浅谈“多元互动”式教法在高中物理的应用

章　萍

摘　要：信息时代与知识经济时代的来临对教育提出了前所未有的变革要求，要求教育培养学生学会做人、学会求知、学会创造，学会生存。物理新课标突出从生活走向物理，从物理走向社会的课程理念，充分体现STS（科学、技术、社会）教育，强调让学生更多地掌握学习的方法与途径，学会学习。笔者就“多元互动”教学法进行了一定的研究，“多元互动”教学法，能充分培养学生获取知识的主动性、合作性和创造性。

关键词：多元互动　物理教学　高中物理

“多元互动”教学法，就是在教师指导下，学生从多角度，采取多种形式，利用多种资源进行个性需求的多种整合互动，形成多元智能结构的个性化的教学策略。“多元互动”教学法以启发、联动、能动和创新为主线，以学生的探索活动为主体，以教师点拨为主导，以培养学生能力、发展学生智力为中心，以优化教学过程、大面积提高教学质量为目标，以动脑为核心，进而辐射到动口、动手、动笔等诸多互动因素。本文以高一物理“宇宙航行”一节的教学为例，浅述运用“多元互动”教学法的尝试过程。

创设问题情景，引发认知冲突——启发阶段

问题情景是一种特殊的学习情景。创设良好的问题情景是实施“多元互动”教学法的前提。问题情景的设置就是要促使学生在原有知识与必须掌握的新知识之间发生激烈认知冲突，激化学生意识中的矛盾。要善于运用直观演示、实验探索、多媒体动画、趣味实验等手段，努力使抽象问题具体化、深奥原理形象化、枯燥知识趣味化，从而大大激发学生发现问题的欲望和探究问题的热情。在“宇宙航行”一节本人创设如下情景：

情景一：多媒体播放配有雄壮音乐的“神舟六号”升空的视频，同时让学生探索卫星是如何发射出去的，并强调卫星的发射过程。

情景二：设想在高山上水平抛出一个物体，水平射程与什么因素有关？想象当初速度足够大时，这个物体将如何运动？

情景三：再借助多媒体动画演示“牛顿的设想”——水平抛出的物体，初速度越大，水平射程就越大。可以想象当初速度足够大时，这物体将不会落到地面，将和月球一样成为地球的一颗卫星。围绕这一主线引出宇宙航行的概念。

引导学生探索，自发交流提问——联动阶段

联动阶段是实施“多元互动”教学法的关键环节。在引导学生探索的过程中，教师可以提出若干符合学生认知规律的子问题，放手让学生动脑思考、动口讨论、动手实验，独立寻求解决问题的办法。操作时要注意保证让学生有足够的时间进行探索，对探索过程中的不同见解、疑难问题，在讨论交流中能各抒己见、互帮互助、共同提高，充分展现学生的思维过程，从而培养学生的表达能力、合作精神和团队意识。教学中教师要最大限度地发挥学生讨论的积极性和创造性，同时又要注意对学生的讨论及时进行启发，因势利导地调控讨论的进程。在该节课笔者提出如下问题：

问题一：人造卫星绕地球运行的动力学原因是什么？

问题二：人造卫星绕运行的线速度、角速度、周期与轨道半径有什么关系？

问题三：高轨道上运行的卫星速度较小，是否发射也容易呢？

问题四：牛顿实验中，炮弹至少要以多大的速度发射，才能在地面附近绕地球做匀速圆周运动？（已知地球半径为6370km）启发学生用两种方法求解。

教师答疑点拨，适时强化拓展——能动阶段

能动阶段的核心是通过教师当场答疑，将所解决问题中失败的思路暴露出来，让学生从中领悟成功之路，看到思维的全过程并启发他们联系讨论的内容及思维方法，做出适当的引申与拓展。本阶段本节课笔者操作如下：

（1）设疑答疑点拨。

如果发射速度小于7．9km／s，炮弹将落到地面，而不能成为一颗卫星；发射速度等于7．9km／s，它将在地面附近作匀速圆周运动；要发射一颗半径大于地球半径的人造卫星，首先它的环绕速度肯定小于7．9km／s，这是不是说明发射高轨道的卫星更容易呢？没有这么简单。我们先将卫星送入它的轨道，大家想一想，这要消耗多少能量呢，然后还需要给它一个环绕速度，可知这两项加起来发射速度必须大于7．9km／s。可见，向高轨道发射卫星比向低轨道发射卫星要困难。第一宇宙速度是人造卫星在地面附近环绕地球作匀速圆周运动所必须具有的速度。

（2）引申与拓展。

第二宇宙速度大小v2＝11．2km／s是卫星挣脱地球的束缚，成为绕太阳运行的人造行星的最小发射速度。注意：发射速度大于7．9km／s，而小于11．2km／s，卫星绕地球运动的轨迹为椭圆；等于或大于11．2km／s时，卫星就会脱离地球的引力，不再绕地球运行。

第三宇宙速度大小：v3＝16．7km／s是卫星挣脱太阳引力束缚的最小发射速度。注意：发射速度大于11．2km／s，而小于16．7km／s，卫星绕太阳作椭圆运动，成为一颗人造行星。如果发射速度大于等于16．7km／s，卫星将挣脱太阳引力的束缚，飞到太阳系以外的外太空。

展开变式探讨，自我体验归纳——创新阶段

知识只有在应用中、在解决问题的过程中才能显示出强大的力量，学生也只有在应用所学知识解决问题时，才能把知识学活，才能提出新的问题。为此，教师应精选例题与习题，遵循学生的认知心理规律，展开变式训练，通过一题多解、一题多变、多题一解等形式，让学生深刻地理解知识，并能灵活地运用所学知识解答新情景下的问题，真正实现“学中用，用中学”，从而使学生的创造能力在学习和应用科学知识、解决实际问题的过程中不断完善、不断发展、不断提高。故本节课笔者选了以下的例题：

已知万有引力常量G，地球半径R，地球和月球之间的距离r，同步卫星距地面的高度为h，月球绕地球动转的周期T1，地球的自转的周期T2，地球表面的重力加速度g，某同学根据以上条件，提出一种估算地球质量M的方法：地面上一质量为m的物体随地球自转作圆周运动，由

（1）请判断上面的结果是否正确，并说明理由。（2）请根据已知条件再提出两种估算地球质量的方法并解得结果。

“多元互动”教学法的实施，激发了学生的学习动力，培养了学生的学习兴趣，增强了学生的创新意识，提高了学生的创新能力。充分发挥了教师的主导作用和学生的主体作用，调动了教与学两个方面的积极性。作为新世纪的物理教师，我们应优化教学内容和教学方法，让教学“活”起来，让学生在课堂上“动”起来，真正把传授知识的过程变成学生学习交流和自主探究的过程，使中学物理教学走上素质教育之路。