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例谈“原始问题”在中学物理教学中的作用
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在我国的中学物理教学中，长期以来存在着这样一种现象，即无论是在教科书、学习辅导资料中所展示的例题、习题，还是教师教学过程中呈现在学生面前的例题和习题，除极个别的思考题属于“原始问题”外，均属于“抽象问题”，物理教学过程基本上局限在图1所示的虚线框内．因此，传统的物理教学，由于在原始问题和抽象问题之间产生了一个断带、一条鸿沟，很多学生只知道根据已知条件和现成的物理模型去解题，遇到实际问题则常常束手无策。这种情况下学生感觉到物理枯燥难学，即使学会了也没有用，导致学生厌学情绪严重，教学效果不佳。针对这种情况，如在物理教学过程中适时引入物理原始问题，别具一格，效果一定很好。下面笔者就物理原始问题在物理教学中的作用谈一谈自己的粗浅认识，希望能抛砖引玉。
1 利用物理原始问题设疑、激趣引入新课，简单易行，事半功倍
利用物理原始问题引人新课，造成悬念，从而使学生的思维指向更为集中，积极期待着问题的解决，吸引他们的注意力，刺激求知的欲望，简单易行，却能事半功倍。
例如在讲“运动和静止”一节内容时，没有平铺直叙地直接介绍要讲的内容，强调运动是绝对的，静止是相对的，而是在上课的开始首先给学生放一段电影《闪闪的红星》中的插曲“小小竹排江中游，巍巍青山两岸走”，引起学生好奇心，接着提问学生对于“巍巍青山两岸走”同学们是怎样理解的?青山难道还会走吗?是不是歌词写错了?然后引出新的课题。 这一做法虽然很简单，但效果十分明显。课后学生反应，引入新课的这种做法本身就深深引起学生的好奇心：老师怎么了?为什么放歌曲给我们听?要干什么?强烈地吸引了学生的注意力，将学生那颗还沉浸在课下活动兴奋不已的心立刻拉回到课堂上。老师的问题更激发了学生浓厚的兴趣，学生情不自禁地会问自己：到底是什么原因呢?启发学生积极思考引发学生认知冲突的同时，也给学生创设了一种生动活泼的学习情境，营造了一种轻松、和谐、积极的课堂气氛，给学生耳目一新的感觉． 2 通过物理原始问题的探究、讨论巩固新课，加深理解，学以致用 传统的物理教学，巩固新课常常是通过做习题。但是习题往往与物理现象相脱离，使学生处在模型和模块的包围之中，满脑子的小球、轻杆、木块、斜面⋯⋯ 却往往不问其生活源头，感受不到物理现象真实与鲜活的一面。很多学生只知道根据已知条件和现成的物理模型去解题，遇到实际问题则常常不知所措，感悟不到物理的真谛，久而久之便导致学生感到物理难学，学了无用，学生全面的发展受到了桎梏。通过对物理原始问题的讨论，探究巩固新课，能在广度和深度上拓宽学生的知识面，加深对所学内容的理解，提高运用物理知识解决实际问题的能力，使学生能够学以致用，体会到学习的快乐，易于形成长久稳定的物理兴趣。 例如在讲完“碰撞”一节内容后，在当天的辅导课上，没有直接拿来练习题让学生做以巩固所学内容，而是向学生播放电影《夺宝奇兵》中二世(电影主人公的名字)的父亲用伞驱赶海鸥撞毁追击他们的飞机得救的一段。目的一是让学生放松一下绷紧的神经，更重要的是给出这样一物理原始问题：“海鸥撞毁了飞翔中的飞机，可能吗?试估算一下海鸥对飞机的撞击力，再作回答。” 这一物理原始问题来源于生活，就在我们身边，呈现给学生不是抽象的模型而是实实在在的物理事件，并且按常理看来是不可思议的事件，极大地引起学生探求欲望，促使学生积极思考，探究原因。 首先师生共同分析这个原始问题，题中没有给出任何可借以计算的数据，因此要精确算出撞击力的大小是很难的，但对此原始问题作出撞击力大小数量级的估算是可以的，题目也正是这样要求的。让学生确信问题是可解决的。 然后进一步分析：任何原始问题，经分解、简化和抽象后均能找出一个合理的物理(或数学)模型，并可运用已学过的物理知识解之，本题亦不例外。怎样得到一个恰当的模型呢? 师生经过逐步探究、讨论，最后可以得出：生活的经验告诉我们，海鸥与飞机相撞，海鸥必“粉身碎骨”，并粘附在飞机上。若将海鸥与飞机的形状不予考虑，简化并抽象成两个物体的相撞，撞前“两物”相分，撞后“两物”合二为一，这正是物理学中所讲的“完全非弹性碰撞”的物理模型，碰撞前后系统动量守恒，于是原始问题便简化成一个抽象问题。 最后，有了抽象的物理模型后，接下来便是对撞击力作出合理的估计。所需合理的数据从何而来?办法就是组织学生根据生活的经验来猜测、探讨。 设M、m分别表示飞机和海鸥的质量，v1和 v2分别表示飞机和海鸥的速度，而 v3 表示机鸟共同的速度，取飞机的飞行方向为正方向，则由碰撞前后动量守恒得 Mv1—mv2= (M +m)v3 (1)
