趣”。
四、“三心教学观”催生“问题驱动与思维引
领”模式
“问题”的趣味性特征，具备着激发兴趣之功能
而影响着学生的“好奇心”；“问题”的复杂性特
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征，具备着激励斗志的作用而引导着学生的“好胜
心”；而提出“问题”并留待学生通过主体性思考与
自主性解决，则又是促使学生适时形成“责任心”的
最为直接的相关运作。基于上述考虑，我把相应的教
学策略定位在所谓“问题驱动”的相关操作上，即：
以“问题”驱动着“好奇心”的呵护与引领；以“问
题”驱动着“好胜心”的激发与引导；以“问题”驱
动着“责任心”的建构与形成。在“问题驱动”的理
念指导下，针对着学科教学我所提出的相应主张是：
“我不奢望把你教会，我要努力把你问懂。”在实
现了从“努力把学生‘教会’”向着“努力把学生
‘问懂’”的相应转换的基础上，教学的总体目标也
就从“让学生‘学会’”自然升格为“使学生‘会
学’”、也就把“授之以‘鱼’”悄然转变为“授之
以‘渔’”，而这样的“升格”与“转变”，无疑提
升了教学行为的品位，从而使之更趋合理并更有利于
促进学生的持续性发展。
在认定了“问题驱动”的相应策略后我所思考的
后续问题是：问题驱动—— 驱动谁呀？问题驱动——
谁在动呀？思考所得到的判断是：思维。是的，“问
题 ” 的 直 白 式 提 出 所 直 接 触 动 而 激 活 的 就 是 “ 思
维”，“组合问题”的有序性提出所直接影响而引领
的也是“思维”。在上述思考的基础上，旨在从“问
题”切入而支撑着所谓的“三心教学观”的相应策略
又进一步生长的更为成熟与丰满：“问题驱动与思维
引领”。
随着“问题驱动与思维引领”的教学模式越来越
熟练的被运用，在我的教学实践中课堂上的景象也悄
然的发生着某种变化。原来的课堂基本上是：一位
“智者”在口若悬河而滔滔不绝的“讲”着，一群
“傻瓜”在晕晕乎乎的状态下似懂非懂的“听”着；
现在我要在主观上努力把课堂改造为：一位“傻瓜”
在疑疑惑惑而羞羞答答的“问”着，一群“精灵”在
若有所思的状态下积极主动的“想”着。基于这样的
思想、运用这样的模式，所以我的教学设计实际上就
是所谓的“问题设计”，我的教学运作实质上就是所
谓的“问题驱动与思维引领”，而我的教学行为则又
是紧紧围绕着学习主体的“好奇心”、“好胜心”和
“责任心”来实施。实施这样的教学活动，在主观上
我力求使学生真正的成为学习主人，真正的自觉承担
起作为学习主人的相应责任。
案例4：关于《运动学基本概念》的教学叙事及
评析
背景：
教学所确定的课题为：《运动学基本概念》。教
学所涉及的章节为：人教版高中物理教材第二章《直
线运动》中的第一节，原标题为《几个基本概念》。
教材所呈现的内容为：“参考系”、“质点”、“时
刻和时间间隔”、“位移和路程”等几个运动学基本
概念。笔者的教学处理是：将这几个概念和“运动”
这一更为基本的概念建立起适当的联系，并在与“运
动”概念间的相互联系基础上帮助学生理解与体会这
几个概念的引入及相应的物理含义，从而取得了较好
的教学效果。
叙事：
相应的教学流程依次如下
1、布置学生阅读教材（约3min）后提出问题：
什么是运动？期望学生按照教材所给出的定义回答：
物体相对于其他物体的位置变化叫做机械运动，简称
运动（教材以黑体字的形式给出）。使学生对“运
动”概念形成初步认识。
2、重复提出问题：什么是运动？并启发学生尽
可能给出简洁的回答。期望得到最为简洁的回答：位
置变化叫运动。在此基础上引出“位移”与“路程”
概念的教学。
3、再次重复提出问题：什么是运动？期望得到
的回答是：相对位置的变化叫运动。在此基础上引出
“参考系”概念的教学。
4、继续重复提出问题：什么是运动？注意启发
学生对“变化”的相关要素进行思考。期望得到回
答：相对位置随着时间的变化叫运动。在此基础上引
出“时间”与“时刻”概念的教学。同时使学生初步
体会引入“速度”概念描述运动的必要性。
5、坚持重复提出问题：什么是运动？注意引导
学生体会“变化”的复杂性，允许学生的答案是发散
的。在此基础上引导学生从“变化”的复杂性去体会
“运动”的复杂性，并引出简化“运动”的模型方
法，实施“质点”概念的教学。
6、在完成基本教学任务的基础上，视教学现场
的状况，还可以继续追问同一个基本问题：什么是运
动？让学生在自主性探究和相互间讨论的基础上初步
领悟人类对运动（位置变化）、对运动的变化（位置
变化情况的变化）等问题的研究思路与研究方法。
评析：
作为“问题驱动与思维引领”的教学模式，这节
课表现出了如下几个特色。
1、抓住“运动”这一核心概念而反复设问，逐
渐将内容有序展开、将思维引向深入。
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2、尽管是针对“运动”概念反复设问，但在各
个环节的设问中教师所运用的语音、语调、表情、形
体等辅助性语言都注意到有所区别，这样就使得师生
间的现场交流非常顺畅，从而让相应的“问题”具备
了强劲的“驱动力”。比如：在第一个环节中教师以
平静的语调发问：什么是运动？学生也就自然以教材
中呈现的内容以对；在第二个环节中教师改变节奏并
加重语气发问：什么是运动？同时夸张的活动着刚刚
板书教材中“运动”定义而写酸了的手指，学生便心
领神会的给出了最为简洁的回答；在第三个环节发问
前由“位置变化叫运动”而自然引出“位移与路程”
的教学时，教师对板书在黑板上的“运动”定义作如
下处理后
大多数同学都能够对相应的问题组合的设计意图
有所领悟了；在第四个环节中对教师的发问给出应答
后，师生之间又有了如下一段共同创作的精彩应答
师：什么是运动？
生：相对位置随时间的变化叫运动。
师：（指着黑板上的“运动”定义）有“时间”
这两个字吗？
生：没有。
师：（仍指着黑板上的“运动”定义）有时间
（加重语气）吗？
生：……有！
师：在哪里？
生：在“变化”里。
师：太好了！……
在接下来的第五个教师发问的环节中，学生已经
感到有些难以应对而答案呈现出了发散性特征，于是
自然由“答案的发散”而感受到“运动的复杂”、由
“运动的复杂”而体会到“简化的必要”、由“简化
的必要”而提出了“模型的方法”、由“模型的方
法”引出了“质点的概念”；而对于第六个环节的发
问设计，其相应的主观意图是：在将针对“运动”的
指认聚焦于“变化”（位置变化叫运动）的基础上，
把针对“运动”的描述转换为针对“变化”的描述，
进而自然提出所谓描述“变化”的“三要素”如下表
所给出
3、从相应的教学实施过程来看，合理的“问题
组合”在有效呵护与引领着学生的“好奇心”与“好
胜心”的同时，强有力驱动并引领着学生的思维向深
度发展，进而使学生在切切实实的获得主体地位的同
时强化了责任意识。因而可以说：“三心教学观”催
生了“问题驱动与思维引领”的教学模式。
——全文收录于《著名特级教师教学思想录·中
学物理卷》一书/2012年1月由江苏省教育出版社出版
（上接30页）
对教学内容的思考力度，努力设计出更多的课堂情
景引导学生走进物理，热爱物理！
参考文献
1．物理必修1．人民教育出版社，2006
2．物理必修2．人民教育出版社，2006
3．物理课程标准（实验）解读．湖北教育出版
社，2004
4．当代国外教学理论 教育科学出版社 巨瑛
梅、刘旭东编著
——发表于《物理教学》2009年第5期
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《基础教育课程改革纲要（试行）》提出“大力
推进信息技术在教学过程中的普遍应用，促进信息技
术与学科课程的整合，逐步实现教学内容的呈现方
式、学生的学习方式、教师的教学方式和师生互动
方式的变革，充分发挥信息技术的优势，为学生的学
习和发展提供丰富多彩的教育环境和有力的学习工
具。”。《普通高中物理课程标准》明确指出：“重
视将信息技术应用到物理实验室……诸如通过计算机
实时测量、处理实验数据、分析实验结果等”。
从两个纲领性文件可以看出，“现代信息技术”
与物理教学的整合的入手点和着力点是为学生学习物
理提供“丰富多彩的教育环境”和“学习工具”。因
此，现代信息技术在物理教学中运用应紧紧围绕这两
个方面来进行。本文拟就中学信息技术的三个基本手
段在物理教学中的具体应用谈一些看法与思考，以期
同行们参考与批判。
一、Powerpoint在物理教学中应用
Powerpoint在课堂教学中的应用比较普遍，教师
教学设计过程中，可以根据课堂教学的需要制作文
本、图片、声音、视频、动画相结合的演示文稿。其
目标主要是运用于创设“丰富多彩的教育环境”，以
创设情景的方式来渲染气氛，增强学生的学习兴趣，
使课堂教学生动活泼，激发学生的求知欲的效果。从
教学实践来看，无论是物理教学还是其他学科的教
学，在运用Powerpoint设计教学教学讲稿时，必须遵
循多媒体选择和组合的原则。
1．目标性原则
创设“丰富多彩的教育环境”的根本目标是为了
实现教学效果的最优化，更好地为学生的学习便得提
供优质教学资源服务。因此，教学过程中盲目地运用
“Powerpoint”是不可能达到预期的教学效果的。应
用Powerpoint进行教学设计时，要根据教学目标对文
字、声音、图形、视频、动画等的选择与运用进行合
理的配置与组织。教学实施过程切忌“为用技术而用
技术”，更不能只是将“课本搬家”，从人灌发展到
“机械电灌”的现象出现。
2．多感观配合的原则
实验心理学家赤瑞特拉（Treicher）的人类获取
信息来源实验表明：人类获取的信息83%来自视觉，
11%来自听觉，这两个加起来就有94%。还有3.5%来
自嗅觉，1.5%来自触觉，1%来自味觉。这个研究结
论告诉我们，在教学过程中不能采用单一的讲授形式
给学生上课，而应当通过多种感官的刺激所获取的信
息量。
Powerpoint具有多媒体的教学功能，如动画、
图形、声音、视频、动画的播放等。教学中应采用
Powerpoint可调动学生的各种感观参与学习活动，
充分发挥学生各种感官的作用。也就是说，在运用
Powerpoint进行教学设计时，不能仅仅是单一文字或
图片，要充分发挥Powerpoint的强大功能，设计出一
些能够调动学生多感观参与课堂学习过程的“课件”
来。当然，设计过程中，要遵循赤瑞特拉（Treicher）
的研究成果，切忌玩花样，而充淡教学主题，迷惑教
学目标。
3．参与性原则
任何一种教学其目的是让学生在参与课堂教学的
过程中，获得相应的知识与技能，并形成相应的学科
能力与思维能力。物理教学过程中，只有让学生参与
课堂活动才能够真正调动学生的学习积极性以达到
“传授”的目标。所以，物理课堂教学活跃师生双边
活动的方式之一是通过教师教学设计与引导让学生参
与到教学当中来。从信息技术角度上讲，Powrtpoint
讲稿制作时应考虑到学生的接收程度与学生的兴趣感
受点，Powrtpoint画面以及其结构要具有新颖性和趣
味性，同时，讲稿应围绕相关教学内容设计能够吸收
学生思维活动展开的问题与讨论的话题，以供学生讨
论与分析，让学生在分析与讨论过程中全身心地投入
到教学情境中来。Powrtpoint设计切忌将解决问题的
题过程通过幻灯片一幅幅播放，从而“剥夺”了学生
独立思考的权利，“剥夺”学生参与课堂教学的权
利，让学生成为课堂的“听客”。
二、“动画”在物理教学中的应用
现代信息技术与物理教学整合的实践与思考
徐 锐
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“动画”课件在物理教学被广泛应用，但在教学
过程中往往产生一个误区，即多数教师喜欢用动画课
件替代真实的物理实验。学习理论告诉我们，学生通
过亲历实验过程会感受到物理规律的客观与真实性，
学生在亲历实验过程中受到情感、态度和价值观的熏
陶，从而学习到许多物理基本知识与相对应的科学探
究方法，这样的教学过程中，全面体现“三维目标”
的教育是任何其他手段所不可能替代的。这也是物理
新课程的理念，突出物理学科特点，发挥实验在物理
教学中的重要作用，通过实验探究逐步形成科学态度
与科学精神。
计算机具有强大的人机交互的显著特点，是任何
其他媒体所没有的。在物理教学过程中，有些物理问
题通过恰当的教学课件也能起来事半功倍的效果。下
面通过两个动画案例介绍常用的两种教学软件在物理
教学中的作用。
案例1：用Flash动画制作平台
flash动画在物理教学中的应用具有交互性强、容
量小、易移植性等特点，成为当前课件制作的主流软
件，特别适合于制作单个独立的小课件。如何利用
flash动画设计和制作课件，达到形象生动、清晰直观
的效果，增强学生的学习兴趣，提高课堂教学的效
率。
“游标卡尺的原理与读数”是教学的难点，靠实
物模型或教师的板图很难讲清的，这时可以利用flash
制作动画来辅助教学。如图1所示，用flash动画制作
10分度、20分度、50分度的游标卡尺，并可以用flash
动画适当把重点部分夸张，任意滑动，增强交互性，
让学生观察的同时，还可以通过flash“做实验”，通
过“做”来体验原理的同时，学习游标卡尺的使用与
读数。
案例2：物理仿真实验平台
“物理仿真实验平台”是基于计算机的教学应用
软件。教学过程中，教师根据教学过程中所要研究的
问题，选择特定的环境与研究对象，后由计算机根据
物体所遵循的物理规律进行计算，由初始的条件，自
动生成变化过程与结果。“物理仿真实验”虽然不能
替代真实的物理实验，但有时应用仿真实验反而优势
与真实的物理实验。可以建立理想的物理模型，如
“光滑”、“无空气阻力”、“完全弹性”等；任何
数据可以及时测定，如速度、加速度、电量、磁感应
强度等；可以模拟中学物理无法完成的实验，如带电
粒子在电场、磁场中的运动等；仿真实验虽然是“仿
真”，同学能培养学生的物理实验能力，如恒定电流
实验，学生在实验前通过模拟实验进行练习，搞懂实
验原理、方法、步骤等。仿真实验平台不仅是课堂教
学的工具，更是学生自主学习的平台。
“回旋加速器”在中学物理教学要做这个实验是
较为困难的。教师在教学时通常是通过理论分析或图
片的展示来进行教学。如图2所示，应用“仿真物理
实验”平台制作的回旋加速器课件交互性强，可以任
意改变电场的电强强度与磁场的磁感应强度，并观察
在不同电场强度与不同磁感应强度也粒子的运动特
征，学生再根据理论分析能清楚地认识到粒子被加速
的能量决定于磁场，与电场强度无关。
三、网络环境下的物理教学
如何在网络环境下改革课堂教学的模式，创设最
佳的学习环境，培养学生的科学探究精神和探究能
力，应成为教育教学的趋势。
1．网络环境下的教学资源建设
因特网（Internet）是世界上最大的知识库、资源
库，它拥有最丰富的信息资源。同时网络资源杂乱无
章，无法直接满足日常教育教学的需求。教师应该具
有较强的信息收集与处理能力，在获取大量信息的同
时对信息进行分析、选择，整合成适合本学教学特点
的教学资源。现介绍几种使用网络资源进行教学资源
建设的几种方法。
（1）教学案的建设：从网上收集大量教学案资
料，进行整理、分析、创新，形成具有本校特色的教
学案。教学案设有“情景创设”、“问题分析与思
考”、“同步训练”、“问题归纳”栏目，符合学生
的认识规律。每年通过新的信息，对教学案做进一步
的修改与补充。
（2）教学资源的整合：根据高中物理的每一
节内容，收集相应的文本、图片、视频、动画，进
行 优 选 ， 建 立 一 个 与 内 容 对 应 的 文 件 夹 。 并 通 过
Powerpoint将收集的资源串成课堂电子讲稿进行资源
共享。
（3）创建教学资源：网络资源虽然非常丰富，
但并不是均能找到自已教学需要的资源。平时通过物
理仿真平台制作教学需要的物理课件，与中央电教馆
合作，拍摄一套高中物理实验视频录像。
2．充分发挥平板电脑在教学中的作用
江苏省今年启动了百所学校的e学习计划。各试
点学校在宽带网进校园、多媒体进教室的基础上，将
做到试点班级学生一人一机，网络进教室、到桌面，
有线无线全覆盖。在优化课程形态方面，高中以分科
金中物理教研
·理论探讨·
12
金中物理教研
课程为主，建设多样化学习终端，探索突破时间、空
间的数字化学习新模式。
“平板电脑”介本手机与笔记本电脑之间，可以
支持无线网络环境下的网上浏览，收发电子邮件、阅
读电子教材、播放声音与视频，有些还支持手写功
能。网络环境下的教与学的研究从未间断，成果颇
多，但能真正能服务于教学的并不多，主要原因是重
理论研究，忽视教学现状。如目前的教学评价、集中
授课模式、教师的教学行为习惯、学生的学习习惯等
因素。要真正使网络技术应用于教学，在教育教学理
论的支撑下，一定结合教学实际，才能充分显示网络
在教学中的优势。
基于网络环境下的平板电脑教学主要解决以下几
个问题。
（1）教学资源共享：如电子教材、提供学生的
预习材料、课堂教学视频、教师的教学课件（教师的
教学电子讲稿、图片、动画、频率等）。以上资源可
以师生共享。
（2）课堂教学系统：该系统主要是服务与课堂
教学，包括教学备课系统、课堂教学系统（包括播放
电子教案、电子板书、学生笔记、学生学习情况反
馈、师生交流等模块）、课堂同步录制系统。该系统
与过去的传统授课模式最大区别是，不用粉笔，减少
教室粉尘污染；学生自主时间多；师生、生生交流方
便（因教师可以快速切换学生屏，对学生思考问题可
以及时与全班同学交流或得到教师的及时点评）；学
习情况反馈及时（将问题通过客观题的形式分发给学
生，电脑网络能及时做好统计），方便教师对课堂教
学的调整；可对学生的学习作出过程性评价（因学生
课堂学习笔记可上交，教师根据学习笔记对学生的学
习过程作出评价）；课堂同步录制是将整个课堂录制
成微视频，供学生课后复习参考。
（3）学生课后练习系统：该系统主要应用于学
生的课后练习。包括教学出题系统、学生网上答题系
统、教师在线的批阅系统、作业的管理系统（成绩的
统计、错题的收集，作业完成情况的统计等）、微视
频录制系统（主要用于对错题的讲解）。该系统服务
于常规教学，能提高教师的工作效率，有利于对学生
练习的管理、评价。
现代信息技术应与物理教学整合实践活动表明，
运用现代信息技术进行物理教学的目标要明确，切不
可盲目追求时尚，脱离实际。其次，要在现代教育理
论的指导下，及时运用现代技术，寻找到课程的最佳
给结合点，要具有可操作性与普及性，能真正为提高
教育教学质量添砖加瓦；第三，现代信息技术与物理
教学的关系是辅助关系，不是主导与引领关系，在教
学过程中，为了学生创设学习环境的一种工具。
——发表于《江苏教育》2014年第4期
（上接31页）
S、高度为h的液柱。
建议3：在设定上述物理情景的基础上，帮助学生
把猜想之所以具备合理性的前提做出相应的剖析：在
液柱横截面积S确定的情况下，液体对液柱底部处面积
为S的液片的压强确实与液柱的重力G相关。
建议4：在确立了液体内部的压强P与其上方液柱
的重力G相关的基础上，进一步启发学生：那么G又与
什么因素相关呢？在明确
（**）
的关系后，便能够让学生体会到：液体内部的压
强P与液体的深度h相关；液体内部的压强P与液体的密
度ρ相关。
建议5：当探究式教学活动运行至此时，不妨结合
压强P的定义和压力F与重力G的大小关系
（***）
而联立（**）式顺势导出液体的压强公式如（*）
式所给出。
3、几点感悟
通过观摩“液体的压强”这节课，通过专家对这
节课的点评和Z老师针对这节课所给予的点拨，备课
组的老师们获得了如下几点感悟：第一，探究式教学
活动中的猜想活动，本应是最能体现学生主体地位的
环节，教学运作中切忌由老师的“过度启发”做成所
谓“思维圈套”而让学生作“思维钻圈”；第二，在
探究式教学活动中的猜想环节放飞学生的想象，实际
上对教师掌控课堂的进程提出了较高的要求；第三，
教师不要轻率否定学生的猜想，而应该敏锐的发现其
间的合理性，并做好及时为学生的“表述不够全面”
添加适当前提而使之合理的心理准备与技能准备。
所有这些，都对教师的专业发展提出了较高的要
求，我们应该直面这一挑战。
——发表于《金陵光》2013年冬季刊
·理论探讨·
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JINZHONG WULI JIAOYAN
摘要：问题意识是思维的动力，是创新的基石。
问题意识是每个人与生俱来的本能，随着年龄的增长
学生问题意识却日渐淡化。高度肯定和重视学生问题
意识的培养，为中外教育家所共识，强化学生的问题
意识是实施创新教育的必然要求。必须创设良好的教
育环境，指导学生发现问题，有效的表述问题，将问
题意识作为纽带进行物理课堂教学，切实培养学生的
问题意识，促进学生创新素质的发展。
关键词：问题意识；创新；物理教学；探究
问题意识，是指人们在认识活动中，经常意识到
一些难以解决或疑惑的问题，并产生一种怀疑、困
惑、焦虑、探索的心理状态，这种心理又驱使个体积
极思维，不断提出问题和解决问题。
一、培养学生的问题意识是实施创新教育的必然
要求
1、问题意识是每个人与生俱来的本能
孩子生下来时，睁眼看世界，满脑子都是问题。
刚开始学说话时，说的较多的就是“这是什么？那是
什么？为什么会这样？”。家长在招架不住的时候会
说“你长大了就知道了？”如果孩子再问：“你已经
长大了，你为什么不知道？”
为什么孩子长大了，问题意识却需要培养呢？
在我们的教育中，更多的是求同教育，从众教
育。面对着标准答案，学生慢慢学会了按老师的思路
答题。课堂上，老师为了完成自己的教学进度，对回
答正确的同学会给予表扬，对回答不正确的同学如果
处理不当，就会挫伤学生的自尊。随着知识难度的加
深，思维能力要求的提高，害怕学习，怕苦畏难的学
生亦不在少数。
有一个事例是很多人都知道的：一位老师在幼儿
园的黑板上画了一个圆，问：“小朋友，你们看这是
什么？”结果在两分钟内，小朋友说出了22种不同的
答案。这位老师拿同样的问题到大学一年级去做，结
果两分钟后，没有一个同学发言。老师没有办法，只
好请班长发言。班长慢吞吞地站起来迟疑地说：“这
大概是个零吧？”
这个实验中，没有受过教育的小朋友说出了22种
不同的答案，而经过高考选拔的优秀学生，却没人回
答，只好由班长被迫回答。大学生们真的没有想象力
了吗？不是，经过多年的教育，他们知道老师的问题
是有标准答案的。面对这么一个简单的问题，有的同
学在揣测老师的标准答案是什么，不敢贸然作答，怕
被人笑话。有的学生没有回答问题的习惯，反正有别
人答，自己不用操这份心，还有的同学可能觉得这个
问题根本就不屑回答。
2、学生问题意识日渐淡化的原因分析
学生因为无知而上学，所以学生回答问题不正确
或问题提得浅显甚至荒谬，应是正常现象。在教育过
程中，学生回答正确时，会受到表扬和肯定；而回答
错误时，往往责怪学生不认真学习，不积极思考；若
学生提出荒谬的问题时，有的老师会忍不住批评甚至
嘲笑挖苦学生。久而久之学生回答问题和提出问题的
积极性会逐渐降低。所以在学校里看到的情形是：小
学低年级小手如林，小学高年级则逐渐稀疏，到了初
中举手的则寥若星辰了。高中生还有举手的吗？他们
已经没有回答问题和提出问题的欲望了。
有调查表明，学生随着年龄的增长，自我意识增
强，害怕失败的心理增强，对周围环境的适应，及对
分数的关注，也可能使学生对问题的意识逐渐减弱。
对教育者来说，第一要激发学生的问题意识，使
潜在的、静态的问题意识转化为显在的动态的问题意
识，发挥其作用和价值。第二要培养学生的问题意
识，而培养的过程是指使问题意识从无到有，从少到
多的过程。
3、学生问题意识培养的背景研究
早在二千多年前，孔子就要求自己和学生“每事
问”，他高度评价问题的价值及意义，认为“疑是思
之始，学之端”。理学大师朱熹也说过：“读书无
疑者，须教有疑，有疑者却要无疑，到这里方是长
进。”这是对学习中的问题意识科学而辩证的阐述。
近代著名教育家陶行知说得更生动形象，他在一首诗
里写道：“发明千千万，起点是一问。禽兽不如人，
过在不会问。智者问得巧，愚者问得笨。人力胜天
物理教学中学生问题意识的培养
黄皓燕
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·理论探讨·
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金中物理教研
工，只在每事问。”国外也有很多学者极力推崇问题
及问题意识。亚里士多德曾说过，思维是从疑问和惊
奇开始的。苏格拉底也同样认为，问题是接生婆，它
能帮助新思想诞生。近代英国科学家、哲学家K.R.波
普尔说：“科学只能从问题开始”，“科学知识的增
长永远始于问题，终于越来越深化的问题、越来越能
触发新问题的问题”。爱因斯坦也强调：“发现问题
和系统阐述问题可能要比得到解答更为重要。解答可
能仅仅是数学或实验技能问题，而提出新问题，新的
可能性，从新的角度去考虑问题，则要求创造性的想
象，而且标志着科学的真正进步。”
4、创新始于问题意识
问题意识反映了思维品质的活跃性、深刻性、独
立性和创造性。强烈的问题意识，作为思维的动力，
促使人们去发现问题，解决问题，直至进行新的发
现。发现表现为意识到某种现象的隐蔽未解之处，
意识到寻常现象中的非常之处。从这个意义上说，发
现问题是解决问题的关键，发现问题是创新的起点和
开端。早在20世纪30年代，陶行知先生就言简意赅的
说，创造始于问题。有了问题才会思考。有了思考，
才有解决问题的方法，才有找到独立思路的可能。有
人总是找不到合适的研究课题，有人每天都有新问
题，新思考。正因为如此，心理学理论中一个极其重
要的观点是：科学上很多重大发明与创新，与其说是
问题的解决者促成的，毋宁说是问题的寻求者促成
的。伽利略对亚里士多德“自由落体定理”的科学修
正及创新，非常清晰而准确地说明了这一点。因为比
萨斜塔上的试验几乎人人可为，但是能意识并发现这
一问题存在的仅有伽利略一人。每天有无数的人烧开
水都可见到水开时壶盖会跳，只有瓦特提问：壶盖为
什么会跳？这些理论与实践，非常有力地证明了一个
简单却是十分重要的命题：一切创新都始于问题的发
现，而发现问题又源于强烈的问题意识。所以没有问
题意识，创新精神及创新活动将成为无本之木。
创新教育是培养学生的创新精神、创新能力和实
践能力为最终目标的教育。学生的创新精神与创新能
力如何培养，需要我们认真分析和解决，否则创新教
育就很容易成为流于形式的口号标语，成为虚无飘渺
的空中楼阁。问题意识是创新精神的基石，强化学生
的问题意识是培养学生创新精神的起点，是造就创新
人才的关键之一。
二、物理教学中培养学生问题意识的方法
1、营造有利于课堂问题意识形成的情感氛围
激发学生问题意识的关键之一是创设良好的教育
环境和气氛，增进教学民主，加强师生交往，鼓励学
生质疑问难。青少年学生好奇心强，求知欲旺盛，这
正是问题意识的表现，教师在教育教学活动中要充分
爱护和尊重学生的问题意识，师生之间要保持民主、
平等、和谐的人际关系，消除学生在课堂上的紧张
感、压抑感和焦虑感，从而在轻松、愉快的气氛中披
露灵性，展现个性。有了这样的适宜环境，学生的问
题意识就可以获得充分发挥和显示，各种奇思异想、
独立见解就会层出不穷。反之，教师对学生大胆的发
问，经常的质疑不予重视或视为刁难、捣乱、钻牛角
尖，并加以批评、训斥甚至讽刺和挖苦，不仅扼杀了
学生的问题意识，还扼杀了学生的创新精神。
2、指导学生从物理学的角度较明确地表述问题
明确表述所发现的问题，不仅使研究的问题有一
个明确的主题，而且也使别人对该问题的核心有一个
初步、大致的了解。例如同样是对光的本性的疑问，
以下两种表述的效果就截然不同：
“光线究竟是什么？”
“ 光 线 是 否 是 发 光 物 质 发 射 出 来 的 很 小 的 物
体？”
前者强调的是语气，但物理学内容没有涉及，别
人无法知道该问题的主题是什么。后者是牛顿在《光
学》一书中所提出的问题，它精练、明确地表述了对
光的本性的疑问。“物体”、“很小的”、“发光物
质发射出来的”等语句，从物理学的角度，把光线的
本质、尺寸、来源等看法讲得非常明白。
物理学中经常有“是什么”、“为什么”和“怎
么样”的问题，所有这些问题的表述要尽可能从物理
学的角度讲清楚主题、讲清楚要表述的物理规律的内
容及存在该规律的物理条件。
3、以问题意识为纽带进行物理课堂教学
（1）通过问题引出新的学习内容
爱因斯坦说过“兴趣是最好的老师”。兴趣能促
使人专心致志，废寝忘食地工作，充分发挥人的潜
能。所以物理学习中，培养学生的学习兴趣，应是每
个物理老师必须重视的。通过问题引入新课题是进行
新授课教学的形式之一。我认为通过提问引入新课可
调动学生学习的积极性，对问题解答的渴望激发了学
生求知的欲望，提高了学生学习的兴趣。如在讲曲线
运动时，可通过下列问题引入新课：请举例说明生活
中有那些曲线运动？曲线运动与直线运动什么不同？
曲线运动的方向如何确定？
（2）在实验教学中培养学生的问题意识
物理是一门实验科学，实验是培养学生科学素养
的基础。实验的关键在于引导学生在动字上见物理，
做到动中有思、思中有动、动思结合，充分利用实验
现象的发展过程来引导学生思考。实验的过程就是引
导学生学会观察，发现问题、提出问题、进而发现规
律或解决问题的过程。
对演示性实验，如平抛运动的演示实验，可对学
·理论探讨·
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JINZHONG WULI JIAOYAN
生提出下列问题：弹簧片打出后，两小球分别做什么
运动？两小球落地有什么特点？由两小球落地的特点
说明什么问题？
对研究性实验，如对向心力的研究，可向学生提
出下列问题：采用什么方法进行研究？如何保持物体
的质量、角速度、半径不变？
对探索性实验，如对电磁感应现象的研究，在演
示过程中，可对学生提出下列问题：电流周围产生磁
场，磁场周围有电流吗？观察在三个演示实验中，分
别是什么量发生了变化时，电路中产生了电流？能将
三种情况的变化统一成一种物理量的变化吗？
实验的研究在新课改中有详细的说明，足见实验
对物理学习的意义，这里仅从发现问题的角度谈一点
看法，应该说实验的目的，计划的实施，器材的选
择，过程现象的观察，数据的记录与分析，实验结果
的获得，处处都是问题。如在测定匀变速直线运动的
实验中，课本要求“舍掉开头一些较密集的点子，在
后边便于测量的地方找一个开始点。”就这一叙述可
让学生提出自己的看法：除了开始的点比较密集，不
便测量外，还可能有其他的原因吗？我们在教学中只
要有问题意识，有意识的去引导学生发现问题，指导
学生解决发现的问题。长期以往，学生的问题意识一
定能增强。
（3）在物理概念与规律的探究过程中培养学生
的问题意识
物理概念和规律各有产生的条件和特点，形成过
程也各不相同，教学中应善于引导学生从概念和规律
的形成过程中提出问题，这有助于学生对概念和规律
探索过程的理解，也有助于学生对概念和规律的理
解。
如在讲动能定理的过程中，配合推导过程，可提
出下列问题：牛顿第二定律 ，若将等式两边均乘以位
移 ，结果会如何？动能定理的成立有条件吗？动能
定理是由牛顿第二定律推导出来的，他们阐述的物理
意义是否相同？他们描述的物理过程有何不同？动能
定理中的合力做功，是指那些力做功？包括重力做功
吗？为什么？
（4）在解决问题的过程中培养学生的问题意识
我们的学习最终是能够用所学的方法去探索未知
的世界，以及运用所学的知识解决实际问题，在课堂
教学中，我们接触更多的就是解题了。解题过程中，
问题意识的增强对规范学生的解题，创造性的解决较
难的问题，显得尤为重要。
对较复杂的问题解题时，可提出下列问题：已知
什么？求什么？根据题目的要求，我画出了对应的物
理图景了吗？物体受那些力作用？是瞬时效应、时间
效应还是空间效应？还是都要考虑？用自己的语言把
所用的公式表述一下，有道理吗？解出的结果有道理
吗？符合实际情况吗？
4、将问题意识向课外延伸
（1）现实生活中处处都是问题
现实生活中处处充满着物理知识，可引导学生观
察生活、了解生活、认识生活，从生活中提出问题，
如雨后的彩虹是如何形成的？水面的油膜为什么是彩
色的？日光灯与白炽灯发出的光为什么不同？这些问
题的提出和解决，使学生形成看到现象就要尝试从物
理角度提出问题，并解决问题的意识。
（2）结合课堂教学，要求学生发现问题
生活是丰富多彩的，但对丰富多彩的生活视而不
见的同学也大有人在，所以结合课堂教学，可让学生
主动去发现生活中的物理。如在讲功率时，可要求学
生调查自己家中或自己所能接触到的电器的功率，并
写出调查报告。天空是色彩斑蓝的，但天上的星星究
竟是如何运动的？人类的太空的认识经历了怎样的过
程？结合行星的运动一节的教学，我提前要求学生通
过阅读或上网查找资料，写出关于行星的运动的论
文。久而久之，学生就会养成在课外的学习、生活中
发现问题的意识。
——发表于《中学物理教学参考》2006年第1期
（上接20页）
“物理规律的推导”这节复习课的思考，充满新
意，耐人寻味。在赏析物理前辈的科学研究方法中，
学生会被这节课所蕴含的深刻内涵所感染，在典型示
例的熏陶中逐渐具备了探究物理规律所应具有的基本
素养。这样的教学安排可以充分展示从复杂现象中探
寻物理规律的途径和方法，突出了实验和理论的生成
是密不可分的。这种促进学生认识能力的提高和学生
思维能力的提升，是物理课堂教学的精髓，更是物理
课堂教育的精髓所在！这才是我们当今所倡导的新课
程理念下的物理教学！
参考资料：
《自然辩证法百科全书》 中国大百科全书出版
社 1995年1月第一版
——发表于《中学物理教学参考》2008年第8期
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学校工作千头万绪，教学工作是学校一切工作的
中心。欲使这一中心工作能够正常有序地开展，其中
起着制约作用的因素很多，而“教研组”的各项工作
是否能够得以顺利开展，对作为学校中心工作的教学
工作正常有序地开展起到了十分重要的作用。这里借
助于“解拆词组”的思维方式，谈谈对“教研组”概
念、对“教研组”工作、对“教研组”建设等方面的
认识，即：解读“教研组”。
我们可以从下面的这个公式出发来解读“ 教研
组”：了解“教研组”的工作职责；搞清“教研组”
的工作性质；体会由“教研组”的工作职责和工作性
质共同决定着的“教研组”的工作思路。
“教研组”=“教”+“研”+“组”
1、首先说一说“教”
对“教研组”之“教”，可以从多个侧面来理
解：
（1）“教”，“教学”之“教”。某一学科的
“教研组”在学校的各项工作中所承担的主要工作是
相应学科的学科教学工作。与作为个体的教师承担一
定量的学科教学工作不同，作为一个群体的“教研
组”在承担学校相应学科的学科教学工作的同时，还
应该对相应学科的学科教学负有一定程度上的管理职
责。仅就相应学科的学科教学而言，“教研组”应该
履行如下职责：协助职能部门按照学科课程标准及上
级教学管理部门的指导意见制定各年级相应学科的学
科教学课时计划；协助职能部门根据相应学科的学科
教学工作总量及“教研组”人员构成的实际状况，结
合上级教育管理部门关于教师个体的标准工作量的相
关规定，组建实施各年级相应学科的学科教学“备课
组”，并把学科教学工作分解到教师个体；在职能部
门对学科教学管理的相关规定下独立组织本学科的学
科教学实施；在职能部门的统一管理下独立完成本学
科的学科教学评价；通过职能部门的协调处理好与其
他学科的学科教学间的关系；协助职能部门实施“教
研组”成员的业务管理。
（2）“教”，“教育”之“教”。学科教学是
实施教育的主要渠道；学科教学的课堂是实施教育的
主要阵地；通过学科教学实施教育是教师的主要职
责。以前人们为学科教学设置了单一的目标：学科知
识的传承。在这样的认识下，“教师”被称作“教书
匠”。现在人们对学科教学提出了多元化的目标：知
识与技能；过程与方法；情感、态度与价值观。在这
样的认识下，大多数教师都能体会到：我们在实施学
科教学时除了传承相应的学科知识外，还在利用学科
知识的传承这样的平台努力施加一些其他的影响。这
些影响就是爱因斯坦所说的：离开学校若干年而把所
学的知识遗忘后还剩下的一点东西——教育。从这个
意义上说：“教学”和“教育”是无法被分隔开的，
通过学科教学活动实施教育也是承担相应学科的学科
教学工作的“教研组”无法推卸的职责。
（ 3 ） “ 教 ” ， “ 教 师 ” 之 “ 教 ” 。 “ 教 研
组”，即：一群“教师”针对“教学”、针对“教
育”实施研究而形成的“组合”。除了把“教”与
“教师”的工作职责“教学”和“教育”相关联外，
又把“教”理解为“教师”之“教”，显然多了一丝
“人文情怀”：一群“教师”走到一起构成所谓的
“教研组”—— 缘分呵！
2、然后说一说“研”
对“教研组”之“研”，通常理解为“研究”。
由于学科教学活动是“教”和“学”这两个侧面围绕
着“教学内容”而展开的，而与相对稳定的“教学内
容”相比，“教”和“学”这两个侧面更为活跃、更
为复杂，所以针对学科教学的“研究”应该分出不同
层次：
（1）“研”，“研讨”之“研”。学科教学的
相关内容是通过学科专家的科学研究而形成的以学术
形态呈现的学科知识，“教研组”针对“教学内容”
所做的教学研究则是把学科知识从学术形态转化为便
于学生理解、便于在学科教学中传承的教学形态。如
果说学科专家的科学研究“生产”了知识，那么“教
研组”针对教学内容所做的教学研究则只是帮助学生
解读“教研组”
朱建廉
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JINZHONG WULI JIAOYAN
“理解”知识。我们不妨把这种层次相对较低的“研
究”称之为“研讨”。
（2）“研”，“研究”之“研”。“教研组”
的教学研究除了要针对“教学内容”来进行，更多的
还要针对“教”、针对“学”、针对“教”与“学”
共同构成的“教学行为”来进行。一方面由于这样的
研究必将涉及到教师与学生这两种专业知识和生活经
历均有较大反差的人，考虑到人的能动性特征，所以
说这样的研究具有一定程度的复杂性；另一方面又由
于这样的研究可以被纳入“教育学研究”和“心理学
研究”的范畴，考虑到“教育学”和“心理学”均可
以与相应的学科并列，所以可以认为是与学科专家从
事的以“生产”知识为目的的“研究”处于同一层次
上的“研究”。
（3）“研”，“研发”之“研”。另外，新课
程标准的全面实施又为“教研组”之“研”赋予新的
内容：“研发”校本课程，完善课程体系。
3、最后说一说“组”
对“教研组”的“组”，不需要做更多的理解，
即：“组合”之“组”。但需要做出细致说明的是：
由“组合”所引发出的两个关系到“教研组”建设的
基本问题：
（1）“组合”之“组”引发出“教研组”的人
员结构问题。“组合”一词直接派生出“结构”的概
念：既然是由一群“教师”构成“教研组”，那就不
得不考虑所构成的“教研组”的人员结构的科学性与
合理性。年龄、学历、性别、区域、特长、甚至是性
格特征等，都应该在考虑之列。
（2）“组合”之“组”引发出“教研组”的环
境营造问题。相对于人员结构问题，“教研组”的环
境营造对于“教研组”建设来说更为重要。“组”，
意味着要处理好关系； “组”，需要的是竞争与协
作；“组”，必须包容个性的差异；“组”，必须具
有宽容和谅解；“组”，也需要有引领与跟进；……
说到底，“组”，最需要的是能够营造一个宽松的环
境，使得“组”的每一个成员都能够在这样的环境中
愉快地工作着，愉快地生活着。
通过对“教研组”的上述解读，我们应该对“教
研组”的工作职责进一步明确，对“教研组”的工作
性质有所了解，对“教研组”的工作思路也能做出明
智的选择。所谓的“教研组”，就是一群“教师”，
为了履行“教学”与“教育”的职责而“组合”在一
起，集“组合”体的集体智慧，以“研讨”、“研
究”、“研发”的形态而从事其职业活动。“教”，
表明了“教研组”的工作职责（教学与教育）与履行
职责的主体（教师）；“研”，明确了“教研组”的
工作性质（复杂的劳动，具有创造性特征的劳动）和
由工作性质决定的工作形态（研讨、研究、研发）；
“组”，提出了“教研组”建设的基本要求，并在这
样的基本要求下指出了“教研组”工作的基本思路。
后记：解读“教”、“研”、“组”
正文运用“词组的解拆”的思维方式解读了“教
研组”，这里运用“字的解拆”的思维方式来分别解
读“教”、“研”、“组”。
1、“教”的解读：“教 = 孝 + 文”—— 作为人
类的个体，教师（教）借其职业行为教学（教）与教
育（教）来传承作为整体的人类的文明（文）与文化
（文），以尽个体对整体之职责（孝）。
2、“研”的解读：“研 = 石 + 开”—— 教师以
研究（研）的形态从事职业活动，石头（石）都能被
劈开（开），还怕做不好教育与教学工作吗？
3、“组”的解读：“组 = 丝 + 且”—— 教研
组（组）的构成不仅要使一些教师走到一起，而且
（且）还要用绳子（丝）把他们捆绑在一起而在一定
程度上共荣辱。
——发表于《物理之友》2009年第10期
（上接22页）
方法2：设膜层外、内环半径分别为
R
和
r
，则电
阻膜层的横截面积
因为膜层比较薄，
R
和
r
非常接近，即 ，所以
比较两种方法后发现，方法1是方法2的一种简约
表达。当把薄层沿着管长
MN
方向剖开后展开，因为
薄层内径小于外径，得到的真实形体应当是一个棱
台。因为膜层比较薄，外径
R
和内径
r
非常接近，所以
可以把棱台看作长方体。
方法1中近似处理的手法，对老师来说熟门熟
路，对于学生来说却是陌生的。学生在认知过程中，
面对的是全新知识、陌生方法。他们需要了解全貌，
需要“知其然”，从而实现“知其所以然”、“知其
所尽然”的目标。
——发表于《物理教学》2014年第3期
金中物理教研
·理论探讨·
18
金中物理教研
物理规律是物理现象、过程在一定条件下发生、
发展和变化的必然趋势及其本质联系的反映。
物理规律的推导在近几年的高考中成为一个关注
的焦点，它的出现推动了师生对物理规律如何生成的
热烈探究，它引导着新课程教学的实施方向。在新课
程背景下的高考复习中，如何进行“物理规律的推
导”教学呢？
一、高考复习教学应关注自然科学的研究方法
人们曾对自然界的复杂多变感到恐惧、迷惑，但
对自然现象、过程表现出的周期性却从好奇、掌握到
利用，表现出人类求知求真的本原心理。在探求自
然现象及其本质、规律的过程中人类经历了较为漫
长的观察、实践、积累、归纳、反思、提炼的历程。
P.S.de拉普拉斯在谈到牛顿的工作时，曾写道：“认
识一位天才的研究方法，对于科学的进步，甚至对于
他本人的荣誉，并不比发现本身更少用处。”因此，
进行“物理规律的推导”教学时应关注自然科学的研
究方法。为此，教师应具备对探求自然现象及其本质
和规律的手段、途径、程序、技巧有一定的了解。
在古代，科学尚未从哲学中分化出来，人们对自
然界的认识主要靠原始的肉眼观察和一些简单的逻辑
方法，在直觉经验的基础上进行初步的比较、思辩和
猜测。主要的逻辑方法是归纳和演绎，代表人物是亚
里士多德。近代自然科学是在文艺复兴的末期产生
的，以实验方法为标志的新研究方法的兴起。伽利略
确立了科学的“数学-实验”方法；F.培根倡导定性的
“实验-归纳”方法；R.笛卡儿阐明了“数学-演绎”
方法，并提倡怀疑精神。从17世纪开始，观察、实验
已成为研究自然界的基本方法，比较、分类、归纳、
演绎、分析、综合以及数学方法也得到系统的应用。
18世纪下半叶以后这些方法获得更加广泛的应用；归
纳和演绎、分析和综合、具体和抽象、历史和逻辑的
辨证统一的方法也有了新的发展。20世纪以来，因电
子计算机的诞生而出现了许多新的研究方法，如系统
方法、反馈方法、功能模拟方法等。而数学方法则发
展成为各门自然科学普遍应用的方法。
二、教学中应体现自然科学研究方法的深刻内涵
科学家探寻物理规律的方法耐人寻味，如何让学
生领略他们的研究方法呢？教学中我们可以借助典型
的示例，充分展示前辈研究方法的精髓。
示例1：牛顿第二定律的探究实验
展示牛顿第二定律的探究实验装置（见图1），
其中
m<<M
，同时回顾实验研究的方法；
将原采集的数据用
a-F
图线和
a-
1
/m
图线表示，得
到
a
与
F
成正比、
a
与
m
成反比的结论（见图2）。
期望通过示例1贯彻的教学意图：
（1）控制变量法是研究物理量之间关系的一种
重要的方法；
（2）正比例关系图线是研究物理量之间关系的
重要手段；
（3）观察和实验是研究物理规律最常用的途
径。
示例2：亚里士多德的落体观点：重快轻慢。伽
利略通过怎样的逻辑推理来反驳的？
学生：伽利略做了这样的推理：将重的和轻的捆
在一起......（略）
期望贯彻的教学意图：通过单纯的逻辑推理也可
以发现物理规律。
示例3：伽利略的斜面实验
展示图3，指出理想实验的结论总是建立在坚实
的实验基础上的，它并非艺术的加工，而是“合理的
关于“物理规律的推导”在高考复习中的思考
徐锐 崔卫国 李俊
·教学研究·
金中物理教研
19
JINZHONG WULI JIAOYAN
外推”，图4中单摆总能摆到等高的位置就是当时典
型的佐证。
期望贯彻的教学意图：
（1）从单摆的等高到斜面理想实验的推断是思
维方式的跃变；
（2）实验和逻辑推理的结合是近代物理学常用
的研究方法。
这些精选的示例向学生呈现了探究物理规律的一
般方法，重点引导学生在赏析中感悟：规律生成的途
径和方式是多样化的！
三、学生通过复习“物理规律的推导”应具备推
导物理规律的基本素养
如何指导学生推导物理规律呢？从牛顿的杰出成
就中可以汲取到丰富的营养。
示例4：探究“ 牛顿对天体之间引力规律的研
究”
教学精彩片断：
（1）牛顿当时面临的困
难：太阳与行星的质量巨大，
之间距离遥远，作用力无法直
接测量，因此只能通过理论进
行研究。
（ 2 ） 如 何 研 究 这 个 力
呢？ 他 想到 从 力与 运 动的关
系入手，于是他构建了行星绕太阳做匀速圆周运动模
型，如图5（构建模型）。
（3）引力提供了行星做圆周运动所需要的向心
力。根据牛顿第二定律
a=F/m
（理论依据之一）结合
开普勒第三定律
R
3
/T
2
=k
（理论依据之二），可以发现
F
正比于
m/r
2
（数学推导）。
接下来，牛顿开始了创造性的工作。他认为：太
阳对行星的作用力与行星的质量有关，而它与行星对
太阳的作用力是一对相互作用力，因此它们之间应
该遵循相同的规律（逻辑推理），行星对太阳的作
用力当然与太阳的质量有关。而这两个力的大小是等
大的，因此引力必然与两者质量的乘积成正比。这样
就得到了太阳与行星之间的引力所遵循的规律。牛顿
后来又通过严密的逻辑论证，将其推广为万有引力定
律。
期望贯彻的教学意图：
（1）牛顿作为经典力学的奠基人，其思想对后
人的影响很大，理应重点突出他的典型的研究方法；
（2）构建简单的模型、选择适当的理论依据、
经过一定的数学推导以及恰当的逻辑推理这一简洁的
程序，显示了物理规律的推导也是有方法可循的；
（3）课堂重点展示牛顿的这一推导思想，以此
引导学生在推导规律时做到规范思考、有据可依，逐
步具备推导物理规律应具有的基本素养。
四、最终应升华学生的认识：实验规律和理论规
律的有机结合才是完美的
我们通过实验探究毕竟只能得到有限的实验数
据，通过有限的数据得到的结论难以令人信服，只有
从理论上再加以证明，才能使结果确信可靠。比如，
有些物理规律是人们通过实验的方法得出，然后再构
建模型从理论上加以证明，这样更能从本质上揭示其
中的规律。
示例5：欧姆定律的理论推导：
某导体中单位体积内自由移动的电子数为n，自
由电子的质量为m、电量为e。在该截面积为S、长度
为L的导体的两端加上电压U，电子在电场力作用下
的定向运动过程中可认为是初速度为零的匀加速度运
动，在与静止的原子碰撞后速度立即为零并再加速运
动。设自由电子与离子的平均碰撞时间为τ，证明导
体中的电流与电压成正比。
教学精彩片断：
（ 1 ） 回 顾 由 实
验总结的规律：
（ 2 ） 在 自 由 电
子与离子的平均碰撞
时间τ内，电子在电场力作用下的定向运动可认为是
初速度为零的匀加速度运动，其加速度为 ，末
速度为 。
设导体中的电流为I，微观电流表达式 ，
其中 ，有 ,即 。
（3）比较后的发现：对比 与 ，
可以发现：对于该导体，电阻与导体的长度成正比，
与导体的横截面积成反比，其中 。
进一步的提升：对比电阻定律，有 。可
以推断出：因金属导体的温度升高使电阻率增大的原
因是自由电子与离子的平均碰撞时间τ缩短了；而半
导体因温度的升高电阻率降低，则可能是导体内自由
电子浓度的增大。
期望贯彻的教学意图：
（1）实验规律的推广需要理论推导的支撑；
（2）理论可以更加深刻地揭示物理规律的内
涵；
（3）实验规律和理论规律的有机结合才是完美
的！
（下转16页）
金中物理教研
·教学研究·
20
金中物理教研
摘要：在中学物理教学过程中，由于轻视模型、
规律和方法的溯源，导致学习者难以领会知识的全
部，从而为知识的掌握埋下了隐患。本文拟从结论、
规律和方法等三个角度出发，例谈如何回归教学的原
点。
关键词：物理教学；原点
对于知识的学习，爱因斯坦作过这样的论述：
“科学结论几乎是完成的形式出现在读者面前，读者
体会不到探索和发现的喜悦，感觉不到思想形成的
生动过程，也很难达到清楚地解释全部情况。”中学
物理中有许多模型、规律和方法，要清楚地解释这些
知识的全部情况，就必须重演知识的发生过程，感受
知识形成的经过，理解知识内容的本义。但是，为了
追求课堂教学的高效，我们常常会省略这样的原始工
作，直奔知识的显性结论，从而为知识的掌握埋下了
隐患。本文拟从结论、规律和方法等三个角度出发，
例谈如何回归教学的原点。
1、认识事物关键，回归结论原点
在中学物理中除了像质点之类的理想化物理模型
之外，还有另一种模型，如弹簧模型、拉船模型、人
船模型等，它们源于常见问题的提炼，在本质上属于
约定俗成的结论，运用起来非常方便，深得师生喜
爱。因为是约定俗成的结论，所以对于“约定”的认
识至关重要。一旦放弃了“约定”，结论也就不可靠
了。
例如，轻质弹簧模型。在中学物理问题中，由于
弹簧（橡皮条）轻质、劲度系数较小，在外力作用下
会产生较大的形变量，在作用外力变化的瞬间弹簧弹
力保持瞬时不变。但是，在下面问题中运用该模型时
遇到了挑战。
问题1：在如图1所示的装置中，若在悬
挂点
O
处剪断弹簧，在此瞬间小球运动的加
速度多大？
答案1：因为弹簧弹力瞬时不变，所以
加速度为0。
答案2：对弹簧和小球的整体法运用牛顿定律，
得出加速度为g，方向竖直向下。
两种答案争各执一词、难分高下。同意答案1的
同学数量远多于答案2的同学，他们依据的是弹簧模
型。
要解决这个问题就必须要搞清楚：“作用在弹簧
两端的外力发生变化时，弹簧弹力为什么能够保持瞬
时不变？”当弹簧两端连接着有质量的物体，处于
某一稳定状态时，如果作用在物体上的外力发生了
变化，则弹簧弹力保持瞬时不变。因为对于该物体而
言，不为零的合外力会形成有限的加速度，从而带动
弹簧端点的移动。因为是瞬间，这种移动几可不计，
所以说弹簧弹力保持瞬时不变。但是，如果变化后弹
簧的一端由约束变为自由，则情况就不一样了。考察
该自由端，一方面存在弹簧弹力，另一方面弹簧质量
极小，所以弹力作用下某一小段弹簧会产生很大的加
速度，于是瞬间弹簧就可以恢复原长，此时的轻质弹
簧弹力发生了瞬时突变。所以，关于弹簧模型的“约
定”是：“在发生变化的前后瞬间，轻质弹簧两端均
处于约束非自由状态，如连接着物体或被固定。”
所以，在进行这类结论的教学时，需要带领学生
推导结论的得出过程，引导学生认识得出结论的背
景，突出结论成立的前提条件，在掌握结论的同时掌
握结论成立的前提条件。
2、挖掘表述内涵，回归规律原点
一些物理定律或物理规律，表述极其简洁。这种
干练的表述，有时候让学习者难以清楚地理解其中的
全部情况。这种情况下，我们需要研读规律、解剖内
涵，将规律稀释。例如，关于阿基米德定律的表述：
“物体在液体中受到浮力的大小等于物体排开液体的
重量。”其中的“重量”是视重还是实重？在下面的
问题中就会涉及到这个问题。
问题2：如图2所示，升降机中有
一个盛水的桶，桶中水面上漂浮着一
木块。当升降机处于静止状态时，木
块浸入水中的体积为
V
1
，所受到的浮
回归物理教学的原点
陈连余
·教学研究·
金中物理教研
21
JINZHONG WULI JIAOYAN
力大小为
F
1
；当升降机以某一加速度匀加速上升时，
木块浸入水中的体积为
V
2
，所受到的浮力大小为
F
2
，
则
V
1
与
V
2
、
F
1
与
F
2
的大小关系为（ ）
A．
V
1
= V
2
，F
1
< F
2
B．
V
1
= V
2
，F
1
= F
2
C．
V
1
< V
2
，F
1
= F
2
D．
V
1
< V
2
，F
1
< F
2
面对这样的问题，多数人会选D。理由如下：初
始状态，木块的浮力与重力平衡。当木块随升降机以
某一加速度匀加速上升时，合力向上，即浮力大于重
力。所以木块需要相对液面“下沉”，从而会获得更
大的浮力。但是，假如阿基米德定律中的“重量”指
的是物体的视重，当系统向上加速时水超重，即使木
块相对液面静止，浮力也会相应地增大，木块的合力
也可以提供木块需要的加速度。接下来，我们从浮力
的定义出发，探讨阿基米德定律中的“重量”所指究
竟是什么。
根据浮力的定义，浮力指物体在流体（包括液体
和气体）中，上、下表面所受的压力差。所以木块受
到的浮力
当系统处于平衡状态时，如图2
所示，有
所以，此时木块受到的浮力为
根据阿基米德定律，得出
即
当系统具有向上的加速度
a
时，假设木块浸入液
体中的深度变为
h＇
，如图3所示。对于深度
h′
、底
面积为
S
1的液体来说，有
得
对木块
m
来说，应有
所以
而木块在平衡状况下有
比较两式，即得
此时木块受到的浮力
上述分析表明：本题的正确选项为A。
经过上述探究后我们可以得出结论，阿基米德定
律中的“重量”应该是指物体的视重。当系统在竖直
方向上的加速度为零时，浮力大小等于实重；当系统
在竖直方向上的加速度向上时，浮力大小大于实重。
当系统在竖直方向上的加速度向下时，浮力大小小于
实重。阿基米德定律表述准确、精炼，无须修改。
3、研究认知心理，回归方法原点
老师的教学经验随着教龄的增加而增加，知道的
方法越来越多，也越来越明白哪里是捷径。由于教学
任务所迫，老师会把一些结论性知识教给学生，从而
实现课堂教学的“高效”，老师的这种教学方法被称
为“截流式”。另一方面，学生在学习新知识的过程
中，需要知道这些知识是从哪里来的、怎样来的相关
性知识，体验知识的发生、发展的过程，从而实现对
知识的真正理解，学生的认知方法属于源流式。教法
和学法上的差异，造成了学生的认知困难。例如，薄
层电阻的测量方法。
问题3：设计一个测定膜层厚
度的实验方案。如图4所示，一根
表面均匀的镀有很薄的发热电阻
膜的长陶瓷管，其长度
L
为50cm
左右，直径D为10cm左右，镀膜
材料的电阻率
ρ
已知，管的两端有导电箍
MN
。现给
米尺、电压表V、电流表A、电源
E
、滑动变阻器
R
、
电键
K
和若干导线，请设计一个测定膜层厚度d的实验
方案。
（1）实验中你要测定的物理量是___________；
（2）计算膜层厚度的公式是______________。
方法1：因为电阻膜层太薄，用游标卡尺无法测
量，所以只能进行间接测量。运用伏安法可以测出电
阻膜的电阻 。由电阻定律 ，可以计算
得出电阻膜层导电时的横截面积
S
，如图5中的阴影面
积。若将膜层沿着管长
MN
方向剖开后展开，即可得
到如图6所示的长方体，其横截面积 。在
M、
N
间接入电路时，图5和图6等效，图5中的导电面积
，所以膜层厚度 。
当老师讲完后，学生提出问题：“老师，您是怎
么想到的？”老师不知怎么回答。但是，看过了方法
2后，问题迎刃而解。
（下转18页）
金中物理教研
·教学研究·
22
金中物理教研
摘要：本文通过对《互感与自感》一节教学的实
录与反思，谈新课程理念下如何让课堂更加灵动，让
学生获得理性的思考，真正提高科学素养。
关键词：教学实录；反思；课堂
在新课程理念下，课堂除了给学生提供知识的
外，更应成为能让学生勤于思考、善于质疑、勇于探
索，并能感受到获得提升后由衷快乐的空间。新课程
期待的课堂是一种灵动的课堂，这种课堂能够灵动，
或许因为素材丰富、实验精彩，或许因为处处是问
号，常常有悬念，或许是因为高效的师生互动、快乐
的同伴合作，从而能最大限度地发挥学生学习的主动
性和创造性，引发学生理性的思考，真正成为学习的
主人。
本文以新课标高中物理课本《选修3－2 》中《互
感和自感》一节为例，结合自己的教学体验，谈谈如
何在课堂中如何通过精彩的实验、丰富的素材、精辟
的语言，精心设计一 灵动课堂，引导学生通过已有的
知识，积极思考，在构建新的知识体系过程中得到全
面发展。
1 教学实录
1.1教学实录片断1：引入实验
引入实验一：
师：这里是一个灯泡和线圈
构成的闭合回路中，我这里还有
一个线圈，接通电源，我把灯泡
回路套在铁芯上，请大家注意观
察并分析实验现象。
（灯泡亮起来，学生非常惊喜，教师引导学生分
析原因）
生：灯泡亮起来说明灯泡回路有了电动势，亮的
过程为线圈回路的电流变化→磁通量发生变化→穿过
灯泡回路的磁通量发生变化→灯泡回路产生感应电动
势→灯泡回路产生感应电流。
师：同学们分析得很好！应用我们前面所学的电
磁感应知识，是线圈回路中磁通量的引起了灯泡回路
中的感应电动势，象这样当一个线圈中电流变化，在
另一个线圈中产生感应电动势的现象，称为互感。
引入实验二：
师 ： 下面我再请同学
们看一个实验。这是一个
ＭP3，我先用MP3打开一首
歌，（教师播放的是周杰伦
的《东风破》，学生立刻兴
奋起来。）我们将MP3直接接音箱或直接接耳机都可
以听到这首好听的歌曲，可是我现在接上的是一个线
圈，所以听不到音乐了。（学生立刻变得非常安静，
好奇得看着下面会发生什么事。）
教师将一个音箱接上另一个线圈，音箱接上电
源。音箱不响。
师：请大家注意，下面我将连MP3的小线圈靠近
大线圈（最好是插入），请同学们注意下面发生的事
情。（音箱里响起了《东风破》的歌曲，音质与直接
用播放器一样，学生欢呼起来。）
师：两部分线路并没有连接，但我们听到了音
乐，这是什么现象？（生：互感）这个实验表明，互
感可以传递什么？（生：信息）
师：同样是互感现象，第一个实验中我们传递的
主要是能量，而第二个实验中，互感不仅可以将能量
从通过磁场将一个线圈中的信息传递互另一个线圈，
还可以传递信息。
1.2 教学实录2：生活中的互感现象
师：互感现象在生活中很常见，而且应用也很
多。后面我们将学习的变压器就应用了互感的原理。
另外，收音机里的磁性天线、无线通信、无线广播、
电视、蓝牙技术等都应用了互感现象。想问大家一个
问题：大家都注意到很多手提电脑电源线或其他数据
连接线上都有这样一个圆柱形的东西，你知道它的作
用是什么吗？
（这个问题引起了学生的兴趣，因为这个东西非
常常见，但的确没有想过它是什么。）
教师打开实物，给学生传看。学生发现其内部是
两个半环形的磁环，并且热烈得进行猜测与讨论。
灵动的课堂 理性的思考
——《互感与自感》教学实录与反思
夏广平
·教学研究·
金中物理教研
23
JINZHONG WULI JIAOYAN
教师解释：电源线和数据线中通过的都是变化的
电流，它们也会与靠近的电脑等器件发生互感现象，
影响其正常工作，所以在靠近电脑的地方加上了这个
圆柱形的东西。磁环的作用是可以将磁场封闭其中，
这样不会让连接线中因为交流电产生的磁场对电器产
生干扰。
1.3 教学实录3：自感概念的引入
师 ： 刚才
我们谈的是一
个回路的磁通
量变化引起另
一个回路的感应电动势，那么我们很自然的会想到：
如果通过线圈的电流发生变化，线圈是否也会在自己
的电路中产生感应电动势？
（学生回答“会！”，教师引导学生一起分析其
过程。）
教师总结：同学们分析得都很有道理。当自己回
路的电流发生变化时，自己的磁通量发生变化，从而
在自己的回路中产生感应电动势，那么这个自己在自
己回路中因为自己的变化而产生的感应现象我们就叫
作．．．．．．
生一起高声回答：自感！（教师的绕口令一样的
语言也象“惯性作用”一样，让学生不由自主得说出
“自感”。）
师：非常好，科学家也跟你们一样把这种现象叫
自感，产生的电动势叫自感电动势。
1.4 教学实录4：用自制示教板演示自感现象及
规律
师：刚才我们只是利用已有知
识，通过分析得知线圈自己回路中
电流变化时应该存在感应电动势，
那么我们如何通过实验证明自感电
动势的存在？
生：根据楞次定律，感应电流的磁场总是阻碍引
起感应电流的磁通量的变化。如果线圈中存在感应电
动势，该电动势将阻碍引起感应电动势的“原因”，
即阻碍线圈中电流的变化。
教师画出右图，引导学生共同改进此电路图，共
同设计实验方案。（如在上图中串入一灯泡显示“延
迟”现象，同时再并联一支路作为比较。）
为了帮助学生更好得理解
本节课相关实验，也便于教师
课堂操作和学生观察，教师课
前自制了实验示教板。这个板
主要由电源、线圈、滑动变阻
器、灯泡、电阻、氖管等元件
组成。元件连接基本采用插孔式，操作方便，也可以
根据学生的建议当堂设计其他实验，观察实验现象。
教师按刚才的方案连接自感演示仪线路，调节电
路中的滑动变阻器，直到两灯一样亮，然断开电路，
重新合上开关。请学生观察并描述现象。
1.5 教学实录5：通过DIS实验图象分析断电自感
现象
为进行更细致的研究，教师引
导学生通过DIS传感器观察通过两
个支路电压（电流）的变化规律。
（因灯泡的电阻随电压变化而变
化，因此不能更准确反映实际情
况，故实验中将两灯泡置换为两只定值电阻，）实验
结果如图。
师：请同学们注意观察两个电阻两端电压随时间
变化的图线，图线的左边说明了刚才我们看到的通电
自感现象，图线（右边部分）说明什么现象？
学生小组讨论、总结：图线右边表明了在电路电
键断开时的情况。断电时线圈支路中的电流是逐渐减
小到零，而另一支路中的电流突然反向，并逐渐减小
到零，反向电流是线圈中并没立即消失的电流通过了
该支路。
2 教学反思：
瑞士教育家裴斯泰洛齐提出：“教育的目的在于
发展人的一切天赋力量和能力，这种发展应是全面发
展、和谐发展、自由发展．”对于每节物理课，这种
发展恰恰表现在三维目标的落实中。
《互感与自感》一节的教学内容主要是让学生了
解互感与自感现象及基本规律，知道互感现象与自感
现象的利与弊及对它们的应用和防止，同时通过对互
感与自感实验的观察和讨论，培养学生的观察能力和
分析推理能力，培养学生利用已有知识发现问题，提
出问题的意识与解决问题的能力。在这个过程中，激
发学生学习兴趣与学习热情，体会在生活、生产与科
学技术中的应用。因此，在本节课的实施过程中，要
注重体现科学知识的价值，突出教学过程中的情感、
态度与价值观目标的实现，引导学生进行课后的自主
探究，培养学生自主学习、自主探究的能力。
2.1 精彩的实验让课堂更灵动
课堂教学中，根据互感原理制作的音箱实验（即
引入演示实验2）引起了学生极大的兴趣。这个实验
的主要器材是大小螺线管、ＭP3、音箱。两个螺线管
金中物理教研
·教学研究·
24
金中物理教研
分别抽两根线接上接音频插头，将其中一个螺线管接
上音箱，另一个螺线管接上ＭP3，就可演示出互感现
象。
制作这个实验装置的“灵感”来自于对“互感现
象的作用有哪些”的思考。传统的灯泡实验（即引入
演示实验1）非常好，但有了另一个实验的补充，取
得了更好的教学效果。这不仅仅在于学生通过互感现
象听到他们喜爱的歌曲，更是因为这两个实验相互在
传递的内容与现象上有着不同。从传递的内容来说，
如果说传统的灯泡实验中，传递的主要是能量，那
么在第二个实验中，传递的主要是信息；从实验的现
象来看，一个是光现象，一个是声现象。学生获得了
多方面的感受，因而灵动的课堂、活泼的气氛自然形
成。
2.2 精辟的语言总结让课堂更灵动
层层递进的提问、充满逻辑的过渡、幽默风趣的
阐释是让课堂灵动的重要条件。语言的魅力体现在方
方面面中，如在授课中教师总结到：对线圈回路来
说，重要的是“变”，（提醒学生注意，刚才接的是
交流电），对灯泡回路来说，重要的是“感”，因为
电路是不通的，居然有电流，电流不是通过来的，是
“感”过来的。重点强调两个字“变”、“感”，让
学生深刻体会产生互感与自感的本质就是电磁感应现
象。
再如，从互感到自感的过渡中，教师一段“自己
回路的电流发生变化时，自己的磁通量发生变化，从
而在自己的回路中产生感应电动势，那么这个自己在
自己回路中因为自己的变化而产生的感应现象我们就
叫作．．．．．．”，这段象绕口令一样的话仿佛也
有惯性，让学生不假思索的就大声回答出“自感”。
另外，层层递进的问题、富有逻辑的推理也都能
充分调动学生的学习积极性。
2.3 丰富的生活素材让课堂更灵动
互感与自感现象在生活中的应用很多，教材中也
提及不少。但教师还需要进一步挖掘丰富的素材，加
深学生对所学知识的理解，扩充学生知识面。在《互
感与自感》一节中，除收音机电路、变压器、日光灯
中的镇流器等实例外，教师还精心挖掘了很多能引起
学生兴趣的其他例子。如分析电脑连接线上的磁环的
作用、介绍高压电棒的工作原理、讨论为什么加油站
不能打手机等等。在本节课的课外讨论环节，教师给
学生的课后自主探究参考课题 “了解家用煤气灶电子
打火结构与原理”也激发了学生的兴趣。有了这些实
例的充实，学生在课堂中表现了强烈的求知欲和积极
参与的热情。
总之，每一节课，教师都要努力给学生一个灵动
的课堂，这样才能让学生思维活跃，体验学习的乐
趣，感受科学的魅力，展开理性的思考，才能真正得
提高学生的科学素养。
参考文献
[1] 普通高中课程标准实验教科书.物理选修
3-2.北京:人民教育出版社,2007
[2] 朱建廉·高中新课程实践引领.南京:南京师
范大学出版社,2009.
——发表于《物理教学探讨》2010年第5期
（上接45页）
，所观察到的像在物体的正上方，与结
论1相符。
（2）当在物体斜上方观察（ ）时，∵n
> 1，tani > 0 ，∴x0 > 0，即：看到的像偏向观察者，
与结论（2）相符，排除了图2的可能性。
（3）当 ，即 时，方程
（8）才有实数解。 是光从水射向空气时发生
全反射的临界角。光从水射向空气中，当入射角大于
临界角时，发生了全反射，在空气中的人当然就看不
到水中的鱼的像了。
（4）这里讨论的是在物体的斜上方观察水中的
物体，观察到的像偏向于观察者；用同样的方法可以
讨论在物体的斜下方观察空中的物体，观察到的像也
是偏向于观察者。
——发表于《中学物理》2009年第3期
注：略有改动
·教学研究·
金中物理教研
25
JINZHONG WULI JIAOYAN
一、问题教学法和概念教学
问题教学法是指以问题为中心来展开教学活动的
教学方法。问题性教学的教学形式是教师和学生互相
合作来提出问题、解决问题的过程。培养学生的问题
意识，除了要有良好的教育教学环境外，还要精心设
置问题环境，为学生问题意识从无到有、从少到多的
培养提供科学的方法。物理概念是反映物理现象、物
理过程本质属性的一种抽象，是在大量观察实验的基
础上，运用逻辑思维的方法，把一些事物本质共同的
特征集中起来加以概括而形成的。在概念教学中，要
注重强化学生问题意识，精心设计有层次的问题，循
序渐进地引导学生感知形成概念的基础(感知活动、
观察实验、经验事实），经历概念的形成过程（概念
结构、数学结构、知识结构），体验概念形成的方法
（问题解决、科学方法、观察证实），通过学生的自
主探索，能给学生更多的交流机会，澄清模糊认识，
正确建立概念和理解概念，让学生在解决问题中体会
到学习的快乐。下面笔者以人教版选修3-2中的第五
章的第二节“描述交变电流的物理量”的教学设计为
例，来阐明这一思想。
二、问题教学法在概念教学中的尝试
“描述交变电流的物理量”这一节课，介绍了交
变电流的峰值、瞬时值、平均值和有效值，还给出了
周期和频率的概念。一直以来该节课的教学是平淡无
奇，也确实没有什么闪光点可以“耀”一下学生甚至
是听课教师的眼睛。实际上，教师在以后的继续教学
中发现，学生经常会将平均值和有效值混淆，在求交
变电流的电量和发热量时经常出错，究其原因，还是
学生在有效值的学习中留下了疑点，没有将这个教学
难点有效地突破掉。从新旧教材对比发现，原有的老
教材中只是简单地给出了交流电有效值的定义，而新
教材中则以“思考和讨论”巧妙地设计了一个问题，
让学生对“热的等效”有了一定的体会后再给出有效
值的定义，这样处理起来就比较合理和自然。考虑到
教材设计思想，笔者在教学过程中，在学生学习了峰
值、瞬时值和平均值之后，提出问题，让学生思考如
何求交变电流的发热量，学生自然会想到用平均值，
通过计算机辅助计算和讨论，发现用平均值求出的不
是发热量，进一步激发学生思考，顺理成章地导出了
有效值的概念，这样做师生都感觉自然、印象深刻。
下面以课堂教学中设计的问题为主线，来阐述问题教
学法在概念教学中所起到的作用。
1、温故知新，开门见山巧设问
师：上节课我们学习了第一节交变电流，请思考：
问题1：观察图1中几个电流与时间的图象，判断
哪些是交变电流?
生：ACD。
问题1意在强调交变电流的“变”，并为后面讨
论不同形式的交变电流有效值计算具有不同的表达形
式留下伏笔。
问题2：请尝试写出图2两个电流的瞬时值表达式。
生： 。
问题2意在让学生体会正弦交变电流和恒定电流
的不同，它的值随时间一直在变，为后面求交变电流
通过电阻的发热量的困难做好了铺垫。
问题3：如图3所示，匀强
磁场的磁感应强度
B
=0.2 T，
电阻
R
=1Ω、匝数
n
=50的矩形
线圈
abcd
绕中心轴
OO′
匀速
转动，角速度
ω
=5rad/s。已知
ab
=0.1 m，
bc
=0.2 m。求：线
用问题教学法突破“交流电有效值”的概念教学难点
陈立其
金中物理教研
·教学研究·
26
金中物理教研
圈从中性面开始转过90°角的过程中的流过线圈截面
的电流的峰值和平均值。
生 ： 峰 值 为 ： ； 平 均 值 为 ：
。
问题3意在让学生掌握峰值和平均值的概念，并
为提出问题4以后出现激烈的思想斗争做了准备。
2、因势利导，解惑释疑起波澜
问题4：线圈从中性面开始转过360°角的过程
中，线圈电阻上产生了一定的热量。你打算如何求出
该热量？
生 ： 应 该
用 平 均 值 来 计
算吧？
师 ： 用 平
均值计算是否正确呢？
生：若是恒定电流，功率的表达式为
P=I
2
R
，热
量在数值上等于图4甲中的
P-t
图象中横线与时间轴围
成的面积；同样道理，正弦交变电流的发热量通过微
元思想可以用类似的图象面积来处理。
师生：
P=i
2
R=I
m
2
Rsin
2
ωt
，（师生讨论后）将正弦
交变电流的瞬时电流值输入office自带的电子表格，绘
出如图4乙所示的阴影部分的面积。它在数值上就应
该等于该正弦交变电流在
t
时间内产生的热量。
图 5
师生：如图5中的矩
形框中面积就是利用平
均值作为不变的恒定电
流求出的发热量，利用
wi n d ows 自 带的画图 软
件，将图中矩形框上方
的峰填到矩形框中灰白
处，发现面积并不能正好填补。说明利用平均值求发
热量是不正确的。
注：考虑到学生数学工具的困难，我们将用瞬时
值微元累积求交变电流的发热量的计算改变为用物理
图象和电子表格来处理，最后用画图软件，用割补法
来验证。这样做，既解决了学生数学上的障碍，又有
效地利用了学生掌握的计算机技术，让学生在信息课
上学习的知识得以发挥利用。教学中发现，学生能够
利用计算机处理该问题。
3、集思广益，思维碰撞出火花
问题5：既然不能用平均值求交变电流的发热
量。我们应该怎么办呢？
生：……
师生：（师生充分讨论后）假设有两个交变电
压，其变化规律如图6所示，它们的最大值与周期
都 相 同 ， 它 们 的瞬 时 表达 式 分 别 为 、
，其中 ，把它们分别加在两个阻
值相同的电阻上，设电阻的阻值为
R
，由于电流的热
效应与电流的方向及先后作用的时间顺序无关，故在
一个周期内两个交流电产生的焦耳热相同，设都为
Q
，产生的总的焦耳热
Q
总
=2Q
。
在任一时刻
t
，这两个电阻上的热功率分别为：
两个电阻上总的发热功率为：
可以看出：两个电阻上总的发热功率是一定值，
与时刻
t
无关，所以在一个周期内两个电阻上总的发热
量为：
用一个恒定的电压为
U
的电源，分别给相同的两
个电阻
R
供电，在相同
T
时间内，每个电阻产生的热量
是： ；两个电阻产生的总热量为： 。
由热效应的等效可知：
可得
而这个恒定电流的电压U就是正弦交变电流的电
压有效值。
注：这种方法只能教师或学生先准备，仅仅依靠
课堂上师生一起讨论是不容易得出的。个别数学基础
好的学生也能提供出类似的巧解。
师：让交流电和直流电通过相同的电阻，如果它
们在相同时间内，产生相同的热量，我们把直流电的
值就叫做交流电的有效值。
4、举一反三，触类旁通析外延
·教学研究·
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JINZHONG WULI JIAOYAN
问题6：是不是所
有交变电流的有效值与
峰值之间都有这样的定
量关系呢？
生：不是。图1中C
图的方波交流电就不是
的。如图7所示，其有
效值为2A。
问题6意在提醒学生不要以偏概全，和问题7和8
一起，重在进一步强化“等效”的含义。巧妙地呼应
了问题1中看似简单的提问。
问 题7：如
图 8 所 示 电 流通
过一个
R
=1Ω的
电阻。怎样计算
通过1 S内电阻
R
上产生的热量?
解：根据焦耳定律得：
问题8：如 果
有一个大小、方向
都不变的恒定电流
通过同一个电阻
R
也能 在 相同的 １s
内产生相同的热量，这个电流是多大？
解：根据焦耳定律得：
图9中的粗线就是表示有效值1.67A。
问题7和8安排在正弦交变电流的有效值和方波有
效值之后，意在通过展现有效值多种的外延的形式，
进一步强化有效值的内涵的真正意义。
问题9：你还能提供出正弦交变电流有效值的其
他证明方法吗？
5、小处见大，平淡无奇蕴真谛
问题10：为什么交变电流的有效值会用热效应来
定义呢？为什么不用电流的磁效应？电流的生物效应
或其他的效应呢？
问题11：你能就本节课学习的内容提出至少一个
新的问题吗？
问题10和11属于开放性问题，意在培养学生提出
问题和思考问题的意识和能力。同时也通过问题10的
思考发现，生活中看似偶然的细节中一般都有其必然
的科学依据，多去思考和体会，会有不少的收获。
三、问题教学法在概念教学中应用的思考
1、“问题教学”课堂教学模式把教与学，教师
的主导作用与学生的主体作用有机地结合起来，让学
生在教师创设的问题情境下提出问题并进行独立探
索，使教师的教始终围绕学生的学展开，增强学生
的参与意识，培养学生发现问题、解决问题的能力。
“问题教学”课堂教学模式给学生创设了一种宽松、
愉快、民主的教学气氛，能有效激发学生学习兴趣，
使整个班集体形成了一种积极向上、生动、活泼的学
习氛围。
2、新课程下的中学物理概念教学，应以新的教
学理念为指导，改变以往的概念教学方式，在教学中
创设情境与条件，激发兴趣，唤起好奇心，充分发挥
学生主体性，在建构物理概念的同时，着力培养学生
创新意识与实践能力，培养学生科学素养与人文素
养。在教学中，要善于指导学生运用实验、推理、演
绎、归纳等方法对物理概念进行理解，让学生动手动
脑，特别是学会经过由具体到抽象，再由抽象诠释具
体的反复过程，让学生形成清晰而准确的物理概念。
3、问题教学法在概念教学中使用也存在一些问
题。由于学生活动量大，教学时间较难控制；同时也
需要学生有足够的物理知识和方法的积淀，还要有足
够的课前准备和预习。
新课改和新教材呼吁大家的积极参与，没有现成
的经验可以照搬，这就要求我们要敢于尝试，不怕犯
错误。出于这种考虑，本人将教学中的一点尝试收集
在此。不当之处，希望各位同行给与批评和指正！
参考文献
[1]黄国龙 创设开放性实验问题情景培养学生创
新思维能力[J].物理教师,2004,25(3):3-5.
[2]李凤阁 如何激发学生的学习兴趣[J].吉林教
育,2004,(11):25-26.
[3]朱慕菊 走进新课程与课程实施者对话[M].北
京:北京师范大学出版社,2003.12-34.
[4]梁树森 物理学习论[M].广西:广西教育出版
社,1996.12-32.
[5]谭承龙 历史课堂问题教学的策略 淮阴师
范学院教育科学论坛 2008.01
[6]王 坤 问题教学中学生创新能力的培养
成才之路 2008.04
——发表于《中学物理教学参考》2009年第6期
全文收录于《中学物理教与学》2009年第10期
金中物理教研
·教学研究·
28
金中物理教研
摘要：课堂教学是教学工作的灵魂。通过多种手
段提高课堂教学效果是一个永恒的话题。而通过多样
化的课堂情景设计来吸引学生，激发学生的学习欲望
和兴趣，进而引导学生走进变幻无穷的物理世界。
关键词：课堂情景；多样化；设计
高中物理新课程标准的设计思路是：从学生未来
的发展出发，努力体现时代性、基础性和选择性，进
一步提高学生的科学素养。其中，“学生未来的发
展”是新课程设计的基本出发点和归宿，因而教师
的教应以“学生发展”为本。教师在课堂的角色应由
“主演”（一言堂、满堂灌）积极主动地转变成“导
演”或者说“编剧”（根据不同的教学内容与学生的
实际情况设计多样化的教学情景）；而学生则由“观
众”（被动的接受知识）转变成“主演”（主动参与
发现问题、探索知识）！然而学生学习方式的转变在
很大程度上取决于教师教学理念和教学方式的转变。
因此，新课程标准指导下，教师尤其应重视创设多样
化的课堂情景，激活课堂以引导学生走进物理。下面
是本人结合自身的课堂实践，谈谈物理课堂情景创设
的几点具体做法。
一、精心设计问题情景，激发学生的求知欲望。
启发式教学原则认为，当知识内容能被学生部分
了解而非全部了解时，掌握了知识内在联系的教师，
在知识的“关节点”处设疑，引发学生思维产生矛
盾，能激发解决矛盾的求知欲，主动思维的火花，使
学生在质疑、释疑中完整、系统地掌握知识，培养全
面、深刻认识事物的习惯和能力。用这种方式完成教
学任务，找准点设好问是关键，不使学生因轻而易举
而失去成功的喜悦，也不因太难而失去成功的信心。
在实践中我发现，好的问题能帮助学生解决问题，更
能调动学生的好奇心和求知欲，而后者正是创造的源
泉。
学生学习的过程本身就是一个不断设计问题情
景，引起学生认知冲突，激发学生的求知欲，使学生
的思维在问题思考与探索中得到促进和发展，即问
题是学生思考最直接的“刺激”。因此，在教学过程
中，精心设计问题情景对“刺激”学生思考是非常有
效的。
例如，在学习《动量定理》之前，我设置了这样
的情景：
一段足球世界杯上头球射门的录像，学生看了很
兴奋，紧接着我提出问题：假如不是足球，而是铅
球，运动员能用头去顶吗？ 这样的问题情景有利于直
接提高学生对学习的积极性，使学习活动成为学生主
动进行的、快乐的事，而且有利于锻炼学生的创造思
维，培养其学习能力。
课堂教学的过程中，教师若能善于结合教学实
际，巧妙地创设问题情景，使学生产生好奇，吸引学
生的注意力，激发学生学习兴趣，从而充分地调动学
生的“知、情、意、行”协调地参与到教师所设定的
“问题”解决过程中，在此基础上再引导学生探索知
识的发生、发展、规律的揭示、形成过程，必将进一
步开阔学生的视野，拓展学生的思维空间。
二、用物理实验创设探究教学情景，给学生自主
构建知识的平台。
物理是以实验为基础的学科。可以充分利用物理
实验这一有效教学手段来创设情景，既能达到对疑难
问题的解决，也符合现在探究性学习的要求，还可以
通过实验的教学去体会如何调动学生的积极性，如何
锻炼学生的动手能力。如果是实验课，全体学生都可
以参与进去，这样的话对实验的操作、观察的整个过
程实际上是培养学生的动手能力、观察能力、分析问
题、解决问题能力的过程。学生对于物理实验的喜爱
除了来自于实验千变万化的现象，还有学生对于未知
世界强烈的好奇心。在实验中学生亲自操作，受外来
约束、压力比较小，那种学习的主动性是其他任何时
候无法比拟的。如果是演示实验，可以通过教师和同
学之间对所学知识的相互探讨，验证原理，发现实验
中的新问题，然后对物质的反应和操作进行分析，以
培养学生良好的心理素质、科学素养、求实的探索精
神。并能利用好实验教学提高学生的非智力因素的发
让多样化的情景引导学生走进物理
吴兴国
·教学研究·
金中物理教研
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JINZHONG WULI JIAOYAN
展。假如在学习过程中我们能够利用这一特点，在课
堂学习中利用实验充分调动学生的积极性，除了物理
知识的学习外，我们还能给他们许多我们书本上无法
给出的问题。
以实验为基础的探究教学情景设计，就是让学生
以类似或模拟科学家研究问题的方式，在实验中探索
和发现问题，解决问题，并在探索过程中获取知识和
技能、增强解决问题的能力，形成创新意识。例如，
在学习《牛顿第三定律》时，我做了如下设计：
实验1：火箭模型实验（如图1）。
实验2：两车压缩弹簧片，松开手后，两车被弹
开（如图2）。
实验3：两 根 条 形 磁
铁，如图3所示放置，左右
手各拿一根条形磁铁，松开
手。
实验4：在桌 面 上并排
放两排玻璃棒，在棒上铺一
块木板，板上放一辆电动玩
具小车。 打开小车 （ 如 图
4）。
实验5：坐在 椅 子上用
手推桌子（如图5）。
师：透过这些看似不同
的现象，我们能否找到一些
内在的统一的规律？
这样的设计走出了传统
教学一味讲授的模式，让学
生自己动手设计实验证明自
己的猜测，并发现新问题进
而解决新问题。这样不仅有
利于学生掌握知识，同时也
提高了学生思考、动手、交
流等能力，体验物理的乐趣！
三、利用开放性的教学情景，让学生通过交流讨
论，融会贯通知识。
在课堂教学中设计一些开放性的教学情景，可以
激发学生的学习潜能，活跃课堂气氛，有利于培养学
生的创新能力和知识的融会贯通能力。例如，在学习
《圆周运动》时，我是这样引入新课的：
师：倒置自行车，摇动自行车，那几个在动？做
什么运动？
生：圆周运动
师：现实生活中还有哪些圆周运动？
生：学生纷纷举例。
教师活动：你是如何比较ABC三点的快慢？请同
学们讨论（学生小组讨论，归纳小结）：
学生可能的答案：
（1）( 速度：) 单位时
间内通过的弧长
（2）单位时间内转过
的角度
（3）单位时间内转过的圆心角
（4）……
师：请两组同学到黑板上分别简要写出探究结
果。
通过这样的开放性的情景，学生不仅学会自己归
纳整理旧知识，同时也培养了思维深度与广度。
四、善于捕捉生产生活实际来触发情景，让学生
学以致用。
生活是学生物理知识的重要来源，也是学生物理
知识的最大应用场所。教师在课堂教学时可以充分利
用生活中生动具体的事实或问题来呈现学习情景。其
中包括日常生活中与所学内容有关的物品、现象、事
件和经验，与物理有关的社会热点问题、工农业生产
问题以及能体现物理与社会、经验、人类文明发展有
关的事实和材料，还有重要的物理史实、发明发现的
故事等等。而新课程也提出了“从生活走进物理，从
物理走向社会”的教学新要求。引导学生用物理视
角、物理方法去观察、思考日常、生活、生产、社会
发展、科技进步及环境改善等方面的典型问题，学生
认识物理在科技发展中的地位和作用，提高学生学习
物理的热情和积极性，培养学生接受新知识、新信息
的能力。
因而，教师在教学的同时应多阅读报刊、杂志，
搜索网上即时资料，及时联系物理教学内容，增强新
鲜感，让学生能够学以致用——能用所学物理知识解
释一些简单的生产生活中的物理问题。例如，在学习
《牛顿第一定律》时，刚刚在扬州发生特大交通事
故，事故原因就是严重超载的货车撞到了载满学生的
汽车。于是让学生运用新学知识分析这次交通事故的
原因；同时进一步理解牛顿第一定律内容及影响惯性
大小的因素。
学生是教学活动的主体，教师对思维活动过程的
展开，不能代替学生自己的思维活动。在教学中，始
终关注学生主动性的发挥，激发学生兴趣，让学生自
主地去探究；因此，教师在教学设计时要将情景教学
应该贯穿于物理课堂教学的始终。
学无止境，教亦无止境。新课程改革的深入，又
一次新教材的使用，为了学生未来的发展出发，教师
在教学上更应“与时俱进”：努力学习新理念；强化
（下转10页）
金中物理教研
·教学研究·
30
金中物理教研
走进“新课程”后都大力提倡“探究式”教学，
实施“探究式”教学便无法回避“猜想”的环节，在
“猜想”的环节当中经常会因为学生的“漫无边际”
致使教师难以掌控而引发出相应的“尴尬”。本文以
一节观摩课为背景，从授课过程中“猜想”环节引发
的“尴尬”和课后专家的点评当中，阐发所获得的一
些感悟。
1、观摩课的猜想环节
备课组的几位老师有机会共同观摩了一节课，这
是一节以“液体的压强”为题的初中物理课。授课教
师在自然引入课题并以实验手段证实了液体压强的存
在后，引领学生走进了针对液体压强计算公式
（*）
的探究性研究活动之中。在探究性研究活动的猜
想环节，教师没做任何启示性工作便直接提出了问
题：你认为液体内部压强的大小可能与哪些因素有
关？没承想学生提出的猜想是：液体内部压强的大小
可能与液体的重力有关。
由于在教学预设的阶段没能够对学生可能做出这
样的假设做应对的准备，由于在教案中只准备了学生
顺利做出“液体内部的压强P可能与液体的密度ρ有
关”以及“液体内部的压强P可能与液体的深度h有
关”的猜想的预案准备，所以当学生在教学现场做出
“液体内部的压强P可能与液体的重力G有关”的猜
想后，给教师的应对、给教学的处置带来了尴尬：授
课教师一味的想把学生的注意力向着“密度”与“深
度”上吸引，可学生的探究思维却总也不能与教师的
启发思维共振……
2、观摩课的课后研讨
这里所谓的“观摩课的课后研讨”，其实包含着
如下三个部分的内容：第一，观摩课后所安排的专家
所作的即时点评；第二，备课组老师带着由“课”所
引发的尴尬和对“专家点评”的困惑所作的深度研讨
与争论；第三，为了解惑、为了弄懂而另请专家所作
的点拨。
观摩课活动的组织者安排的点评专家发表的观点
是：由于授课教师的启发与引领不到位，造成了学生
的探究思维的散乱，造成了学生在散乱的思维背景下
作漫无边际的猜想，造成了猜想的漫无边际对教学进
程的干扰，造成了被干扰的教学进程显得如此之尴
尬。
针对观摩课的“猜想尴尬”，针对观摩课后专家
点评，备课组的老师们带着困惑、带着不解而讨论与
争论了很久，其主要的困惑有如下几点：探究式教学
中教师应该借启发而诱导学生的探究思维吗？学生作
“液体内部的压强P可能与液体的重力G有关”的猜
想难道就真的毫无道理而应被归结为“漫无边际的猜
想”一类吗？在学生“漫无边际的猜想”基础上的教
学活动应向着怎样的方向发展呢？授课教师的正确应
对又应该如何？
带着上述困惑，备课组老师专门向金陵中学本部
的Z老师讨教。Z老师的点拨主要体现在如下几个方
面：首先，Z老师同意备课组老师们的意见，也不主
张用所谓的“启发”而束缚学生的探究思维；其次，
Z老师认为既然液体压强产生原因是其重力所致，那
么学生提出液体压强与重力有关的猜想就应该被认为
是“合乎情理”的；最后，Z老师针对“探究式”教
学活动中的“猜想”环节提出了他的观点，认为应当
鼓励学生放飞想象的翅膀而力求把问题说“破”，而
教师的职责则应该是顺势把学生说“破”了的问题说
“圆”。同时，Z老师还为观摩课后续教学处置提出
了依次表述如下的若干建议，并具体的诠释怎样才
能将因为学生的猜想而说“破”了的问题进一步说
“圆”。
建议1：首先，应该肯定学生猜想
的合理性。
建议2：其次，应该设定如图1所
示的物理情景：密度为ρ的液体盛放
在容器中，在液面下方取横截面积为
（下转13页）
“探究”的“尴尬”
——基于“液体的压强”一节内容的探究教学活动所获得的感悟
关红梅 张莉
·教学研究·
金中物理教研
31
JINZHONG WULI JIAOYAN
1、“微元法”的基本原理
作为一种特殊的思维方法，“微元法”在被应用
于物理解题时，常可以把题中给出的变化的事物或题
中反映的变化的过程转化为极为简单的不变的事物或
不变的过程来处理。
由于一切“变化”都必须在一定的时间和空间范
围内才可能得以实现，所以，“微元法”就抓住“变
化”的这一本质特征，通过限制“变化”所需的时间
或空间来把变化的事物或变化的过程转化为不变的事
物或不变的过程。
2、“微元法”的操作步骤
运用“微元法”时的操作步骤通常为
（1）选取微元 用以量化元事物或元过程；
（2）视元事物或元过程为恒定，运用相应的规
律给出待求量 对应的微元的表达式
（1）
（3）在（1）式的定义域
（2）
内对（1）式施以叠加演算，进而求得待求量
y
为
（3）
3、“微元法”的取元原则
选取微元时所遵从的基本原则是
（1）可加性原则：由于所取的“微元” 最终
必须参加叠加演算，所以，对“微元” 及相应的
量
x
的最基本要求是：应该具备“可加性”特征；
（2）有序性原则：为了保证所取的“微元”
在 （ 2 ） 式 给 出 的 叠 加 域 内 能 够 较 为 方 便 地 获 得
“不遗漏”、“不重复”的完整叠加，在选取“微
元 ” 时 ， 就 应 该 注 意 ： 按 照 关 于 量
x
的 某 种
“序”来选取相应的“微元” ；
（3）平权性原则：由（3）式所给出的叠加演算
实际上是一种以
)(xf
为“权函数”的复杂的“加权
叠加”。对于一般的“权函数”
)(xf
来说，这种叠
加演算（实际上就是要求定积分）极为复杂，但如果
“权函数”
)(xf
形如
（4）
则（3）式所给出的“加权叠加”就会由于“权
函数”
)(xf
具备了形如（4）式的“平权性”特征
（在定义域内
)(xf
的值处处相等）而蜕化为极为简
单的形式
（5）
由此可见：选取微元时还应遵从所谓的“平权性
原则”。
4、“微元法”的换元技巧
就“微元法”的应用技巧而言，最为关键的是要
掌握好换“元”的技巧。因为通常的解题中所直接选
取的“微元”并不一定能使“权函数”
)(xf
满足形
如（4）式所示的“平权”的条件，这将会给接下来
的叠加演算带来困难，所以，必须运用换“元”的技
巧来改变“权函数”
)(xf
，使之具备形如（4）式的
“平权性”特征以遵从取元的“平权性原则”。最常
见的换“元”技巧有如下几种
（1）“ 时间元”与“空间元”间的相互代换
（表现时、空关系的运动问题中最为常见）；
（2）“体元”、“面元”与“线元”间的相互
代换（实质上是变“维”）；
（ 3 ） “ 线 元 ” 与 “ 角 元 ” 间 的 相 互 代 换
（“元”的表现形式的转换）；
（4）“ 孤立元”与“组合元”间的相互代换
（充分利用“对称”特征）。
5、“微元法”的运用举例
例题：如图1所示，半径为R的半圆形状介质线其
上、下1/4圆弧上分别均匀带电+q和-q ，求：圆心O处
的电场强度大小。
关于“微元法”的研究
朱建廉 李琳
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金中物理教研
分析与解：按
照“微元法”的解
题步骤依次给出如
下解答。
（ 1 ） 选 取 如
图2 所示的 所对圆
心 角 为
θ
∆
作 为
“微元”
0→∆
θ
（6）
所以可将这一段圆弧所带的电荷
（7）
视为点电荷，该点电荷在o点处所产生的电场强
度沿两个坐标轴方向上的分量分别为
（8）
（9）
由于“微元”选取不当，使得“权函数”
（10）
（11）
均不满足“平权”条件，必须实施“换元”手
段。
（ 2 ） 以
“ 组 合 元 ”
代 换 “ 孤 立
元”：取如图3
所示的关于x轴
对 称 的 两 个 圆
心角 作为“微
元 ” 。 同 理 ，
可将所对的这两段圆弧所带电荷视为点电荷，这两个
点电荷在O点处产生的电场强度沿两个坐标轴方向上
的分量分别为
（12）
（13）
将“组合元”代换“孤立元”后，“权函数”
（14）
满足“平权”的条件，但“权函数”
（15）
仍不满足“平权”的条件，必须进一步实施“换
元”手段。
（3）以“线元”代换“角元” ：取如图4所示的
关于x轴对称的两段圆弧沿水平方向的分量 作为
“微元”。不难得到
（16）
（17）
将“线元”代换“角元”后，“权函数”
（18）
（19）
均满足“平权”条件，于是，在定义域x [0，R]
内即可最终求得
（20）
——发表于《金陵光》2002年第1期
获江苏省物理学会2001年教育教学论文评比二等奖
（上接44页）
小（如人眼或低倍显微镜），从扩展光源上各点来的
各对相干光线有几乎相同的入射角和膜厚，从而有近
乎相同的光程差，产生相近的干涉效应，因此在膜表
面附近有等厚的干涉图样存在。如果将接收器对薄膜
表面调焦，就可以在其共轭面内呈现干涉图样。薄膜
的透射光干涉也是如此。也就是说，这种情况下的薄
膜干涉图样可以用眼直接观察，但不能用光屏直接接
收。如果把光屏放在肥皂膜后，在光屏上只能看到一
片明亮区域。
——发表于《物理通报》2008年第2期
·教学研究·
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JINZHONG WULI JIAOYAN
摘要：本文沿新课程物理教材中对矢量知识层层
深入的顺序，谈谈如何理解教材在矢量教学方面的编
写意图并以此指导教学实践，
关键词：矢量教学；教材编写意图
矢量的概念和运算法则是物理和数学学习中的重
要知识。高中物理中涉及的很多物理量都是矢量，要
深入理解这些概念就需要理解其矢量性。《课程标
准》中明确指出：物理概念和规律的学习过程中，学
生要了解物理学的研究方法，认识到数学工具在物理
学发展过程中的作用。矢量知识是其中非常重要的一
个方面。
在新课程教学要求中也多次提到关于矢量方面的
要求，如《运动的描述》中提到：“通过实例，了
解路程和位移的区别，知道位移是矢量，路程是标
量”，“对矢量、标量的教学不宜一步到位，在初学
阶段，只要求学生知道二者的区别。”；在《相互作
用与运动规律》中提到：“通过实验，理解力的合成
与分解，知道共点力的平衡条件，区分矢量与标量，
用力的合成与分解分析日常生活中的问题。”；在
《抛体运动与圆周运动》中提到“通过对具体问题的
分析和讨论，知道合运动与分运动的相互关系，理解
运动的合成和分解遵循平行四边形定则。”
在教学中，教学者对矢量概念、矢量的运算法
则、矢量方程中物理量的方向等问题都非常重视，但
学生还是常常出现一些问题，而这些问题反复提醒却
反复出现，最终成为一些老师的困惑：
困惑一：在求解矢量时，为什么在回答时学生总
不记得回答方向？
在求速度、位移、力、电场强度等很多物理量
时，考题中虽没指明，但都有求出方向的要求。这种
问题老师几乎从高一提醒到高三，但每每考试，遗忘
率仍很高。
困惑二：在比较矢量时，为什么方向不同的量学
生仍认为是相等的？
当判断“距点电荷距离相等的各点场强相等”之
类问题时，很多学生特别初学者往往一错再错。
困惑三：在牵涉矢量方程时，为什么学生总是为
正负号问题而烦恼？
高中物理中矢量问题以在一条直线上的情况居
多，因此方向往往用正负号表示。如在运用运动学公
式时，遇到方向有反向过程的问题或减速的问题，很
多学生常常弄不清各物理量的正负，对“字母带不带
正负号”等问题感到困难。
……
其实，出现上述问题，是因为矢量知识对于学生
来说是全新的，而且有一定的难度。因此矢量的教
学，不是一步到位，而是层层深入并随着学生不断学
习新的概念得到进一步理解和深化。只要学生真正理
解矢量的方向性和运算法则，上述问题也自然会得到
解决。
本文将沿教材对矢量知识层层深入的顺序，谈谈
如何理解教材在矢量教学方面的编写意图并以此指导
教学实践，带领学生一步步从矢量的接触、矢量的特
点、矢量的运算法则到矢量知识的应用，真正理解
“矢量”概念的内涵。
一、接触与领悟——在概念学习中初步了解
1、通过位移的学习知道矢量是“有方向”的物
理量
教材主要内容(人教版必修①第一章第二节《时间
与位移》)：通过位移初步接触矢量，指出特点：既有
大小，又有方向。
教学设计思路：此处只是指出什么样的量是矢
量，并没有给出严格定义，因为矢量的严格定义需要
平行四边形定则知识。但通过位移与路程及后面速度
与速率的比较，学生对矢量有了初步的接触和了解。
位移是学生接触的第一个矢量，让学生理解其与路程
的不同特点，是非常重要的。
2、领悟矢量相加的规律，知道矢量运算与标量
不同
教材主要内容（人教版必修①第
一章第二节《时间与位移》思考与讨
论）：一位同学从操场中心
A
出发，
向北走了40 m，到达
C
点，然后又向
深入把握教材体系思想 循序渐进落实矢量教学
夏广平
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·教材研究·
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金中物理教研
东走了30 m，到达
B
点。用有向线段表明他第一次、
第二次的位移和两次行走的合位移（即代表他的位置
变化的最后结果的位移）。三个位移的大小各是多
少？你能通过这个实例总结出矢量相加的法则吗？
教学设计思路：通过求“向北”与“向东”走的
合位移这一实例，让学生理解矢量运算与标量运算的
不同。学生可能说不出来具体思路，但一定会有所领
悟。这一“思考与讨论”的目的只是引发学生思考，
如果学生没有经过深入思考就听到老师所讲的“矢量
相加法则”，也许他也能掌握这个知识，但少了一次
发现问题并力求解决问题的努力机会，所以还是需要
给学生创设进行探究的情境。
二、探究与总结——在实验中得到本质规律
1、通过实验“探究求合力的方法”得到力合成
的平行四边形法则
教材主要内
容 （ 人 教 版 必
修 ① 第 三 章 第
四 节 《 力 的 合
成》）：
（ 1 ） 思 考
与 讨 论 “ ……
现在的问题是：
如果两个孩子用
力 的 大 小 分 别
是
F
1
和
F
2
，
F
1
和
F
2
两个数值相加
正好等于200 N
吗？”
（2）通过力的合成实验“得出”矢量加法的平
行四边形定则。
教学设计思路：通过实验得出力的合成的运算法
则，这是一个非常重要的探究过程，新教材将“验
证”改为“探究”正是体现了对这种过程的重视。在
这个实验中，学生得到了力矢量的合成法则，对矢量
的运算有了认识上的一个重要飞跃。这一结论也为后
面学习位移矢量及其他矢量的平行四边形定则作了知
识准备。
2、通过矢量运算法则，得到矢量的科学定义
教材主要内容（人教版必修①第三章第五节《力
的分解》）：（1）以位移为例，说明求合位移也遵
从平行四边形定则。（2）给出了矢量与标量的严格
定义，强调两点：一是有方向，二是遵循平行四边形
定则。
教学设计思路：与第一章第二节的“思考与讨
论”相呼应，说明位移与力等矢量的运算都满足平行
四边形定则，同时提出了三角形定则。进一步加强学
生对矢量概念的理解，体现了科学的严谨性。
三、深化与应用——在解决问题中加深理解
1、初步进行矢量运
算，练习矢量相加与相减
教 材 主 要 内 容 （ 人
教 版 必 修 ① 第 三 章 第 五
节 《 力 的 分 解 》 “ 说 一
说”）：一个物体的速度v1在一小段时间内发生了变
化，变成了v2，让学生根据v1、v2，按照三角形定则，
找出变化量Δv 。
教学设计思路：通过“说一说”深化矢量相加的
法则，或者说学习了矢量相减。
2、矢量运算的一次重要应用：运动的合成与分
解
教 材 主 要 内 容
（人教版必修②第六
章第二节《运动的合
成与分解》）：物体
运动的合速度（合位
移）与分速度（分位
移）之间的关系。
教学设 计思路：
人教版必修①第一章《运动的描述》初步介绍了位移
的合成，第三章《相互作用》中介绍了力的合成的平
行四边形定则，而本节则研究运动的合成与分解，这
是平行四边形定则在中学物理中又一次应用，是对矢
量运算的进一步学习。虽然这段教材中没有明确的指
出运动的合成与分解遵循平行四边形定则，笔者认为
还是应当非常明确的总结运动的合成与分解遵循这一
规律，引导学生注重前后知识的类比与联系，并对前
面矢量的学习作一小结。
通过教学，不仅要学生加深对平行四边形定则的
理解，更应拓展该定则在矢量分析中的普遍意义，使
学生掌握矢量合成与分解的一般原理，学会运用作图
这一最直观和最简洁的分析矢量问题的方法。
3、矢量运算的又一次重要应用：向心加速度方
向与大小的推导
教材主要内容（人教版必修②第六章第六节《向
心加速度》）：向心加速度方向和大小的推导。
教学设计思路：向心加速度方向和大小的推导，
是学生运用矢量知识解决物理问题的一次重要锻炼，
同时也培养了学生的逻辑思维。但这一内容对学生而
言也有一定的难度，所以在教学中可以为学生铺设以
下台阶：
·教材研究·
金中物理教研
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JINZHONG WULI JIAOYAN
（ 1 ） 台 阶 一 ： 复 习 前 面 学
的关于运动学量的矢量知识：用
一根带箭头的有向线段来表示速
度。
（2）台阶二：在速度在同一
直线上的情况下求速度变化量：
教师设置物理情景，让学生分析速度变化量。
① 加 速 ：
v 1 = 3m / s ， 水平 向
东；v2=5m/s，水平
向东。
②减速：v1=5m/s，水平向东；v2=3m/s，水平向
东。
（3） 台阶三：速度不在同一直线上的情况下求
速度变化量：教师引导学生利用数学知识（矢量可以
平行移动）分析并在黑板上板演。
（4）台阶四：求匀速圆周运动的速度变化量。
教师作图：设质点沿半径
为r 的圆做匀速圆周运动，某时
刻位于A点，速度为vA，经过时
间△t 后位于B点，速度为vB。
因为是匀速圆周运动，故vA和
vB的长度是一样的。
让学生画出质点由A点运动
到B点时速度的变化量Δv。
（5）台阶五：讨论△t→0
时， 的方向（即Δv的方向）有什么特点？这里教
师应注意让学生体会极限的思想方法。
（6）台阶六：从速度的变化量入手，推导物体
的加速度。
4、在更多矢量的学习中不断加深对矢量的理解
学生在高中物理学习中将不断接触到新的矢量，
如动量、电场强度、磁感应强度等等，学生将在这些
物理量的学习过程中不断加深和巩固对矢量知识的理
解。教师在引入一个新的物理量时，也应指明其是标
量还是矢量，遵循什么样的运算规律。
纵观上述学生学习矢量的过程可见，教师需要理
解教材关于矢量知识安排的用意，把握教材的知识体
系与设计思想，层层深入、循序渐进，加强前后知识
联系与呼应，逐步提升学生对矢量概念的理解，提高
学生运用相关数学知识解决物理问题的能力。
参考文献
[1] 廖伯琴、张大昌．《解读物理课程标准（实
验）》[M]．湖北教育出版社，2004年4月第1版。
[2] 江苏省教育科学研究院课程教材研究中心、
江苏省中小学教学研究室 《普通高中课程标准教学
要求（物理·化学·生物）》[M]． 江苏教育出版
社，2007年1月第1版。
——发表于《中学物理教学参考》2010年第7期
金中物理教研
·教材研究·
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金中物理教研
一、一道高考题的分析
试题：如 图 1 所 示 ，
两根平行金属导轨固定在
水平桌面上，每根导轨每
米的电阻为r0=0.10Ω/m，
导轨的端点P、Q用电阻可忽略的导线相连，两导轨间
的距离
l
=0.20m，有随时间变化的匀强磁场垂直于桌
面，已知磁感强度B与时间
t
的关系为B=
kt
，比例系数
k
=0.020T/s，一电阻不计的金属杆可在导轨上无摩擦
地滑动，在滑动过程中保持与导轨垂直。在
t
=0时刻，
金属杆紧靠在P、Q端，在外力作用下，杆以恒定的加
速度从静止开始向导轨的另一端滑动，求在
t
=6.0s时
金属杆所受的安培力。
解答：金属杆向左切割磁感线产生感应电动势
E1，回路中磁场随时间均匀增加产生感应电动势E2，
显然，E1与E2顺接，即
21
EEE +=
（1）
在t时刻应有
2
1
kaltktlatBlvE ===
（2）
（3）
将（2）（3）代入（1）得
（4）
感应电流为
（5）
作用于杆的安培力
（6）
将相关数据代入，可求得相应的结论如（*）式
所给出，即
F=1.44×10
－3
N （*）
问题：对于上述试题，学生在求解时的正确率偏
低，而产生错误的主要类型是在计算感应电动势时或
者只考虑导体棒切割磁感线产生的动生电动势E1、或
者只考虑磁感应强度随时间变化而产生的感生电动势
E2，这说明学生对“动生感应”和“感生感应”以及
在两种感应过程中分别产生的“动生电动势”和“感
生电动势”还不太理解。
于是，撰写本文而进一步解读“动生”与“感
生”便自然成为必要。
二、动生与感生
1、动生电动势
（1）定义：导体切割磁感线产生的电动势。
我们知道要有电源，必须有非静电力。现以导体
棒垂直切割磁感线为例说明动生电动势产生的机理。
如图2（
a
），匀强磁场磁感应强度为B，导体棒
ab
以速度v向右匀速运动，棒内正负电荷分别受到向
上向下的洛沦兹力作用，如图2（
b
），负电荷（电
子）在洛沦兹力作用下向
b
端移动，聚集到
b
端（正电
荷是原子实不可移动），
a
端带正电，
b
端带负电，导
体棒内形成了由
a
指向
b
的匀强电场，这样导体棒向右
运动时，棒内的电荷除受到洛沦兹力外还受到方向相
反的电场力，当二力相等时电荷不在向两端移动，棒
两端形成稳定的电势差E，设导体棒长为L,由二力平
衡得
由以上分析可知，洛沦兹力作为非静电力不断将
自由电荷向导体棒两端堆积，形成电势差。显然，导
体切割磁感线产生电动势与回路是否闭合无关。洛沦
兹力作为非静电力做功似乎与洛沦兹力不做功相矛
盾。其实不然，如图3所示，这里我们仅计算了洛沦
兹力的一个分力
f
1
，电子还有相对于导体棒的速度
u
，
这一速度构成了感应电流，由这一速度切割磁感线产
生的洛沦兹力
f
2
，对导体做负功。显然合速度与合洛
“感生”与“动生”
黄皓燕
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JINZHONG WULI JIAOYAN
沦兹力垂直，洛沦兹力仍不做功。
通过以上分析，我们可得出：
（2）产生的机理：洛沦
兹力的一个分力作为非静电力
不断将自由电荷向导体棒两端
堆积，形成电势差。
（3）大小：
BLvE =
（导体棒垂直切割磁感线）
2、感生电动势
（1）定义：回路中的磁
场随时间变化产生的电动势。
如图4所示，当竖直向上
的磁场随时间变化时，由麦克
斯韦电磁场理论可知，在周围
空间将产生顺时针方向的（由
上向下看）感应电场，感应电
场由变化的磁场激发而不是由
电荷激发，感应电场线闭合，
感应电场的产生与磁场周围是
否有导体无关。
在变化的磁场周围放置闭合的导线后，电子就会
在感应电场的作用下定向移动而形成感应电流如图5
所示，回路中的电动势即为感生电动势。
通过以上分析，我们可得出：
（2）产生的机理：变化的磁场产生感应电场，
感应电场使回路中形成感应电动势。
（3）大小： 。
三、法拉第电磁感应定律
定律的文字表述：感应电动势的大小跟穿过回路
的磁通量的变化率成正比。
定律的解析表达： （比例系数
k
等于回
路的匝数
n
）。
定律的相关讨论：在磁场方向垂直于回路所在平
面的情况下，将 代入法拉第电磁感应定律（为
简单起见而取回路匝数n=1），于是有
式中的第一项 是指磁场的磁感应强度
不随时间变化而回路的面积随时间变化时产生的电动
势——动生电动势；式中的第二项 是指回
路的面积不随时间变化而磁场的磁感应强度随时间变
化时产生的电动势——感生电动势。
通过以上分析，我们可得出下列结论：
结论1：动生感应是在导体作切割磁感线的相对
运动时，由洛伦兹力充当动生电源的非静电力而形成
动生电动势；感生感应是在穿过回路的磁感应强度随
时间变化时，由所激发的感应电场力充当感生电源的
非静电力而形成感生电动势。
结论2：公式
BLvE =
仅适用于动生电动势的计
算；公式 仅适用于感生电动势的计算。
结论3：公式
BLvE =
和公式 分别为公式
在两种不同特殊情况下的特例。
结论4：公式 适用于一切电磁感应现象
（包括动生感应和感生感应）中感应电动势的计算。
——发表于《物理通报》2008年第9期
注：略有改动
（上接39页） 改变AB间距离，相当于③式中改变变量t，我们
发现图线的单调增加趋势仍然一致。
我们看到这个问题中即使电荷间作用力不是水平
方向，丝线偏离竖直方向的角度与电荷间作用力仍然
成正相关。教材编写者的表述可能不是预先所想的，
结果却是正确的。
——发表于《物理教师》2013年第9期
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38
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人教版物理教材选修3-1，静电场第2节《库仑定
律》中的演示实验有这段表述：“O是一个带正电的
物体。把系在丝线上的带正电的小球先后挂在图1.2-1
中P1、P2、P3等位置，比较小球在不同位置所受带电
体的作用力的大小。这个力的大小可以通过丝线偏离
竖直方向的角度显示出来。”
图 1 是 教 材 中 的 实 验 装
置，设丝线与竖直方向夹角
θ，小球质量为mg，如果小
球与带 电 体 O在一水平 直 线
上，我们很容易得到电荷之
间 的 作 用 力 ，
这就是文中所说“这个力的大小可以通过丝线偏离竖
直方向的角度显示出来。”但文中提及“先后
44
”挂在
图中的三个位置，言下之意就是丝线的长度不改变。
而如果丝线偏离竖直方向的角度不相同，则小球的高
度一定不相同，这样电荷之间的作用力就不是水平方
向，这种情况下丝线偏离的角度越大反映电荷之间的
作用力也越大吗？
情境：如图2所示，设丝线长度为L，带点小球初
始自由静止在A点位置，带电体O与A点位于同一水平
线。当两个带电体距离为x时，小球能静止于B点，此
时丝线与竖直方向夹角
θ
，我们来分析电荷间的作用
力F与夹角
θ
之间的关系。
分析：带电小球受力分析情况如图3所示，由正
弦定理得
①
结合图4所示的几何关系
而消去参量α角，因而可将F表为
②
若令 ，则又有
（t > 0， 0 < θ < 900）
③
若
F
随
θ
增加而单调增加，我们只需证明③式函
数的一阶导数恒大于零，限于篇幅，繁琐的证明过程
不在这里赘述。这里我们借助几何画板软件可以比较
直观的看出
F
随
θ
的变化趋势。
软件操作步骤：
1. 打开几何画板软件，点击菜单“绘图”，定义
坐标轴。
2. 在坐标轴上建立A、B两点，度量距离，将标签
改为
t
（AB的长度表示为
t
）。
3. 点击菜单“数据”，新建函数。
4 . 在 新 建 函 数对 话 框中 输 入 s i n ( x ) * sq r t ( ( ( t +
sin(x))^2+(1-cos (x)) ^2))/(t*cos(x)+sin(x))，点击确
定。
5. 鼠标拖动B点改变AB间的距离
t
，观察图线变化
趋势。
令 ， m g 为 常
数，g(x)随x的变化趋势反映
F
随
θ
的变化趋势。
在下图中我们较直观的看出在0 < x < 90
0
的范围
内，图线的单调增加趋势明显。
（下转38页）
对人教版3-1《库仑定律》演示实验的深入思考
王雪彬
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JINZHONG WULI JIAOYAN
导体棒在导轨上运动切割磁感线的模型问题是力
学与电学的综合的一类经典问题，这类问题蕴含着丰
富的物理思想方法，因此各类教学研究中关注比较
多。解决这类问题的一种策略是从功能关系角度去研
究其运动过程。在用功能关系研究运动过程中要涉及
安培力做功问题，而有关安培力所对应的能量转化问
题学生往往混淆不清。现通过三个具体的问题说明安
培力做功与电能的关系，以正视听。
例1（2006全国卷II）：如图1所示，位于同一水
平面内的、两根平行的光滑金属导轨，
处在匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨
所在平面，导轨的一端与一电阻相连；
具有一定质量的金属杆
ab
放在导轨上并
与导轨垂直。现用一平行于导轨的恒力
F
拉杆
ab
，使它由静止开始向右运动。杆
和导轨的电阻、感应电流产生的磁场均可不计。用
E
表示回路中的感应电动势，
i
表示回路中的感应电流，
在
i
随 时 间 增 大 的 过 程 中 ， 电 阻 消 耗 的 功 率
（ ）
A．等于
F
的功率 B．安培力的功率的绝对值
C．
F
与安培力的合力的功率 D．
iE
分析：安培力功率的绝对值，
P安= Bivl
；电路的
总电功率，
P电 = iE
；电路中的动生电动势
E = Blv
。所
以，
P电 = P安
。正确答案为BD。
结论：克服安培力做功的多少，就是其它能向电
路转化电能的多少。
例2： 如图2所示，足够长的两个光滑导轨水平放
置，两条导轨的相距为
d
，左端用电
阻为
r
的导体
MN
相连，金属棒
ab
可以
在导轨上滑动，金属棒
ab
与导轨的电
阻不计。整个装置处于竖直向下的均
强磁场中，磁场的磁感强度随时间均
匀增加，
B = kt
，其中k为常数。金属棒
ab
在水平外力
的作用下，以速度v沿导轨向右做匀速运动，
t
= 0时，
金属棒
ab
与
MN
相距非常近。求当
t = t
0
时刻闭合回路消
耗的功率。
分析：在
t = t
0
时，磁场的磁感应强度
B = kt
0
，ab
位移
s
Nb
= v t
0
。
回路中既有因磁场随时间变化而引起回路中磁通
量变化所产生的感生电动势，又有因导体棒
ab
的运动
在切割磁感线所产生的动生电动势。因为磁场的变化
与导体棒的运动均使回路中的磁通量增加，故产生的
电动势方向相同，它们叠加使得回路的电动势为
其中
ab
长
l
与轨道间距
d
关系为
l = d
，
回路中感应电动势
感应电流
I =
=
安培力
F = BIl
=
回路的电功率
P电= IE
=
安培力的功率
P安 = Fv
=
问题：结果表明同样等效为纯电阻的电路中，电
功率为什么要大于安培力的功率？
原因分析：在例1中，电路中的电动势只有动生
电动势，则其它能量是通过克服安培力做功转化为电
能。而例2回路中的电能有两部分能量转化，一是通
过拉动导体棒的拉力克服安培力做功将其它能量转化
为电能，另通过磁场变化直接将磁场能转化为回路的
电能，并不是通过克服安培力做功，所以例2中的安
培力做功自然小于回路中的电功。
结论：克服安培力做功等于电路电功只适用于闭
合回路中只有动生电动势。
例3（2007上海高考题）：如图3中（
a
）图所
示，光滑的平行长直金属导轨置于水平面内，间距为
L
、导轨左端接有阻值为
R
的电阻，质量为
m
的导体
棒垂直跨接在导轨上。导轨和导体棒的电阻均不计，
且接触良好。在导轨平面上有一矩形区域内存在着竖
直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为
B
。开始时，
安培力做功与电功的关系
徐 锐
金中物理教研
·问题探讨·
40
金中物理教研
导体棒静止于磁场区域的右端，当磁场以速度
v
1
匀速
向右移动时，导体棒随之开始运动，同时受到水平向
左、大小为
f
的恒定阻力，并很快达到恒定速度，此
时导体棒仍处于磁场区域内。
（1）求导体棒所达到的恒定
速度v2；
（2）为使导体棒能随磁
场运动，阻力最大不能超过多
少？
（3）导体棒以恒定速度运动时，单位时间内克
服阻力所做的功和电路中消耗的电功率各为多大？
（4）若
t
= 0时磁场由静止开始水平向右做匀加速
直线运动，经过较短时间后，导体棒也做匀加速直线
运动，其
v-t
关系如图3中（
b
）图所示，已知在时刻
t
导
体棋睥瞬时速度大小为
v
t
，求导体棒做匀加速直线运
动时的加速度大小。
分析：求第（3）问关于电路中消耗的电功率问
题，据（1）中求得导体棒的速度v2有：回路的动生
电动势和电功率分别为
E = BL（v1 – v2） P电= IE =
而安培力
F = BIL =
那么安培力功率则为
P安= Fv2 =
。
问题：（1）在该物理模型中，回路的感应电动
势为动生电动势，但安培力不是做负功，而是做正
功；（2）在
v
2
≠ v
2
– v
1
的情况下，安培力功率（
P
安
）
大小不等于电功率（
P
电
）。
原因分析：从能量守恒的观点出发，电路中电功
率等于拉力功率减去克服摩擦阻力的功率，导体棒受
到的安培力施力者是磁场，所以磁场将受到导体棒大
小等于安培力，方向向左的作用力，则电功率
P电 = F安
v
1
– fv
2
，因为棒做匀速运动，所以
F安 = f
，
P电 = F安(v
1
– v
2
)
=
在式
P电 = F安(v
1
– v
2
)
中，
(v
1
– v
2
)
是导体棒相对于
磁场的速度。导体棒相对磁场向左运动，所以安培力
相对于磁场做负功；这里的
F安(v
1
– v
2
)
仍然为安培力
的功率，只是相对于磁场的功率。
结论：克服安培力做功等于电路电功。
适用条件：闭合回路中只有动生电动势。
注意问题：功是相对于磁场的功。
上述三个例题从不同角度来研究了安培力做功与
电路电功的关系，说明不同情况下，两者有所不同。
在教学过程中，要让学生明白物理过程的同时，了解
产生这样现象的条件。
——发表于《物理之友》2010年第10期
·问题探讨·
金中物理教研
41
JINZHONG WULI JIAOYAN
常在一些力学习题中见到“脱离”二字。显然，
“脱离”二字最直接的含意是表述了两个(或两个以
上)物体间位置关系。但是，欲使“脱离”二字在习
题的求解中切实起到一定的作用，则必须准确把握住
“脱离”二字的动力学特征：从受力的角度来看，
所谓“脱离”，实质上是指原来相互接触的物体间相
互作用的弹力恰减为零的临界状态。即：两个物体在
“脱离”时相互作用的弹力总有
N
=0 （1）
的特征。认识到这一点，“脱离”二字就可以在习题
的求解中切实起到一个重要的题设条件的作用。
例题：如图1所示，在光滑的水平面上并排放着
两个质 量 分别为m 1 = 1kg和 m 2= 2 kg的物 块 A、B ，
两物块分别受到随时间变化
的水平推力F1和水平拉力F2的
作用而从静止开始运动。
（ 1 ） 若
F 1
= ( 9 - 2
t
)
N
，
F2=(3+2t)N，则直到A、B脱离时两物块位移为多大?
（ 2 ） 若 ， 则 直 到
A、B脱离时两物块速度为多大?
分析与解：脱离前A、B的运动情况完全相同，因
此可将其视为一个整体。
（1）尽管
F1
和
F2
均随时间变化，但合力却为恒
力，即
（2）
因此脱离前A、B共同以加速度
（3）
作初速为零的匀加速直线运动。考虑到作为“脱离”
的动力学特征的（1）式，取刚脱离时的A物块为研究
对象，有
（4）
于是，可求得从静止开始运动直到A、B脱离时所
经历的时间为
（5）
在此基础上便可得到：A、B两物块从开始运动直
到脱离时的位移大小为
（6）
(2)由于 随时间减少较快而 随时间增加较
慢，所以 与 的合力
（7）
将随时间减少，这就使得脱离前A、B两物块以共同的
加速度
（8）
作变加速运动。同样考虑到作为“脱离”的动力学特
征的（1）式，取刚脱离时的A物块为研究对象，仍可
有
（9）
于是，可求得从静止开始运动直到A、B脱离所经历的
时间为
（ 1 0 ）
在此基础上可先行画出脱
离前A、B的共同加速度 随
时间
t
的变化曲线如图2所示,考
虑到该曲线下的“面积”在数
值上恰等于运动物体速度的改
变量，于是得：A、B两物块在
脱离时的速度大小为
（11）
——发表于《物理之友》2000年第4期
“脱离”的动力学特征
朱建廉 章晴晖
金中物理教研
·问题探讨·
42
金中物理教研
问题1：在观察牛顿环干涉装置中，用钠光或激
光照明，能否观察到平凸透镜玻璃两表面反射产生的
干涉条纹？
在观察牛顿环干涉装置中，我们看到的干涉条纹
是照射光在空气膜的两表面反射形成的相干光干涉的
结果。如果用钠光或激光照明，能否观察到平凸透镜
玻璃两表面产生的干涉条纹呢？
要讨论这个问题，必须讨论光源发光的微观机
制。从经典物理的观点看，光波是光源中大量分子、
原子的振动而发射的电磁波。由于大多数物体都是原
子的振动发光，所以下面只讨论原子发光问题。当
原子发光时，由
于辐射造成的能
量损失以及发光
的原子受到其它
原子的作用，它
们所发出的光波
不可能是理想的
单色光，而是一些断断续续的波列。即使在非常稀薄
的气体中，各原子的相互作用几乎可以忽略的情况
下，它们发射的波列的持续时间也不会超过一亿分之
几（10
-8
）秒。在一次发射过程终止以后，又能够重
新开始发光。但此时所发光波已具有新的振动方向和
相位。由于普通光源中原子的发射是一种随机过程，
每一个原子先后发射的波列之间，以及不同原子发射
的波列之间，在振动方向和相位上没有什么联系。假
设光源中原子每次发光的持续时间为 ，相应波列
的长度为
L
0
，则它们之间的关系为：
L
0
=C
，式中
C
为光波在真空中的传播速度。由于原子的发光是完全
无规则的，它相继发射的各波列之间完全没有确定的
相位关系。如果想用普通光源产生干涉现象，必须将
同一原子发出的一列波一分为二（例如：通过双缝，
如图1），使它们经过不同的光程后相遇。但是，只
有当它们到达P点的光程差小于波列长度，或者说它
们到达P点的时间间隔小于波列的持续时间，即由同
一波列分成的两波列中，一波列尚未完全通过P点
时，另一波列的前端已到达P点，这两列波才能产生
干涉。因此我们称 为相干时间，
L0
为相干长度。
用钠光或激光垂直照射平凸
透镜装置时，平凸透镜两表面反
射光的光程差为对应的玻璃厚度
的2倍（图2），由于钠光的相干
长度大约为3cm，而激光的相干
长度竟是15km，所以不能看到平
凸透镜两表面反射的钠光的干涉
条纹，但能看到激光的干涉条纹。
问题2：肥皂膜和增透膜的干涉结果为什么不
同？
在增透膜干涉中，当薄膜厚度是入射光在薄膜中
波长的1/4时，在薄膜的两个表面上的反射光相互抵
消，呈现暗纹，而在肥皂膜干涉中，当薄膜厚度是入
射光在薄膜中波长的1/4时，薄膜前后两个表面反射光
则是相互加强的，出现亮纹。这两种薄膜干涉的结果
恰好相反，其原因是什么？
要解释这个问题，必须先搞清楚光在两种介质分
界面反射时可能产生的“半波损失”现象及其产生的
条件。
光在两种物质界面反射时，光发生大小为π的相
位突变，相当光少走了半个波长的距离，这种现象称
为“半波损失”。但是并不是光在所有界面反射时都
会发生“半波损失”现象。只有光从光疏介质射向光
密介质时，反射光才会发生“半波损失””。当光从
光密介质射向光疏介质时，反射光不会发生“半波损
失”。
当光射到肥皂膜前表面时，光是由光疏介质（空
气）射向光密介质（肥皂膜），发生“半波损失”，
但透射入肥皂膜的光射到下表面时，光是由光密介质
（肥皂膜）射向光疏介质（空气），反射光无“半波
损失”。因此，肥皂膜前后两表面在反射光时，由于
“半波损失”相当于使两束反射光间增加了半个波长
的光程差，再加上由于路程差而引起的半个波长的光
程差，两相干光实际相差一个波长的光程差，因此在
厚度为光在肥皂膜中波长1/4处，肥皂膜干涉出现了亮
纹。
薄膜干涉的若干问题探讨
钟继芳
·问题探讨·
金中物理教研
43
JINZHONG WULI JIAOYAN
增透膜干涉情况与肥皂膜不同，例如摄影机镜头
上的增透膜由氟化镁制成，其折射率为1.38，它比空
气的折射率大，比玻璃折射率（n＝1.52）小。射向增
透膜前后表面的光都是由光疏介质射向光密介质，前
后表面的反射都存在“半波损失”，并未给两反射光
间增加新的光程差．因此在增透膜厚度为膜中波长1/4
处，增透膜干涉出现了暗条纹。
由以上分析可知，同为厚度是光波波长1/4的肥皂
膜和增透膜，干涉的结果却相反，这是由于薄膜及与
薄膜两表面接触的介质的折射率间大小关系不同而引
起的。
问题3：薄膜的透射光干涉与反射光干涉结果为
什么相反？
若两束相干光均在同一种介质中传播时，只要计
算出两相干光到达相遇点的几何路程差 ，就可根
据 确定两相干光的相位差。但当两束光分
别通过不同介质时，由于同一频率的光在不同介质中
的波长不同，就不能只根据几何路程差来计算相位差
了。因此，需要引入光程这一概念。
设有频率为 的单色光，它在真空中的波长为 ，
传播速度为c，当它在折射率为n的介质中传播时，传
播 速 度 变 为 ， 所 以 波 长 。 这 说
明，一定频率的光在折射率为n的介质中传播时，其
波长为真空中波长的 。根据波行进一个波长的距
离，相位变化 ，若 光波在该介质中传播的几何
路程为L，则相位变化为：
，
上式表明，光在折射率为n介质中通过几何路程L
所发生的相位变化，相当于光在真空中通过nL的路程
所发生的相位变化。所以物理学就把折射率n和几何
路程L的乘积nL，叫做
光程。有了光程这一概
念，我们就可以把单色
光在不同介质中的传播
路程，都折算为该单色
光 在 真 空 中 的 传 播 路
程。
当一束光入射到薄
膜上时，它将在薄膜前
后两表面处产生多次反射和折射，形成多束反射光和
折射光，如图3所示，反射光线1和2的光程差
（1）
其中± 是由于光线2反射时相位突变产生的附
加光程差。
设薄膜的厚度为d，由图3可得：
将以上两式代入式（1），得：
根据折射定律 ，上式可写成：
透射光线4和5的光程差
透射时没有相位突变，没有附加光程差。
由以上分析可知，无论是反射光还是透射光都有
稳定光程差，都是相干光，能产生稳定干涉图样。由
于Δ1和Δ2光程相差 ，相位相差 ，所以透射光的
干涉图样与反射光干涉图样总是互补的，符合能量守
恒定律。
问题4：薄膜干涉图样能用光屏接收吗？
如果用点光源照明薄膜，它发出的光经薄膜的两
表面反射后在其交叠区域内形成干涉场，对于场中的
任意一点，根据反射定律皆可以找到经两表面反射的
一对相干光线通过它（图4）。只要求出这对光线的
光程差，就可确定该点的干涉光强。对于任意选定的
场点，此光程差是唯一的，而对于不同的场点，例如
图中P1、P2，光程差各不相同，所以在干涉区域内形
成稳定的光强分布。如果把光屏放在干涉区域中，只
要光源足够强，在光屏上就能呈现干涉条纹。这样的
干涉称为非定域干涉。
如果用扩展光源照明薄
膜，扩展光源可看成是由
连续分布的无数的点光源
组成，这些点光源是非相
干的，空间某一点的光强
是这些点光源各自产生的
干涉光强之和，没有固定
的光强度的相长和相消现
象。如果在干涉场中该点放一接收屏，光源上各点在
接收屏上各自生成一组干涉条纹，由于各点光源位置
不同，它们产生的干涉图样彼此错开，使得可见度下
降为零，光屏上观察不到干涉图样。
但在薄膜表面附近，只要接收系统的入射光瞳很
（下转33页）
金中物理教研
·问题探讨·
44
金中物理教研
1、问题提出
在很多参考资料中都对水下视位置（简称为“视
深”）与实际位置的关系，得出了如下的结论：
结论1：从物体的正上方观察时，视位置变浅。
结论2：从物体的斜上方观察时，视位置一方面
变浅，一方面偏向观察者。
对于上述结论，笔者并无疑义。但很多资料中在获得
结论（2）时所用如图1所示的定性作图法却存在着较
大的失误——因为仅在定性的层面上应用作图法，似
乎并不能排除如图2所示的可能性。
为此，笔者撰写本文，试图以定量的分析方法排
除图2所示的可能性，进而给出上述结论2确凿的立论
依据。
2、问题分析
若在空中任一位置观察水中的物体
S
（设水的折
射率为
n
），物体在水中
h
深处，如图3所示。由物体
S
发出的两条靠得很近的入射光线，其折射光线1、2的
反向延长线的交点 就是
像的位置。在如图3所示
的直角坐标系中，设像点
的坐标为（
x
0
，y
0
），
光线1的入射角为 、折射
角为 ，光线2的入射角
为 、 折 射 角 为
rr ∆+
。考虑到1、2两条光线靠得很近，于是有
（*）
由折射定律可得
（1）
设折射光线1的方程为： ，由图3中
几何关系可知： 。
由于折 射光线１通过A 点 ，所以有：
。由此可将折射光线１的方程改写为
（2）
同理可得折射光线2的方程为
（3）
考虑到折射光线1和2会聚于像点 ，所以
可联立（2）、（3）两式解得
（4）
在（*）式背景下对（4）式运用罗毕塔法则而分别求
解其分子和分母对变量
i、r
的导函数，整理可得
（5）
由（1）表达式可以求出
（6）
将（6）式代入（5）式并考虑到（*）式，于是
得
（7）
将（7）式代入（2）式又可求得y0。于是，最终
可求得像点 的坐标值为
（8）
3、问题讨论
由（8）式可知：
（1）当在物体正上方观察（ =0）时，
（下转25页）
浅谈“视深”问题
孟亚玲
·问题探讨·
金中物理教研
45
JINZHONG WULI JIAOYAN
一、关于放大镜的两个问题
在初中教材《物理》第—册(人教版)上，关于放
大镜有如下两段文字叙述：
“放大镜就是一个短焦距的凸透镜，……”
“放大镜放大的倍数一般只有几倍，最多不过20
多倍，……”。(着重号均为笔者所加)
于是，这里便产生了如下两个值得研究的问题：
问题1：作为放大镜使用的凸透镜，其焦距为什
么要短？
问题2：一般来说，凸透镜成像放大率 可表为物
距 的函数
（1-1）
（1-2）
由(1-1)、（1-2）式可知：当物距 充分接近焦距
时，凸透镜所成像的放大率可以是充分大的，为什么
作为放大镜使用的凸透镜，其放大倍数却受到了所谓
的“最多不过20多倍”的限制？
二、放大镜为什么要用短焦距的凸透镜
凸透镜作为放大镜使用，应使物体落在凸透镜的
焦点以内而成正立的放大虚像。由于人眼要直接从凸
透镜的另一侧观察这个虚像，所以该像的位置一般以
距离人眼
(明视距离) （2）
左右为宜，考虑到
1、手持放大镜看物体时，一般情况下放大镜与
人眼间的距离基本上已经是在明视距离 左右了，这就
要求像到镜的距离
（3）
比较小。
2、同时为了保证物体在放大镜中所成的虚像有
较大的放大率，这就要求物到焦点的距离
（4）
比较小。
从上述分析可知：由 要比较大和 要比
较小可得：
u
应该很小；再由 要比较小和
u
很小又可得：
f
应该很小。即：放大镜要用短焦距
的凸透镜。
三、放大镜的放大倍数为什么会受到限制
放大镜的主要目的是放大视角。若用眼睛直接看物
体时视角为 ，而通过放大镜看物体时的视角为 ，那
么其视角放大倍数为
（5）
这是与（1-1）、（1-2）式所给出的线放大率
m
截然
不同的两个概念。初中教材中所提及的受到“最多不
过20多倍”的制约的所谓放大镜的放大倍数，指的正
是（5）式定义的视角放大倍数 。 为了搞清楚 为
什么会受到限制，我们不妨先来求出 。
h
d
E
β
图 1
当用眼睛 直接观
察高为 的物体时，一
般是将物 体放在（2）
式所给出的明视距离
处（如图l所示），因此
在近轴的条件下可得其视角为
（6）
当用眼睛 通过放大镜观察该物体时，观察光路如
图2所示，此时的视角仍可在近轴的条件下得到
（7）
考虑到图2中的几何关系，又有
（8）
（9）
由（5）至（9）式即可得：放大镜的放大倍数为
（10）
（下转47页）
关于放大镜两个问题的探讨
朱建廉 张玉元
金中物理教研
·问题探讨·
46
金中物理教研
厘米是国际单位吗？知道答案的同行们对笔者提
出这么简单的问题觉得奇怪甚至不屑一顾。笔者在教
学过程中与同行们讨论过此类话题，这个话题经常被
提起并讨论着，因为中学物理教师手边的中学物理教
材和大学普通物理教材中都缺乏关于国际单位制知识
的系统介绍，所以大家对该问题的答案分歧很大。部
分同行认为厘米不是国际单位，说是因为他们在中学
或是大学时他们的老师就是这么教的，这就促使我更
加迫切地想通过贵刊来求证自己的观点。笔者查阅了
相关资料，整理如下文字，仅供参考：
国际单位制（SI）的构成如下：
（1）SI基本单位7个。即长度单位米、质量单位
千克、时间单位秒、电流（强度）单位安[培]、热力
学温度单位开[尔文]、物质的量单位摩[尔]、发光强度
单位坎[德拉]。
（2）SI制的辅助单位2个。即平面角单位弧度、
立体角单位球面度。
（3）SI制的导出单位。导出单位分为有专门名
称的导出单位和无专门名称的导出单位。有专门名称
的导出单位有19个，如频率单位赫[兹]、力的单位牛
[顿]；无专门名称的导出单位是由基本单位、辅助单
位和有专门名称的导出单位导出的单位，如米每二次
方秒。
（4）SI词头以及由基本单位、辅助单位、导出
单位和词头组成的SI单位的十进倍数和分数单位。即
自10
—18
～10
18
共16个，如10
3
是千，10
6
是兆，10
—12
是
皮，对应的单位如千米、兆欧、皮法等。
国际单位制的国际简称为SI，而SI单位却指的是
国际单位制的主单位，所谓主单位是有独立定义的单
位，主单位的倍数单位和分数单位则按主单位给予定
义。国际单位制的主单位包括国际单位制的基本单
位、辅助单位和导出单位，不含国际单位制中的主单
位的倍数单位和分数单位。
由此可见，米是国际单位制中长度单位的主单
位，而厘米则是米的分数单位，当然是国际单位。
参考书目
张瑞琨 <<中学教学全书·物理卷>> 640
页-P651页 上海：上海教育出版社，1996
——发表于《物理教师》2007年第4期
厘米是国际单位吗？
陈立其
（上接46页）
（10）式表明：一般来说，放大镜的放大倍数与
放大镜的焦距有关，还与放大镜使用时与物体的距离
以及与人眼的距离有关，但若使人眼恰处在右焦点F
处时，即当
（11）
时，放大镜的放大倍数将变为
（12）
此时放大镜的放大倍数仅与放大镜的焦距有关。
而对于两个球面对称的双凸薄透镜来说，其焦距公式
为
（13）
对于玻璃为材料的放大镜，若取其材料折射率
(14)
则其焦距恰等于其球面关径，即
（15）
由于像差的存在，双凸透镜的球面半径 不宜太
大或太小。因此，一般放大镜的放大倍数都不太大，
简单的放大镜其放大倍数只有两、三倍左右，最多不
超过二十多倍。
——发表于《中学物理》1998年第3期
·问题探讨·
金中物理教研
47
JINZHONG WULI JIAOYAN
摘要：本文利用逆运动、参考系变换等方法，将
匀变速运动的位移求解化归为匀速运动的位移求解。
这一方面提供了一种新的推导匀变速直线运动的位
移-时间关系的方法，同时也可以让学生体验逻辑思
维的美妙。
关键词：匀变速直线运动；参考系变换；位移-
时间关系
教材中使用了微元的思想方法推导了匀变速直线
运动的位移-时间关系
课后，有一些学生与我探讨了其它推导该公式的
方法。在此背景下，我想到了一种新的推导方式如
下。
先考虑从静止开始做匀加速直线运动的物体（小
车），设其加速度为
a
， 加速时间为
t
，此时它的速度
为
at
，并设它已经走过位移
x
。如果将这段过程拍摄下
来，并倒过来放映，也就是观察它的逆运动过程，则
这个过程将是一辆小车从初速度
at
开始，以大小为
a
的
加速度减速，经过时间
t
减速到零，并且走过位移
x
。
现在在一条直线上让两辆小车相对行驶，一辆从
静止开始以加速度
a
行驶时间
t
，而另一辆小车从初速
度at开始，以大小为
a
的加速度减速行驶时间
t
。由上一
段知，两辆小车都行驶位移
x
，从而两车间距离减小了
2x
。但另一方面，在任一时刻
t
0
，前一车的速度大小为
at
0
，后一车的速度大小为
a（t-t
0
）
，由于两车相对行
驶，从而若以其中一车为参考系，另一车是在以
at
的速
度做匀速运动，从而经过时间
t
，两车的距离应该减小
at·t=at
2
。于是可得关系式
2x=at
2
，即 。我们推
导出了从静止开始的匀加速运动的位移-时间关系。
若小车不是从静止开始加速，而是具有初速度 ，
我们可以在与小车初速度相同的匀速运动参考系
中观察该小车。在此参考系中小车位移 ，而
同时参考系运动了 ，于是在地面参考系中小车位
移为 。也就是说我们推导出了匀变速
直线运动的位移-时间关系。
虽然这种方法仅适用匀变速直线运动，不能像教
材中的微元法一样推广到任意运动，但文中结合使用
的构造逆运动、变换参考系以及将新问题化归为旧问
题等手段，可以给学生以思维方式上的启发，并且让
学生领略逻辑思维之美妙。
——发表于《金陵光》2014年夏季刊
匀变速直线运动的位移-时间关系的新推导
张 云
（上接52页）
正截距的出现，又是什么原因造成的呢？
事实上，我们在拟合这些点并寻求规律时，心中
期望它是过原点的直线。如果是传统实验仪器的测量
而获得的这根不过原点的直线，我们可能不会怀疑什
么，可以认为在误差的范围内。而我们现在使用的是
精密的传感器测量仪器，出现了令人怀疑的“较大的
333333333
误差”
333
！仔细观察，这些数据中气体体积较小的部分
显得较多，当气体体积被压缩至20~7cm
3
以下时，因
少计入的1cm
3
引起的误差已经显得特别显著，相对
误差在5%~14%，而这部分数据正成为目前拟合的主
要依据，于是就出现了不过原点而出现正的截距的直
线。当我们将气体体积在20cm
3
以上的压强也多采集几
组数据，结果就不同了。如图4，
P—1/V
图线在靠近
原点附近跟
P—1/V'
图线逼近重合，这是因为1cm
3
引
起的误差已经显得不重要了。实际的
P—1/V
图线其实
是一根斜率渐小的曲线。
可见，测量数据分布不够广而进行数据拟合后的
非正确图线，以及少计入的1cm
3
的气体带来的“误
差”都是测量考虑不周造成的！
正是因为相信现代化测量仪器的精密，才细细推
敲1cm
3
的气体带来的“误差”，这种怀疑下的探究是
可贵而又有意义的。开普勒不就是从怀疑8′的误差
而最终成为宇宙的立法者吗!
——发表于《物理实验》2008年第9期
金中物理教研
·问题探讨·
48
金中物理教研
DIS实验中的传感器给我们的印象是直观性强、
精确度高。但是，笔者在用电流传感器等《研究电源
的输出功率与外电阻关系》时，由于电流传感器存在
较大的测量误差，险些造成实验失败。
实验内容：研究电源的输出功率与外电阻关系
实验器材：
1、旧干电池 2节；
2、定值电阻10Ω 1只；
3、电阻箱（0 ~9999Ω） 1只；
4、电流传感器（-1A~1A） 1只；
5、电压传感器（-12V~12V） 1只；
6、开关1只、导线若干。
实验过程：在电源外电路中接入电阻
R
，电源的输出
功率 。理论分析表明，当外电阻
R
与电源
内电阻
r
阻值相等时，电源的输出功率最大。在课堂教
学中，笔者采用了实验探究、理论验证相结合的教学
方法。实验电路如图甲所示，用电压传感器测出路端
电压
U
，用电流传感器测出干路电流
I
，电源的输出功
率由 计算得出。改变外电阻
R
，记下阻值，在
图乙中作出 关系图线。
考虑到电源的内电阻
r
比较小，一般在零点几欧姆
到几欧姆，取到与之匹配的外电阻
R
不太容易，在实
验时需要给电源串联一个定值电阻
R
0
，从而构成等效
电源，电路图为图丙。实验数据记录和相应数据处理
如下表。
作出
RP -
出
关系图线如图丁所示。
得到的图线不够流畅，点迹似乎都在跳跃，功率
最大值的位置不够突出。重复实验，情况大体相似，
这就排除了偶然误差的因素。那么，究竟是什么原因
呢？仔细琢磨表中数据，用表中的电压值
U
除以电流
值
I
计算得出的外电阻阻值，与表中最后一列所列电阻
R
不能吻合。电流越小，两值偏差越大。原来，是小
电流惹的祸。电流传感器的测量精度为0.01A，当电
流较小时，小数点后面第3位电流数值的取舍，将会
带来较大的相对误差。电流值越小，取舍后的相对误
差越大，在
RP -
出
图上描点的跳跃性就会越大，得到
的图线自然不可能流畅。
电流传感器测量误差的影响有时也会很大
陈连余
·实验研究·
金中物理教研
49
JINZHONG WULI JIAOYAN
由于仪器所限，电流传感器的精度不能改变，所
以我们只能提高电路中的工作电流，以便减少小数点
后面第3位电流数值的取舍对结果的影响。尝试改串
5Ω的定值电阻，重新实验，数据纪录和数据处理如
下表。
作出 关系图线如图戊所示。
此时得到的关系图线较前流畅了许多，验证了前
面的分析。当然，当外电阻接入大电阻时，电流值的
相对误差仍较大，只是我们不去关注了。另外，串联
的定值电阻R0阻值不宜过小，否则会给图线峰值左面
的取点工作带来困难。
——发表于《物理教师》2012年第3期
（上接51页）
由于在图1和图2所示的实验中所选用的器材完
全相同，且实验过程中保证了橡皮条的形变情况完
全相同，所以可将上述两次实验中测量所得数据代
入（3）式而求得弹簧秤指针与示数板间的摩擦力大
小，为
（4）
借助于对引起共性误差（系统误差）的原因的理
性分析和针对实验数据的相应计算，在获得弹簧秤指
针与示数板间的摩擦力大小如（4）式所给出后，我
们便可以把“验证平行四边形定则”的实验设计作相
应的调整，而在思考更为周密、精度更为准确的层面
上做出更为可靠的验证：我们在实验所测得的F1、F2
和F′的基础上分别加上由（4）式所给出的因摩擦而
形成系统误差的修正值
（5）
后，再重新作图而验证力的平行四边形定则，则在所
作的图中，修正后的两个分力F1、F2的合力F与修正后
的等效力F′基本重合，相应的误差更小了。
4、结语
从上述对共性误差（系统误差）的原因分析和实
验的重新验证中可以看出：由于实验仪器、实验原理
和实验操作步骤设计等因素引起系统误差其误差偏离
方向总是具有共性的特征，而针对系统误差的分析、
研究和验证等，作为培养学生分析、探究能力的有效
途径之一，我们应该在相应的教学活动中给予必要的
关注。
——发表于《物理教师》2010年第2期
注：略有改动
金中物理教研
·实验研究·
50
金中物理教研
在做完“验证力的平行四边形定则”分组实验之
后，发现实验的误差虽然不大，但存在一个共性问
题，即：用平行四边形得出的合力比等效力要小一
些，且其方向总是偏向分力较大的一边。本实验的误
差来源主要是在读数、作图等操作过程中的偶然因
素，当然也会源自于实验器材、实验原理和实验操作
步骤的设计等种种因素。本文试图针对上述共性误差
而分析其形成因素，并在确认误差来源的基础上改进
实验操作而进行更为精确的重新验证。
1 共性误差
如图1所示，F是以F1和F2为邻边根据平行四边形
定则所作的合力，F' 是F1和F2的
等效力，即用一只弹簧秤把橡皮
条拉到O点时的弹力。橡皮条在
这个力的作用下其力的方向与橡
皮条的伸长方向在一条直线上。
从图1中看出，合力F比等效力F' 略小且偏向F1一边。
2 共性误差分析
2.1 共性误差来源
我们知道，读数误差和作图误差是偏离方向不确
定的偶然误差，可以通过多次操作取平均值的方法来
减小，而上述误差是在对所有分组实验的作图进行了
认真分析和比较后发现的偏离方向具有一致性特征的
共性误差（即系统误差），因而不会是源自于读数和
作图，而应该源自于实验仪器或实验的操作设计。考
虑到实验所用弹簧秤其示数板是平板，而在使用弹簧
秤作相应的测量时，其指针和示数板面之间免不了会
产生摩擦。因此我们认为：弹簧秤指针和示数板面之
间的摩擦是形成上述共性误差（系统误差）的原因。
2.2 共性误差分析
该实验中利用弹簧秤测量力的大小时，读数往往
是在瞬间平衡的状态下完成的，且相应的瞬间平衡又
是处于一种不稳定的状态。一般情况下，读数的操作
多数是发生在弹簧连续伸长的过程中，摩擦力的方向
与弹簧中弹力的方向相同，因此弹簧秤读数比橡皮条
上弹力的实际值略小。摩擦力的大小与接触面的材料
和粗糙程度有关，与测量力的大小无关，因而在测量
过程中，可以近似认为摩擦力的大小是不变的。相比
较而言，测量力较大时，相对误差较小，测量力较小
时，相对误差较大。在图1所示的实验中，F1和F2都小
于等效力F'，相对误差较大，测量力相对偏小，通过
平行四边形定则所作的合力F也偏小，故合力F比等效
力F'偏小。同理，由于F1大于F2，F1相对误差较小，由
此可以得出合力F偏向F1一边的结论。
3 重新验证
3.1 摩擦力的大小
如图2所示，钉有白纸的木板水平放置，（
a
）图
用一只弹簧秤钩住细绳套水
平用力而沿着AO方向拉动
橡皮条，结点达O时弹簧秤
的示数为F'，由平衡条件得
（1）
其中
f
和
F
分别表示摩擦
力和橡皮条上弹力的大小。
（
b
）图中，两只弹簧秤前后平行于木板放置，分别
钩住两个细绳套，同时水平用力而沿着AO方向拉动
橡皮条，结点达O时两只弹簧秤的示数分别为F3和
F4，由平衡条件得
（2）
由（1）、（2）两式得
(3)
3.2 重新验证力的平行四边形定则
在图1实验的基础上，在F1、F2和F′的方向上分
别加上摩擦力的数值，然后重新作图来验证力的平行
四边形定则，下面以具体的测量数据加以说明。
在图1所示的实验中测得：θ=69
0
，F1=4.0N，
F 2 = 3 . 2 N ， F ' = 6 . 0 N ， F 与 F ' 的 方 向 偏差 角 度约 为
Δ θ = 1
0
。 在 图 2 所 示 的 实 验 中 测得 ： F 3 = 3 . 3 N ，
F4=2.4N。
（下转50页）
“验证平行四边形定则”实验的共性误差及其分析
邱会明
·实验研究·
金中物理教研
51
JINZHONG WULI JIAOYAN
在 进 行 等 温 定 律 的 实 验
时，传统的器材操作繁琐，测
量步骤较多，实验数据误差较
大，常常不能确信产生误差的
原因所在。DIS实验系统的出
现给中学实验装置1:DIS图物理
实验带来革命性的改变，在进
行气体实验定律的探究或验证
时，先进的测量仪器便成为首
选。在一次研究等温条件下气体的压强随体积变化的
关系时，我们采用了现代化的测量仪器——压强传感
器来采集实验数据，期望计算机拟合的图线
p—1/V
是
过原点的直线。可是，事与愿违！拟合的图线
p—1/V
不是过原点的直线，却总是存在一定的偏离！这是什
么原因造成的呢？
下面是学生采集的一次实验原始数据。
如图1，将针筒与传感器连接，缓慢改变气体的
体积，进行的数据采集如表1。
表1：环境温度：17.1
0
C
粗 略 地 看 ， 温
度 不 变 、 质 量粗 略
地 看 ， 温 度 不变 、
质 量 一 定 的 气体 压
强 与 体 积 的 乘积 为
定 值 ， 而 且 拟合 的
p－1/V
的图线也接
3
近
3
通过原点（如图2），似乎玻意耳定律已经成功地
得出。但仔细分析，却有如下问题。
问题1：观 察数
据，发现温度不变时
pV
乘积总是随体积的
减小而有微小减少，
这并不是偶然误差的
数据特征，这是为什
么呢？
问题2：
p－1/V
的图线并未通过原点，尽管很接
近原点，但绝大多学生得出的图线都出现的是正截
距，这又是为什么呢？
学生之间热烈讨论，并提出：（1）可能是活塞
与筒壁间漏气？（2）有可能是大家都少考虑了或都
多考虑某一引起误差的因素。
从数据看有道理，活塞与筒壁间漏气似乎存在可
能。但活塞是双层，且有油密封，压强并不足够大，
不应当出现漏气的现象。简短的理性分析后，接着的
是短暂的沉默，学生之间的再次实验并相互交流，真
的是少考虑了什么物理量吗？
多次实验后终于发现：气体压强的实验数据是精
确的，活塞对应的刻度也是准确的，问题出现在测量
的实际气体的体积只考虑了针筒内的气体，而传感器
管道部分的少量气体却忽略了！
这部分气体经过测算，约有1cm
3
。若在上表中增
加 “
V'=V
+1” 一列作为真正的实际气体的体积，则
计算出乘积
pV'
：1791.8，1792.0，1789.5，1787.8，
1790.1，1784.4，1785.3，1787.0,1787.4，1782.4。这
一组数据非常接近，
很好地反映了DI S实
验的精确测量！再作
出
p-1/ V'
的图线（如
图 3 ） ， 过 原 点 ！这
才是最令人兴奋的结
果，玻意耳定律终于
得 到 非 常 确 切 的 验
证！
然而，刚才提出的问题并没有彻底解决，图2中
（下转48页）
用DIS系统验证玻意耳定律的误差分析
崔卫国
金中物理教研
·实验研究·
52
金中物理教研
一、仪器构造
该仪器由开有凹槽的底座、支架、带金属转轴的
铜盘、磁铁、接线柱、水银、胶头滴管、电源（4节
干电池）、导线、开关等部分组成。
二、实验原理
通电导体在磁场中受到力的作用。
三、操作步骤
1、将铜盘架在支架上。
2、用胶头滴管将适量水银注入底座上的凹槽
里，使水银和铜盘下边沿接触。
3、连接电路，合上开关，可以看到铜盘转动起
来，改变电流方向或磁场方向可以看到铜盘反向转动。
四、仪器特点
构造简单，制作方便，操作简便，现象明显，能
够取得很好的实验演示效果。
——该制作获江苏省自制教具比赛二等奖
安培力演示器
金红兵
·实验研究·
金中物理教研
53
JINZHONG WULI JIAOYAN
习题：如图1所示，一个质量为
m
、带正电荷
q
的
小球用长为
l
的细线悬挂在匀强磁场中，拉开至最大角
α
后释放，令其自由摆动，磁场方
向垂直纸面向里，为使其能正常摆
动且周期不受磁场影响，问对B大小
的取值有什么限制?
错解：假设带电小球摆到最低
点时速度为v，细线对带电小球的拉
力为T。因为带电小球在摆动过程中
所受洛伦兹力和拉力对小球均不做
功，所以小球在摆动过程中只有重
力做功，因而其机械能守恒，有
（1）
摆球向右摆到最低点时合外力提供圆周运动的向
心力，有
（2）
为使摆球能正常摆动并且周期不受磁场影响，摆
球在最低点拉力T必须大于等于零，有
（3）
联立（1）、（3）两式，解得
（4）
正解：如图2所示，假设带电小球摆到细线与竖
直方向θ时速度为v，此时细线对带电小球的拉力为
T。因为带电小球在摆动过程中所受洛伦兹力和拉力
对小球均不做功，所以小球在摆动
过程中只有重力做功，因而其机械
能守恒，有
（5）
摆球向右摆到细线与竖直方向
θ时沿细线方向合外力提供圆周运
动的向心力，有
（6）
为使摆球能正常摆动并且周期
不受磁场影响，摆球在向右摆到细线与竖直方向θ时
拉力T必须大于等于零，有
（7）
联立（5）、（7）两式，解得
（8）
令
（9）
对于
（10）
当 且 仅 当 时 ， 即
时，不等式（10）才取等号。
若 成立时，即在 前提
下，当 时，Y取到极小值，为
代入（8）、（9）两式得
若 不 成 立 时 ， 即 当 时 ，
无意 义， 只有 时 , Y 才最
小，为
（11）
再将（11）式代人（8）式，得
（12）
（下转55页）
主观武断 造成错解
邢 标
金中物理教研
·解题研究·
54
金中物理教研
对含数值的判断题，先根据物理规律列出方程，
然后把具体数值代入方程，用计算的结果可以做出精
确的判断．一般情况下，对于含数值的判断题用计算
的方法是行之有效的．但在有的情况下，所给的数值
之间具有倍数关系，是巧合，还是隐藏“天机”？笔
者发现，若能根据数值之间的倍数关系，采用定性分
析的方法，不仅能使物理的图景更清晰、内涵更深
刻，而且能把学生引入全新的思维意境，能培养学生
良好的思维品质。借一例来说明。
0、例题
例题：以v0=24m/s的初速度从地面竖直向上抛出
一个物体，上升的最大高度H=24m。设空气阻力大
小恒定，则上升过程和下降过程中动能和势能相等
的高度分别是（以地面为零势能参考面,g=10m/s
2
）
（ ）
A．等于12m，等于12m B．大于12m，大于12m
C．小于12m，大于12m D．大于12m，小于12m
1、定量分析方法
解答（定量分析方法）：设空气阻力大小为
f
，上
升过程和下降过程中动能和势能相等时的高度分别为
h
1
和
h
2
。从抛出点运动到最高点的过程中，由动能定
理得
（1）
从抛出点上升到高度 的过程中，由动能定理得
（2）
由题意得
（3）
联立（1）、（2）、（3）三式解得
从最高点运动到高度 的过程中，由动能定理得
（4）
由题意得
（5）
联立（1）、（4）、（5）三式解得
由h1、h2的具体数值可以得出正确答案为D。
点评：上述解法中，通过过程分析列出了基于动
能定理的方程，计算后做出了准确的判断。从解题的
过程来看，符合一般的思维方式。但问题在于，例题
选择支中所给的12m恰好是题设中物体上升最大高度
H=24m的一半，能否抓住数值之间的倍数关系，用定
（上接54页）
错因：本文所述题目是高中物理教学中的常规
题。主观武断，是造成这一错解的主要原因。作为字
母类问题，讨论各已知字母间未表述清楚的相互关
系，是挖掘隐含条件、防止主观武断的重要途径。武
断认为“为使摆球能正常摆动并且周期不受磁场影
响，摆球应在最低点拉力T必须大于等于零”是造成
这一错解的直接原因。当 时,不是在最
低点而是在 处时出现极值位置。
对策：对于采用字母来表示有关物理量的物理问
题，必须讨论它们之间可能存在的各种大小关系，防
止武断，对于直接采用数值来表示有关物理量的物理
问题，必须对已由数据相对大小关系决定的状态作出
正确判断，防止误判。
——发表于《中学物理》2012年第11期
注：略有改动
定性分析法在含有数值的判断题分析中的作用
邱会明
·解题研究·
金中物理教研
55
JINZHONG WULI JIAOYAN
性分析的方法来解决呢？我们知道，上述问题是一个
典型的物理模型，存在着一定的规律性。这种规律性
从不同的角度去分析和认识，从而会产生不同的思维
方法，这种规律性附加了某种特定的条件后，就必定
能做出一定范围的判断。由此可见，上述问题可以从
多角度采用定性分析的方法去解决。
2、定性分析方法
这里给出几种定性分析方法而与上述定量分析方
法作比较。
2.1 图示法
如图1所示，设矩形的“面积”表示能量的大
小，用矩形的总面积表示物体抛出时的动能（甲、乙
两 图 的 总 面 积 相
等）。用
E
1
、E
2
分
别表示物体从抛出
点上升到最高点和
中点时因阻力做功
而损失的机械能，
显然，
E
1
>E
2
。图中
阴影面积各占余下
总面积的一半，分
别记为
比较甲、乙两图可得
用同样的方法可以得出
由此可以得出，正确答案为D。
2.2 假设法
如图2所示，B点为竖直运动过程中的中点，假设
竖直上升过程中没有阻力，则B点的动能与重力势能
相等．当存在恒定阻力时，要使物体能达到O
点，则要增大物体在B点的动能．因而物体运
动到B点时，其动能比重力势能大，则上升过
程中动能和势能相等的高度大于12m。在下降
过程中，按照同样的分析方法可得出物体动
能和势能相等的高度小于12m。
2.3 等效法
如图2所示，物体在竖直上升的过程中，
由于受到恒定阻力的作用，因而使得物体的
加速度 大 于重力加速 度 ，其等效 “ 重力势
能”变大．物体运动到B点时，物体的等效
“重力势能”等于动能，其动能比重力势能大，则上
升过程中动能和势能相等的高度大于12m。在下降过
程中，按照同样的分析方法可得出物体动能和势能相
等的高度小于12m。
2.4 比例法
如图2所示，物体在竖直上升的过程中，由于动
能的减少量与克服阻力做功成正比，因此，B点的动
能为抛出点动能的一半．而物体在B点的重力势能是O
点重力势能的一半，显然，物体的初动能大于O点的
重力势能，故可得出物体在B点的动能比其重力势能
大的结论．用同样的方法可得出物体下降过程中物体
在B点的动能比其重力势能小，由此可以得出前述的
正确结论。
2.5 图象法
设物体的初动能为
E
k1
，物体上升的最大高度为
H
，从抛出点上升高到某一高度
h
的过程中，由能量守
恒定律可得物体在
h
处的动能为
设 物 体 从 高 度
H
下 落 ， 物 体 落 地 的 动 能 为
E
k2
(E
k2
<E
k1
)
，从某一高度
h
下降到地面的过程中，由能
量守恒定律可得物体在
h
处的动能为
设物体在竖直上抛的过程中不计阻力，物体的初
动能为Ek0，由能量守恒定律可得物体在h处的动能为
上述动能与势能的关系
可用图3表示．从图中可以
看 出 ， 在 物 体 上 升 的 过 程
中，动能和势能相等的高度
而 在 物 体 下 降 的 过 程
中，动能和势能相等的高度
3、结语
由此可见，用定性分析的方法解析问题，揭示了
深刻的物理内涵，其作用是不可忽视的，也是用定量
的计算方法所不能替代的。在实施新课程的今天，教
师应把教学的重点放在学生思维能力的培养上，抓住
契机，引导学生去发现问题、思考问题，这样才能把
培养学生的能力落在实处。
——发表于《物理通报》2011年第2期
注：略有改动
金中物理教研
·解题研究·
56
金中物理教研
本文针对2010年高考江苏物理试卷实施评析，试
图从评析中能够获得启迪。从命题的意图上来看，除
了具有选拔功能外，还能体现新课程的理念；从命题
的内容来看，尽管形式上没有发生变化，但考查的知
识点、能力要求都发生了较大的改变；从命题的效果
来看，试卷难易得当有一定的区分度，重视数学知识
在物理研究中的突出作用。当然，试卷中也存在值得
探讨的问题。下面先从四个方面对试卷进行分析，然
后谈谈高考试卷对我们教学的启示。
1 能体现新课程的理念
1.1 加强对与生活相联系的内容进行考查
在试卷中，有一些试题的背景与学生的生活息息
相关，重在考查学生用已有的知识来解释现象的能
力。例如：第1题中“一块橡皮用细线悬挂于O点，用
铅笔靠着线的左侧水平向右匀速移动，运动中始终保
持悬线竖直，判断橡皮运动的速度的大小和方向”，
这道题很贴近学生的生活，考查了学生在平时的学习
过程中，自主学习、自主探究的能力；第3题中考查
了力的平衡，所考查的知识点是放在“置于水平地面
的三脚架上固定着一个质量为m的照相机”背景中，
这样使试题的内容生活化了，与教学目标相一致，为
今后的物理教学指明了方向，让学生知道，学习即生
活。
1.2 重视对与科学探究过程相关的内容进行考查
我们知道，没有探究，就没有科学。高中阶段的
物理教学要给学生提供必要的科学探究机会，让学生
通过自己动手实验、查阅文献等，体验探究过程的
曲折和乐趣，发展科学探究的能力，提高学生的科
学素养。在试卷中，有多处考查了科学探究的过程。
例如：第11题中“探究受到空气阻力时，物体运动速
度随时间的变化规律”，考查了学生作图能力及从图
像中获取信息的能力，这正是科学探究中所必需经历
的处理数据、分析得出结论的过程。如果学生在平时
做实验的过程中，能重视作图能力的培养，而不是纸
上谈兵，就能从容应对，得出正确的结论；第14题中
“在游乐节目中，选手需借助悬挂在高处的绳飞越到
水面的浮台上,小明和小阳观看后对此进行了讨论”，
考查了牛顿第二定律、机械能守恒定律和平抛运动等
知识点内容，从游乐节目中抽象出物理模型，这本身
就是科学探究中必须经历的设计方案的环节，使得问
题的提出和问题的解决构成相对完整的体系，科学探
究的过程充分体现出来。
1.3 体现对与当代科技成果相联系的内容进行
考查
新课程的内容要体现时代性，并反映当代科学技
术发展的重要成果和新的科学思想，关注物理学的技
术应用所带来的社会问题，培养学生的社会参与意识
和对社会负责任的态度。在试卷中，有多处体现对与
当代科技成果相联系的内容进行考查，例如：第6题
中以“2009年5月，航天飞机在完成对哈勃空间望远
镜的维修任务后实施变轨”为背景来考查圆周运动
知识点；第12题B中以“激光具有相干性好，平行度
好、亮度高等特点，在科学技术和日常生活中应用广
泛”为背景来考查物理光学和几何光学的知识点；最
后一题中以“制备纳米薄膜装置的工作电极可简化为
真空中间距为
d
的两平行极板”为背景来考查电场、
牛顿定律和运动学等知识点内容。
2 知识点和能力要求发生了较大的变化
对比最近三年高考的选择题看出，单选题由原来
的三道力学题和两道电学题变为二道力学题和三道电
学题，增加了电磁感应和带电粒子在磁场运动的知识
点内容，其难点也由原来的力学内容向电磁学转化，
这说明了江苏高考有轻力学、重电学的倾向。选择题
中所给的示意图由原来的7个增加到8个，从图像中获
取有用信息来解题的数量有所增加，这说明江苏高考
更加注重对“运用图像法解决问题的能力”的考查。
对比最近三年高考的实验题看出，尽管对实验题
的考查内容都在考试说明规定的范围之内，但考查的
方式有所变化，由对实验原理和操作技能的考查向对
探究过程的考查转化，更加注重实验的数据处理和对
实验结果的分析，考查的实验内容与学生的实验报告
很相似，这有利于实验教学的实施和落实。
对2010年高考江苏物理试卷的评析
邱会明
·考试研究·
金中物理教研
57
JINZHONG WULI JIAOYAN
对比最近三年高考的选做题看出，来源于课本的
内容大大增加，这种变化使考试的基础性增强了，选
做题的“公平原则”能够更好地得以落实。另外考查
的内容体现科学素养和人文精神，具有一定的时代特
征，展示了前沿科学的成果和价值。
对比最近三年高考的计算题看出，计算题的内容
发生了很大的变化。其一是考查内容的次序发生了很
大的变化，由原来的力学、带电粒子在磁场中的运动
和电磁感应知识点内容变化为电磁感应、力学和带电
粒子在电场中的运动的知识点内容；其二是难易程度
的次序由原来的中、难和难变为易、中和难；其三是
最后一题中对数学应用的能力要求更高了。第一种变
化不仅是次序上的调整，而是轻力学、重电学意图的
进一步体现；第二种变化说明了原来的计算题“难度
平行性”观点向“难度梯度性”观点转变， 从学生应
试心理来分析，这更有利于学生水平的发挥，多一点
人文关怀；第三种变化说明了命题者更加注重对数学
应用能力的考查，体现了高考的选拔性功能。
3 重视数学知识在物理研究中的突出作用
3.1 图像、图形和表格在试卷中的突出地位
在试卷中，只有一个小题和5个小问题没有图形，
在识图、辨图、画图和用图方面进行了全面考查，可
以看出，图像、图形和表格在试卷中占了的突出地
位。物理学是一门与数学联系紧密的学科，用图像、
图形和表格最能直观地反映物体运动规律，这是试卷
中出现很多图像、图形和表格的原因。第1题、第3
题、第6题、第7题、第10题的第1问和选修模块3-4的
1、2问考查了学生的识图能力；第4题、选修模块3-3
的第1问和选修模块3-5的第1问考查了学生的辨析图像
能力，第8题、第9题和第11题考查学生的画图能力；
第5题和第15题考查了从图像中获取有用的信息，结合
已有的物理知识来解决问题的能力，。
3.2 代数运算在试卷中的突出作用
在三个计算题中，第13题和第15题考查了学生的
代数运算能力。第15题的代数运算复杂且运算量很
大，稍不注意，就会前功尽弃。另外，此题还涉及到
周期性和整数问题，如果从数学的角度来思考，解决
问题的思路会更清晰。
4 两个值得探讨的问题
4.1 第9题中所给的图不准确
如图所示，附加磁场位于图中阴影区域，附加磁
场区域的对称轴
OO
′
与
SS
′
垂直。若附加磁场强度大于
原磁场，则在阴影区域中质子运动的轨道半径变小，
其轨迹的弯曲程度应该比原磁场中变得大一些；若附
加磁场强度小于原磁场，则在阴影区域中质子运动的
轨道半径变大，的弯曲程度应该比原磁场中变得小一
些。而所给的图中，阴影区域轨迹与原磁场的弯曲程
度相同，这不符合规律，给学生提供了错误的信息，
笔者建议取消附加磁场的轨迹或画虚线。
4.2 第2题与第13题的知识点重合
第2题中考查了切割电动势和感应电动势的知识
点内容，第13题中考查了切割电动势、机械能守恒和
电路的知识点内容，可以认为两题中知识点的重合是
加强对电磁感应知识点的考查，但一个知识点在同一
份高考试卷中的重复是不多见的，况且第2题是放在
基础内容部分的考查，应该避免这种情况发生。
5 启示
5.1 积极开展研究性学习等社会实践活动
新课教学的过程中，要多视角地观察、思考和理
解生活、生产、科技和社会问题，积极开展研究性学
习等社会实践活动。重视理论联系实际，强调学以致
用，善于运用所学知识解释身边的现象，逐步培养解
决身边实际问题的能力。要注意培养学生的探究能力
和创新能力，要更多地创设使学生积极参与的学习氛
围，鼓励学生发表自己的见解，要多留给学生思考的
空间，避免陷入那些繁、难、偏和旧的题目训练中，
千万不要把新课教学变为复习教学。
5.2 复习教学的过程中，要有针对性
对必考模块内容的复习，要加强力、场、路这三
条主线的学习，侧重于电磁学的复习；对选考模块内
容的复习，要回归课本，将教材研究透彻；对于实验
复习，要重视了实验思想的创新和探究过程的研究，
重新做实验，从新视角观察已做过的重点实验，要有
新的发现和收获；进一步加强数学应用能力的培养和
训练，更加注重数学方法在物理解题中的应用；引导
学生养成发现和探究问题的习惯，激发学生的创新意
识，培养学生的创新精神。
——发表于《中学物理教学参考》2011年第2期
注：略有改动
金中物理教研
·考试研究·
58
金中物理教研
试题（2013年江苏物理第5题）：水平面上，一
白球与一静止的灰球碰撞，两
球质量相等。碰撞过程的频闪
照片如图所示，据此可推断，
碰撞过程中系统损失的动能约
占碰撞前动能的（ ）
A. 30% B. 50% C. 70% D. 90%
解析：此题以人教版3-5《动量守恒定律》章节中
的非对心碰撞为情境，但考察的是动能损失，在频闪
照片的协助下，利用小球位置变化表示小球速度，构
思巧妙，是一道好题。
假设碰撞过程中系统损失的动能与碰撞前动能的
比值为X，小球初动能为
碰撞后两小球的动能分别为
则
频闪照片相同时间曝光一次，图中相邻小球间的运动
时间为曝光时间
t
。则碰撞前后可认为小球在桌面上做
匀速运动，图中小球间距离
l=vt
，于是
正确答案应选择A。
一、统计分析
笔者将这道题改编为计算题，要求学生计算出结
果，在高一的一个班级做了测试。统计发现，学生用
毫 米 刻 度 尺 测 量 得 碰 撞 前 小 球 间 距 离 范 围 为
7.5~8.0mm，刚碰撞后两个小球间距离 范围为
4.4~4.8mm， 范围 为4.4~5.0mm。学生计算结果统
计如下表
有学生认为，测量碰撞前后一个曝光时间内的距
离偶然误差较大，改为测量两个、三个曝光时间内的
距离可以减小误差；提出反对意见的学生认为，发
现小球在桌面上的运动应该是变速，因为每个曝光
时间内小球的运动距离不完全相等（在估读位上有不
同），所以只能采用碰撞前后一个曝光时间内的距离
为计算依据。
下面是计算值最小和最大的两个学生测量情况，
如下：
（1） =7.5mm， =4.8mm， =5.0mm，则解得
（2） =8.0mm， =4.4mm， =4.4mm，则解得
命题人设置选项时可能也考虑到学生计算中可能
存在的多种情况，所以设置的B、C、D选项与计算值
相差较多。作为选择题，答案选择A没有问题。显然
由于毫米刻度尺最小分度值为1mm，学生发现估读差
异会对这道题计算结果影响很大，估读真的需要那么
精确吗？这不得不让人思考试题设计的合理性。
二、误差分析
下面我们用误差理论来分析，学生的估读值对这
个问题答案的误差影响到底有多大。
根据误差理论，测量值的精确度是仪器的最小分
度值的二分之一。以某个学生测量结果为例，他的直
接测量结果 =7.5mm，误差应该是最小精度的一半为
0.5mm，即 。类同， ，
估读值需要那么精确吗？
——对2013江苏高考物理第5题的一点修改建议
王雪彬
·考试研究·
金中物理教研
59
JINZHONG WULI JIAOYAN
根据误差传递理论， ， 的
相对误差为13.3%； ， 的相对误差为
20.8%； ， 的相对误差为20.0%；
，绝对误差为 ，相
对误差为20.4%； 的相对误差可达到
20.4%+13.3%=33.7%。
经过乘、除、加、减运算后，计算结果的相对误
差增加到很大的数值。多次重复测量取算术平均值来
代表真值，在实际长度测量中经常使用，但这种方法
却要在试题中应用却不多见。以全班48位同学测量值
的平均值代表真值做统计结果分析，我们得到：
=7.8±0.2mm， =4.6±0.2mm， =4.7±0.3mm，
的相对误差也能达到16.0%。
估读值是不可靠的，但本题却在追求不可靠的准
确性，如果学生测量的估读不“准确”，很可能偏离
选项答案设定而造成疑惑。那是不是所有的估算都要
很准确的“估读”呢？拿一个和长度估算有关的一道
题做个比较。
题目：一个小石子从离地某一高度处由静止自由
落下，某摄影爱好者恰好拍到了它下落的一段轨迹
AB。该爱好者用直尺量出轨迹的长度，如图所示，
已知曝光时间为
1
s
1000
，则小石子出发点离A点距离
约为 （ ）
A．6.5m B．10m
C．20m D．45m
解析：由图中刻度尺测量AB距
离为20.0mm，设小石子出发点离A点距离为h，则
两式相减，并忽略高阶小量，得
由此可求得时间
t
近似为2s，所以正确答案应选择C。
本 题 中 A B 长 度 的 估 读 值 ， 计 算 中 忽 略 的
，g=9.8m/s
2
或者g=10m/s
2
，这些对计算结果
的影响都很小。本题AB长度的值即便估读有差异，
但也不会影响问题的解答。学生对于过程中合理的
“约”很信服，答案容易被接受。
三、修改建议
2013年江苏物理第5题是一道利用估读值来计算
的计算题，虽然题目中说“碰撞过程中系统损失的动
能约
3
占碰撞前动能”，但学生在测量和计算的过程中
不能随意的“约”。为了减小测量误差对计算结果的
影响，建议可以在题目中直接交代小球间的距离，但
这似乎与出题者的初衷相差很多。或建议将这幅频闪
照片加入有刻度的背景，以减小学生因刻度尺摆放
不同造成的长度测量误差。再或者建议增加照片的尺
寸，以减小测量小球间距离的相对误差，这样计算结
果的相对误差可以减小。总之，如果不去考虑估读造
成的影响，这道题真的是一道构思巧妙的好题。
——发表于《物理教师》2013年第10期
金中物理教研
·考试研究·
60
金中物理教研
阿伏伽德罗常数是联系微观物理量（分子直径
d
、分子体积V0、分子质量m0、分子数N等）和宏观物
理量（物体体积V、摩尔体积Vmol、物体质量m、摩尔
质量M、物质的密度ρ、物质的量n等）的桥梁。是
物理学中非常重要的常数，在近几年的考查中凸现宏
微联系、实际解读等特征。本文就此阐述。
一、引用阿伏伽德罗常数，搭建微宏联系，求解
微观量——分子间距
图 1
例1：如图1所示，食盐（NaCl）
的晶体是由钠离子（图中〇）和氯离
子（图中●）组成的。这两种离子在
空间中三个相互垂直的方向上，都是
等距离的交错排列的。已知食盐的摩
尔质量为58.5g/mol，食盐的密度是
2.2g/cm
3
。阿伏伽德罗常数为6.0×10
23
mol
-1
，在食盐
的晶体中，两个距离最近的钠离子中心间的距离的数
值最接近于（就下面四个数值相比） （ ）
A、3.0×10
-8
cm B、3.5×10
-8
cm
C、4.0×10
-8
cm D、5.0×10
-8
cm
解析：由图1可知，每个离子占一个小立方体的
空间，每个小立方体的8个顶点上各有一个离子，而
每个离子都分属于8个小立方体，因此，每个小立方
体内只有一个离子。根据体积计算公式 （M为
摩尔质量）可算出食盐的摩尔体积为
已知每摩尔食盐中包括1mol的钠离子和1mol的氯
离子，离子的个数为2NA（NA为阿伏伽德罗常数），
则每个小立方体体积为
小立方体的边长为
食盐晶体中两个最近的钠离子的中心间的距离应是正
方形的对角线
d
，则
所以，选项C正确。
感悟：公式 适用于三态物质，但是在使用
时要注意，对固体、液体通过此式求解的是分
子体积，通过正方体或球体模型可以计算分子的直
径，而对于气体来说，求解的是分子占据的空间大
小，因为气体分子间距较大，所以 表示的是分子
占据的空间线度。
二、引用阿伏伽德罗常数，搭建微宏联系，求解
微观量——分子力
图 2
例2：把 一 块 洗 净 的 玻 璃 板 吊 在
弹簧秤的 下端，使玻璃板水平的接触
水 面 ， 如 图 2 所 示 ， 已 知正 方 形 玻 璃
板的边长为10cm，质量为0.3kg，当玻
璃板被拉 出水面时，弹簧秤的读数为
F=10.8N，试估算 此 过 程 中 最大 的水
分子间的 分子力是多大（水的密度为
1.0×10
3
kg/m
3
）?
图
3
解析：因分子力的作用范围
在10
-10
m数量级，阻止玻璃板拉
出水面的分子力主要来自玻璃板
的下表面玻璃分子与水分子间的
相互吸引力，也可以近似的认为等于水分子间的吸引
力，所以只要将对玻璃板的拉力除去平衡其重力的剩
余部分平均分摊到每一个水分子上，当拉力除去平衡
其重力的剩余部分超过了总的分子间引力，玻璃板就
被拉出水面。
水的摩尔质量是1.8×10
-2
kg/mol，所以水分子体
积为
建立球体模型，假设分子紧密排列，如图3所
示，水分子直径为
（下转62页）
趣谈“微宏”桥梁
——关于阿伏伽德罗常数的应用
徐 沂
·考试研究·
金中物理教研
61
JINZHONG WULI JIAOYAN
（上接61页）
分子球的最大面积为
因为玻璃板面积为S=0.01m
2
，所以玻璃板下方的水分
子数为
个
所以每个水分子间最大吸引力的估算值约为
感悟：分子直径的数量级为10
-10
m，分子质量数
量级为10
-26
kg，如此小的微粒，需要深入了解，一般
采用的是转换法。如经典的油膜法估测分子直径，布
朗运动探求分子无规则运动和本题中的宏观拉力转换
为分子作用力等，在这些转换中，建模是非常重要的
环节，如图3的模型，这些研究手段是大家学习时要
领悟的。
三、引用阿伏伽德罗常数，搭建微宏联系，求解
宏观量——大气层体积
例3：已知地球半径约为6.4×10
6
m，空气的摩
尔质量约为2.9×10
-2
kg/mol，一个标准大气压约为
1.0×10
5
Pa。利用以上数据可估算出地球表面大气在
标准状况下的体积为（ ）
A、4×10
16
m
3
B、4×10
18
m
3
C、4×10
22
m
3
D、4×10
30
m
3
解析：大气压是由大气重量产生的。大气压强
代入数据可求得地球表面大气质量为
m=5.2×10
18
kg
标准状态下1mol气体的体积为
Vmol=2.24×10
-2
m
3
故地球表面大气体积为
所以，应选B选项。
感悟：热学部分是估算题命题率较高的部分，对
于该部分内容，大家不仅要熟悉宏观量与微观量之间
的关系，也要注意选取相应的分子模型解答，这样可
以方便计算。
——发表于《教学考试》2014年高考物理第三辑
摘要：随着新一轮课程改革的逐步深入，人们对
“学科课堂教学”这一教师的最主要的职业活动有了
越来越深刻的认识，对教材在“学科课堂教学”中的
地位与作用也有了越来越科学的理解。本文仅就教师
在从事“学科课堂教学”活动时应该怎样使用与阅读
教材的问题，阐述了一些观点。
关键词：阅读，学科课堂教学。
0、问题的提出
0.1 简单的推理
教学活动是非常复杂的，复杂的教学活动是需要
认真研究的，研究教学活动必须研究教材，研究教材
通常又只能从阅读教材开始。
0.2 现实的状况
笔者做过调查，在很多教师的教学过程中，教材
的使用存在着很大问题：有的教师将教材束之高阁，
特别是在毕业年级上复习课时，他们往往是仅凭着一
本对教材的理解并不透彻的基础上编写出的复习资料
去上课，根本不愿意去阅读教材，在一定程度上把学
科教学异化为学科习题的解题训练；有的教师对教材
浅尝辄止，由于不十分科学的阅读习惯，也可能由于
并不十分高明的阅读水平，他们只是阅读教材的文
字，并习惯于仅从字面上去对教材做浅显的理解，从
而使得学科教学水平受到很大的局限。
教师应该怎样阅读教材
朱建廉
金中物理教研
·教师发展·
62
金中物理教研
0.3 提出的问题
针对教材阅读，特别是针对教师在教学研究时的
教材阅读，笔者觉得对如下几个问题必须慎重思考：
阅读教材时应读些什么？阅读教材时应注意什么？阅
读教材时有什么技巧？
1、阅读教材时应读些什么？
1.1 应读懂教材的知识结构
学科教材是学科知识的文本化呈现，学科知识是
人类对那些与学科相关的自然及社会现象的本质认识
的结晶，这种结晶有着自身的科学的结构，只有相对
完整的知识结构才能够呈现出相对完整的学科体系。
阅读教材就应该尽可能读懂教材中所呈现出的知识结
构，这对于在知识层面上理解教材是十分重要的。
例1：关于高中物理《第一章 力》的知识结构的
体会
教 材 在 本 章 内 安 排 了 《 一 、 力 》 、 《 二 、 重
力》、《三、弹力》、《四、摩擦力》、《五、力的
合成》、《六、力的分解》共六节内容。仅就其所构
成的知识结构而言，笔者觉得在教学中应该注意到如
下几个层次，并能够把这几个层次的知识内容自觉的
构建成相对完整、相对科学的知识体系。
（1）力概念的一般认识
在第一节的教学中，通过对力的定义（物体对物
体的作用）、力的特征（物质性、矢量性、瞬时性、
独立性、相互性）、力的作用效果（使物体变形、使
物体变速）、力的要素（大小、方向、作用点）、力
的图示（有向线段表示力）、力的分类（按性质划
分、按效果划分）等知识点的学习，对力的概念建立
起一般性的认识。
（2）三种常见力的比较
在第二、三、四节的教学中，通过对重力、弹
力、摩擦力在产生原因、产生条件、方向特征、大小
确定等方面因素的比较，进而细致的认识这三种具体
的常见力。
（3）物体受力情况分析
在一般性的认识力和细致的认识三种具体的力的
基础上，学习分析物体的受力情况的方法。所谓“物
体受力情况分析”，指的是把物体在特定的物理环境
中所受到的力找出来，而“找到”力显然需要建立在
“认识”力的基础之上。
（4）力的等效代换处理
力的合成与分解，就其本质意义来说应该是力的
等效代换方法。有了力的合成与分解的手段，就能够
很方便的用一个力等效取代多个力，或者是用多个力
等效取代一个力。
对《第一章 力》的知识结构作上述认识，教学
中努力做到：在认识力的基础上把力找出来，然后运
用合成或分解的手段作等效代换处理，这将会给解决
力学问题带来极大的方便。
1.2 应读通教材的逻辑体系
作为学科教材，在以文本方式呈现相应的学科知
识时，除了要关注到所呈现的知识的整体结构外，还
必须关注到呈现的文本自身的逻辑体系，因为只有符
合逻辑的文本才具有说服力。阅读教材就应该读通教
材中呈现知识时的逻辑体系，这对于给学习者以更有
效的指导是非常必要的，更何况教材的逻辑体系本身
也蕴含着极其丰富的教育因子。
例2：关于高中物理《几何光学》知识呈现中逻
辑体系的认识
高中物理《几何光学》着重解决的问题是光的传
播规律，而将传播规律应用于具体的光学元件对光路
的控制时，需要了解与掌握的则应包括光学元件对光
路的控制特征、成像特征、成像规律及物像关系等内
容。一方面由于“光的直线传播规律”、“光的反射
定律”及“光的折射定律”等，均可被统一于“费马
原理”之中，另一方面又由于“光学元件对发散光束
的控制特征将决定着它的成像特征”，所以对高中物
理《几何光学》知识要点间的逻辑关系可以作如下理
解
费马原理 → 传播规律 → 控制特征 → 成像特
征 → 成像规律
也就是说：“费马原理”决定着光的“传播规
律”；光的“传播规律”影响着光学元件对光路的
“控制特征”；光学元件对光路的“控制特征”又制
约着光学元件的“成像特征”；而将光学元件的“成
像特征”细化、量化后即可导出光学元件的“成像规
律”。
读出教材在知识呈现中的逻辑体系，无疑对把握
教材的深度及处理教材的方法等，都将能产生积极的
影响。
1.3 应读出教材的教育因子
如果说“以本为本”的传统教学观念把学科教学
活动简单的理解为“教教材”的话，那么新课程标准
则要求我们更新教学观念，把学科教学活动理解为
“用教材教”。用教材教什么？就是用教材去教知
识、教方法；就是在运用教材实施教学活动时培养能
力、影响素质。正因为如此，教师阅读教材时就应该
读出教材中的那些与知识、方法、能力、素质等有关
的所谓教育因子，以便在教学活动中发挥其教育功
能。
例3：关于《万有引力定律的建立》中教育因子
的发掘
万有引力定律的导出过程中蕴含着极其丰富的能
够对学生产生积极影响的教育因子。教师在阅读这一
·教师发展·
金中物理教研
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节教材时，应能够理清如下思路。
（1）简化模型：把行星绕太阳所作的椭圆运动
近似的视为圆运动。
（2）运用规律：根据圆周运动的相关规律写出
动力学方程
（3）利用关系：注意到圆周运动线速度与周期
间的关系
（4）变换形式：把圆周运动的关系代入动力学
方程并整理
（5）协同解决：把开普勒第三定律
代入动力学方程，得
（6）提出猜想：在研究开普勒第三定律中的常
量
K
时，依次提出两个猜想
猜想1：由于所有行星都是绕太 阳 作 椭 圆 运 动
的，且所有行星的椭圆轨道的半长轴的立方与其周期
的平方之比均等于常量
K
，所以常量
K
应与太阳的某
种因素相关。
猜想2：一方面由牛顿第三定律知，行星对太阳
的引力
F'
与太阳对行星的引力
F
的大小相等，即
另一方面考虑到：既然太阳对行星的引力
F
与行星的
质量
m
成正比，那么行星对太阳的引力
F'
也应与太阳
的质量
m'
成正比。
（7）确定常量：在上述两个合理猜想的基础上
确定开普勒第三定律中的常量
K
与太阳质量
m'
间的关
系为
其中，G是与任何因素均无关的普适常量。
（8）给出公式：由此可得太阳与行星间的引力
公式为
（9）合理推广：把太阳与行星间的引力公式推
广到质量分别为m1和m2的任意两个质点间，为
（10）实践检验：经过包括著名的“月地检验”
在内的大量检验，上述推广得到肯定。
（ 11 ） 最 终 概 括 ： 至 此 概 括 出 “ 万 有 引 力 定
律”。
显然，从教材中发掘出这样的“教育因子”并将
其应用于教学实践，必将收到很好的教学效果。
2、阅读教材时应注意什么？
2.1 教材的精妙之处应作深刻理解
教材是由专家们编写的。与普通的教师相比，专
家对学科知识的结构、对呈现知识时的逻辑体系、对
以特定的呈现方式呈现出的教材内容中所蕴含着的教
育因子、对蕴含在教材中的教育因子的教育功能等，
都会有很多更高明的体会和认识，所编写出的教材中
必有很多精妙之处。阅读教材时应注意到这些精妙之
处，并能对此做出较为深刻的理解。
例4：关于高中物理《热力学定律》的深刻理解
高中物理教材在热学部分依次给出了热力学的两
个定律，教师阅读这一部分教材时，如能体会到热力
学的这两个定律分别是怎样制约着宏观热过程，则这
样的深刻理解必将有利于教学的具体实施。
一个自然过程是否能够发生、发展，进而顺利地
从初状态变化到末状态，一般情况下取决于两个因
素：“量”和“序”。这就好像一个人要从楼下到楼
上时，他所需要迈出的步数以及他迈步时的次序等，
无疑都将影响着他是否能够顺利地上楼。迈出的步
数太少不足以上楼；上楼时不按顺序一步一步依次上
台阶也不能顺利上楼。热力学的两个定律实质上就是
分别从两个方面制约着宏观热过程的基本规律。热力
学第一定律是从“量”的侧面制约着宏观热过程的：
外界对物体所做的功与物体从外界吸收的热之和恰等
于物体内能增量。这表明宏观热过程具有与其他自然
过程共同的特征——必须遵从“能量守恒定律”而在
变化过程中受到“量”的制约；热力学第二定律是从
“序”的侧面制约着宏观热过程的：不可能使热量由
低温物体传到高温物体而不引起其他变化。这又表明
宏观热过程具有与其他自然过程不同的特征——必
须遵从“熵增原理”而沿着特定的方向变化以受到
“序”的制约。
2.2 教材的简约之处应有完整认识
教材要受到呈现方式、呈现篇幅等各种因素的制
约。受到各种制约的教材在呈现时必然会有简明扼要
之笔墨和约定俗成之表述。阅读教材时应注意到这些
简约之处，并能做出较为全面的认识。
例5：关于高中物理《电磁感应现象》的全面认
识
高中物理教材中对《电磁感应现象》做出了如下
表述：由磁场产生电流的现象较电磁感应现象。对于
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这一表述如果机械地理解为“只有磁场的变化导致电
流的产生的现象才叫做电磁感应现象”显然是不全面
的，因为这样的理解将无法把用以确定电动势大小的
法拉第定律称之为“电磁感应定律”。
对于“由磁场强弱的变化而导致的电磁感应现
象”应有如下的全面认识：磁场强弱的变化导致周围
空间产生感应电场；磁场强弱的变化导致周围空间的
导体中产生感应电动势；磁场强弱的变化导致周围空
间的闭合导体中产生感应电流。
对于“由导体做切割磁感线的相对运动而导致的
电磁感应现象”应有如下的全面认识：导体做切割磁
感线的相对运动而导致导体中自由电荷在磁场中沿与
磁场不平行的方向运动；导体中自由电荷在磁场中沿
与磁场不平行的方向运动而导致导体中自由电荷受磁
场力作用；导体中自由电荷受磁场力作用移动而累积
形成电源产生感应电动势。
2.3 教材的不妥之处应能变通处理
教材是人编写的，即使是作为专家的人，其知识
积累、思维方式、思维能力等，都会有一定程度的局
限性。无论是怎样的专家，也无论是编写出怎样的教
材，均会存在着一些不妥、不当、甚至是不对之处。
阅读教材时应注意到这些不妥、不当、甚至是不对之
处，并能做出相应的变通处理。
例6：关于高中物理《分子力曲线变化特征的分
析》中相关内容的变通处理。
高中物理教材关于分
子力变化特征的分析是在
给出图1所示的分子力变
化曲线的基础上进行的。
针对该曲线，教材做出如
下分析：“当分子间的距
离小于r0时，引力和斥力
虽然都随着距离的减小而
增大，但是斥力增大得更
快，因而分子间的作用力表现为斥力”。“当分子间
的距离大于r0时，引力和斥力虽然都随着距离的增大
而减小，但是斥力减小得更快，因而分子间的作用力
表现为引力”。
教材的上述分析产生了一个误解：无论在哪个区
域，分子间斥力随分子间距离的变化都要比分子间引
力随分子间距离的变化更快。其实，只要对图1给出
的分子力曲线的特征分析做出如下变通处理，就可以
正确地把握分子力变化规律。图1表明：
（1）分子间引力和斥力均随着分子间距离的增
大而单调减小。
（2）在0 < r < r0的区间内，分子力表现为斥力，
这是因为分子间斥力大于引力；而在0 < r < r0的区间
内，表现为斥力的分子力随着分子间距离的增大而减
小，则是因为分子间斥力减小得比引力更快。
（3）当r=r0时，分子力为零，这是因为分子间引
力和斥力大小相等而达到平衡。
（4）在r0 < r < rm 的区间内，分子力表现为引
力，这是因为分子间引力大于斥力；而在r0 < r < rm 的
区间内，表现为引力的分子力随着分子间距离的增大
而增大，则是因为分子间斥力减小得比引力更快。
（5）当r = rm 时，表现为引力的分子力取得极大
值，这一方面是因为此时分子间引力大于斥力，另一
方面还因为此时分子间引力和分子间斥力随着分子间
距离的增大而减小得一样快。
（6）在rm < r < + ∞ 的区间内，分子力表现为引
力，同样是因为分子间引力大于斥力；而在rm < r < +
∞ 的区间内，表现为引力的分子力随着分子间距离
的增大而减小，则是因为分子间引力减小得比斥力更
快。
3、阅读教材时有什么技巧？
3.1 比较以明鉴
比较，是分析过程、研究现象时最常用的方法。
通过比较，可以了解个性、把握共性；通过比较，可
以认识概念、鉴别概念；通过比较，可以在相互孤立
的事物间建立起横向联系。比较的方法其关键就在
于：“同”中找“异”、“异”中找“同”。可见，
阅读教材时应该经常地运用比较的方法。
例7：关于高中物理两种曲线运动的比较
高中物理介绍的“平抛物体的运动”和“匀速圆
周运动”，分别代表着加速度恒定的“匀变速曲线运
动”和加速度变化的“变变速曲线运动”这两类不同
类型的曲线运动。通过比较明确其间的异同，对把握
这两种曲线运动的特征和规律会有很大的帮助。
（1）运动轨迹：同（均为曲线）；异（“平抛
物体的运动”的轨迹是抛物线，“匀速圆周运动”的
轨迹是圆）。
（2）速度变化：同（均为变速）；异（“平抛
物体的运动”的速度大小和方向都变化，“匀速圆周
运动”的速度只是方向在变化）。
（3）速度方向：同（速度方向均在变化）；异
（“平抛物体的运动”速度方向越变越慢；“匀速圆
周运动”速度方向均匀变化）。
（4）加速度情况：同（均不为零）；异（“平
抛物体的运动”的加速度是恒定的重力加速度，“匀
速圆周运动”的加速度是大小恒定方向不断变化的向
心加速度）。
（5）分析方法：同（均用分解的方法）；异
（“平抛物体的运动”由于加速度恒定而在固定的坐
标内分解位移、速度和加速度，“匀速圆周运动”
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则由于加速度变化而在运动的坐标内分解力和加速
度）。
3.2 溯源以明理
分析过程、研究现象其目的应该是透过现象探索
本质；应该是在知其“然”的基础之上探索其“所以
然”；应该是在得到“果”后追究相应的“因”进
而建立起规律性的“因果关系”。而溯源的方法就
可以帮助我们透过现象看到本质、就可以帮助我们在
知其“然”的基础之上搞清“所以然”、就可以帮助
我们在得到结论性的“果”后明确规律性的“因果关
系”、就可以帮助我们建立起事物间的纵向联系。所
以，阅读教材时必须自觉地运用溯源的方法。
例8：关于高中物理能量守恒原理的追溯
能量守恒定律在高中物理教材中着重呈现的是
“建立过程”、“表现形式”和“实际运用”等环
节，在阅读教材时如能自觉地运用溯源的方法，还可
以进一步把“能量守恒定律”与更为基本的“物质不
灭定律”建立起纵向的因果联系
“能量”是量化运动的；“运动”是“物质”的
存在形式。“物质不灭”必将表现为“运动不灭”；
“运动不灭”又必将要求“能量守恒”。
3.3 平淡而求真
一种朴素的哲学观点认为：物质的世界是和谐
的；和谐的物质世界中物质的运动规律是简洁的。正
因为物质世界是和谐的，也正因为物质运动规律是简
洁的，所以探索物质运动规律的方法不必过分繁琐，
这就是所谓的“平平淡淡才是真”。阅读教材的最高
技巧也应该是：平淡以求真。
例9：关于高中物理运动学概念的认识
高中物理对机械运动给出了如下定义：一个物体
相对于另一个物体的位置变化叫做机械运动，简称运
动。对于这一部分教材的阅读，若能够紧紧抓住运动
的定义，以一种平淡的阅读技巧逐步深入地思考“什
么是运动？”这一基本问题，就可以对运动、对于运
动相关的概念逐步形成较为深刻的认识。
（1）“位置变化”叫做“运动”。在这一认识
的基础上应能体会到：引入“位移”概念来描述“位
置变化”进而描述“运动”是十分必要的。
（2）“相对位置变化”叫做“运动”。在这一
认识的基础上应能体会到：必须引入“参考系”的概
念，因为只有相对于特定的“参考系”才能把“运
动”描述清楚。
（3）由于任何“变化”都必须在一定的时间内
完成，所以也可以把“运动”理解为“相对位置随时
间的变化”。在这一认识的基础上应能体会到：把握
“位移随时间变化的关系”是了解“运动”规律的一
个重要的方面，而引入“速度”的概念则能更直接的
描述“相对位置随时间的变化”的情况。
（4）对于较为复杂的“运动”来说，其“相对
位置随时间的变化”的情况还在变化着。在这一认识
的基础上又应能体会到：明确“速度随时间变化的关
系”是了解“运动”规律的另一个重要的方面，而引
入“加速度”的概念则能更直接的描述“速度随时间
的变化”情况。
—— 发表于《物理教师》2005年第12期
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摘要：新课程改革中提倡物理教师通过自我评价
促进教师的专业发展，本文根据物理教学的特点，建
构了物理教师知识自我评价的调查指标体系，并设计
了调查问卷，对物理教师自我 评价现状进行了调查
研究，从而根据调查结果提出了教师发展建议。
关键词：物理教师；自我评价；教师发展
新一轮的物理教学改革中提倡物理教师改变评价
方式，通过自我评价促进教师的专业发展，因此物理
教师的自我评价现状，是值得研究的一个问题。笔者
以教育研究者对教师素质分类为基础，结合物理学科
的特点，对物理教师的知识进行了更具体的分类，并
进行物理教师自我评价现状的调查和研究。
1 建构调查问卷的指标体系
教育研究者对教师的素质分类从不同的方面进
行了详细的研究， 值得重视的有以下的内容：全美
专业教职标准委员会(National Board for Professional
Teaching Standards)在其《教师应该知道什么和能够做
什么》的文件中，对教师专业素质提出5点核心内容:
教师效力于学生及学习；教师熟悉所教的学科内容以
及如何把这些学科内容教授给学生；教师负有管理和
监控学生学习的责任；教师系统地思考其教学实践并
从经验中学习；教师是学习共同体的成员。
前国际教育署署长塞西里亚布阿斯拉斯卡博士对
当今教师的素质提出了5个要点：（1）教师具有公民
的意识，积极参加到社会里来。（2）教师具有苏格
拉底式的智慧，采取集体参与合作的方法，教师能提
出有水准的问题并得到学生满意的回答，这种方法可
以作为教与学的核心。（3）要有移情意识。移情意
识是一种建立良好的师生关系的方法，它的建立在
于对他人的情感、文化和认知方式的理解，通过这些
能够加强学生对社会交往技能重要性的认识。 （4）
要教育制度化。教师要培养学生的集体意识，培养学
生积极参与集体活动。（5）教师要具有实用主义精
神。
叶澜认为教师素质结构由专业理念、认知结构、
能力结构组成。还有研究认为，教师的素质结构可分
为所教学科的知识、教育专业知能、教育专业精神。
本研究在借鉴各种对教师素质研究的基础上，结
合物理教学的特点和新一轮物理教学 改革的新思想，
按照物理教学工作体系，建构了物理教师知识自我评
价的调查指标体系。
2 调查数据结果分析及比较
数据采集情况：调查研究共发放问卷210份，收
回问卷210份，其中有效问卷186份。
问卷的效度和信度：问卷的效度主要采用了专家
效度，即主要从表面效度和内容效度出发， 通过一线
教师的访谈以及教育专家的指导完成；问卷的信度利
用了统计软件SPSS13.0， 得出信度系数为0.97，信度
良好。
2.1 影响教师发展因素的调查
笔者综合了各专家以及一线教师的建议，选出了
5个影响教师发展的重要因素，其分别是：教师间交
流少、没有足够的奖励、信息的闭塞、自身知识的匮
乏和没有时间。通过教师们的调查排序，统计得出的
结果如图1所示。
注释：在排序题目里有5个选项，让教师填写时
按照影响程度从高到低的顺序进行排列，各选项的内
容分别是（A）没有时间，（B）自身知识的匮乏，
（C）信息的闭塞，（D）没有足够的奖励，（E）教
中学物理教师知识的自我评价的调查研究
朱柏瑾 彭双
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师之间交流较少。在统计时把5个选项按照教师排列
的顺序放在5个位置上，因此每一横排代表一个教师
对于选项的排列顺序，如表1所示，对每一个位置赋
值，位置1为5分，位置2为4分，位置3为3分，位置4
为2分，位置5为1分。其中笔者为了计算各选项对于
教师的影响程度，按照公式：
。
计算出排序题里每一选项所对应的分值。重要性
等级分值越高，也就代表影响程度越大。
从图1以看出：（1）“信息的闭塞”对于教师的
发展影响最大。（2）“没有时间”是影响教师发展
的另一重要因素。在我国，学生学业负担很重，这
背后则是教师的巨大工作量。（3）“没有足够的奖
励”对教师自身的发展影响最小。
2.2 教师对自我评价的总体认识
笔者计算出自我评价所包含指标的平均分，其结
果如图2所示。
从图2可以看出：（1）自我评价对于教师发展意
义的自评分数较高。理论上可以知道自我评价对于教
师的发展有着重要的意义，调查结果与理论基本相符
合。（2）系统化的自我评价的自评分数最低。自我
评价的理论发展较好，但实际操作的研究却相对较
少。因此教师在实际操作中，只能依靠自己的经验摸
索，这也就加大了系统化自评的难度。这一项分值偏
低，也就造成了自我评价总体认识的绝对分值偏低。
（3）关注自己的授课效果的自评分数最高。课堂是
教师教学活动的主要场所，在课堂上的教学表现直接
显示了教师的水平，不关注自己课堂的教师是不可能
成为一名优秀教师的。（4）总结自己的教学想法的
自评分数较低。总结自己的教学想法是成为研究型教
师的基础，教师们应该养成总结自己教学想法的习
惯。
2.3 教师在知识维度的自我评价调查
笔者计算出知识维度所包含指标的平均分，其结
果如图3所示。
从图3可以看出：（1）文化知识的自评分数最
低。我国中学过早的文理分科，使物理教师文化知
识的获得并不系统。（2）条件性知识的自评分数偏
低。条件性知识主要包括教育学、 心理学方面的知
识。相关研究表明无论职前教师还是职后教师，他们
对条件性知识的掌握都不够好，因此教师应该加强
条件性知识的学习。（3）实践性知识的自评分数较
高。教师的成长与教学经验联系紧密，实践性知识是
从教学实践中得来，是教学经验的结晶，受教师们重
视。（4）本体性知识的自评分数最高。本体性知识
主要由物理学科的知识组成，掌握本学科知识是成为
一名物理教师的条件和基础，且本学科的知识掌握不
好是无法教导好学生的， 其自评分数最高也说明教师
对于学科知识掌握最好。
3 不同教龄教师自我评价的调查统计
3.1 不同教龄教师对自我评价的认识的调查
笔者计算出教师对自我评价的认识所包含指标的
平均分，其结果如图4所示。
从图4可以看出：（1） 教龄1-5年的教师最关注
于自己授课时的效果，但是在总结自己的教学想法上
的自评分数却最低。对于新教师来说，对于教学的理
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解也较为浅显，教学想法较 少，因此在教学想法的
总结上受到一些限制。（2）教龄6-10年的教师系统
地做自我评价的自评分数最低，关注自己授课时的效
果的自评分数也相对较低。经过几年的教学，有了一
定的教学经验，这时的教师容易产生自满，并且逐渐
地走进了自己职业生涯的倦怠期。（3）教龄11- 20年
的教师各指标的自评分数都较高， 并且系统地做自
我评价与总结自己的教学想 法的自评分值最高。从
教11 -20年，已经过去了职业生涯的倦怠期，教师们
开始更加关注自己的课堂教学，能很好地进行自我评
价。（4）教龄20年以上的教师对于自我评价的意义
的自评分数最高，关注于授课时的效果的自评分数最
低。经历了20年教学的教师，从自己专业发展的经历
中更深刻地体会到自我评价的意义，从而肯定自我评
价的作用。而长时间教学经验的积累，能很好地把握
课堂，相应的对于自己的教学效果不太关注是可以理
解的。(5)不同教龄教师的各项指标的自评分值分布
相同。自我评价对教师发展的意义、关注授课时的效
果两指标的自评分数较高。系统化的自我评价、经常
总结自己的教学想法两指标的自评分数较低，这与前
面的结论相符合。且各教龄阶段存在着差异，自评分
数存在着区别，这样就造成了各指标的总体平均分不
高。
3.2 不同教龄教师在知识维度下的调查
笔者计算出教师在知识维度下所包含指标的平均
分，其结果如图5所示。
从图5可以看出：（1）教龄在1-5年的教师各指标
分数都比教龄6- 10年的教师自评分数高。对于刚进入
教学岗位的教师（教龄1-5年），在学校中所学的理论
知识没有更好地与实践相结合时，对于自身的知识有
种自满的情绪，没有认识到自己所学的知识和中学实
际的教学有多大的差距；当有一定教学经验之后（教
龄6-10年）会意识到自身知识的缺乏，越来越多的发
现自己在教学中的问题，总结自己教学以来所遭遇到
的挫折，因此自评分数相对偏低。（2）教龄在10年
以上的教师各指标自评分数都相对偏高。随着教龄的
增长，教师们的教学知识更加丰富，对于自己所掌握
的和应该掌握的知识都十分的熟悉，因此自评分数相
对偏高。（3）教龄20年的教师的本体性知识与实践
性知识两指标的自评分数最高。经过多年的教学，教
师的物理学科方面的知识的掌握达到了一定的高度，
而自己丰富的教学经验更是提高了对实践性知识的认
识，形成了自己的教学风格，因此这两指标的自评分
数最高。文化性知识与本体性知识这两指标的自评分
数相对偏低，笔者猜测教师不太注重这两种知识的学
习。（4）不同教龄教师的各项指标的自评分值分布
相同。本体性知识、实践性知识两指标的自评分数较
高，文化知识、条件性知识两指标的自评分数相对较
低。
4 教师发展建议
通过上述研究，了解中学物理教师的基本情况，
为了更好地促进教师的发展，提升教师的素质，因此
有以下几点教学建议：（1）建立属于自己的信息交
流系统。随着时代的发展，信息交流越来越方便，导
致了信息的泛滥，如何在巨大的信息里找到自己有用
的信息是人们开始关注的话题。而教师们也需要有一
属于自己的信息交流系统，不但可以得到教育发展的
第一手资料，更新自己的教育观念，而且可以大大缩
短自己寻找信息的时间，这样就可以更 好地促进自身
的发展。（2） 进行职业规划，高效率的工作。一天
24小时，有的人认为无论做什么，时间都很充裕；有
的人却埋怨属于自己的时间越来越少。教师们更是因
为有越来越多的东西需要教给学生而牺牲掉自己的学
习时间。面对着这样的现实，教师们应该对自己的职
业进行规划，安排好自己的时间，使自己的生活更加
有节奏，高效率的工作，只有这样才能工作、学习、
生活都不耽误，且都能做好。（3）系统地进行自我
评价。教师们都能认识到自我评价能很好的促进自身
的发展，但是系统化地进行自我评价还是相对较少
的，本研究着眼于物理教师的素质，做了一个系统评
价自己的方案，希望教师能更好地进行自评，促进自
身的发展。（4）重视文化知识与教育学、心理学知
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识。在中学的教学里，越来越要求学生全面的发展，
现代的物理课程的教授，不仅仅是让学生学习物理知
识，还要让学生通过物 理学习到科学的本质，这样文
化知识的教授必不可少。并且在现在的中学，青少年
心理问题越来 越受到大家的重视。物理学科作为一门
自然科学对社会以及自然有一套独特的见解， 物理教
师在这方面是更有优势。（5）注意职业倦怠期的出
现。在职业倦怠期，教师会出现情感耗竭、人格解体
以及个人成就感低落等现象。在这个期间教师们可以
采取多与人交流、对自己实施压力管理、计减缓教师
职业压力的组织环境等方法，顺利渡过职业倦怠期。
参考文献
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出版社，2002。
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概论·北京：北京师范大学出版社，2008。
——发表于《物理教师》2011年第2期
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