物理教师备课时应具有的“深入”意识，本文主要内容关键词为：时应论文,意识论文,物理论文,教师论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
本文所谓的“深入”，是指高中物理教师在备课中通过对授课内容及相关知识的深刻理解和准确把握，以及对所授课的核心内容在教材体系中地位和作用的深度认识，从而达到对其重点、难点和疑点摸准吃透、了然于胸的境界；并因此能够做到在课堂教学中科学、适度地“浅出”，让学生从易懂会学到真懂巧学，实现物理高效课堂教学的目标。
对物理概念和规律理解的“深入”意识
物理概念是物质运动及其属性的一种思维方式，物理规律是物质属性的内在联系。因此，引导学生深化对物理概念和规律内涵的理解掌握，是正确求解物理问题的前提与基础。
1.理清交流电有效值的来龙去脉
交流电的有效值是根据纯电阻电路中电流的热效应来规定的：如果让交流电和直流电通过同样阻值的电阻且两电阻在相同时间内产生的热量相等，物理学上就把这一直流电的数值称为这一交流电的有效值。当然这里所说的数值，既可以是电流值，也可以是电压值或电势差值。
如果是在电容器两端加上有效值220V的交流电，那么这个电容器的耐压值最少应该多大时才不会被击穿呢？显然，这个问题与上述情况不同，此时电容器耐压值应不低于
。电容器是否会被击穿不属于电流热效应范畴，而是电介质绝缘性能遭到破坏的问题。某种介质材料所能承受最大电场强度称为该种介质的击穿场强；只要场强瞬时值大于击穿场强，介质就可能被击穿，并不需要有一个积累过程。这是与电流热效应性质的不同之处。
小结 所谓交流电有效值，是指在同一时间内与直流电产生相同热效应的交流电数值。教师在备课时，要注意使学生深入理解：①有效值是能等效替代交流电的直流电数值；②有效值是根据电流通过电阻时产生的热效应来定义的；③等效的前提条件是“同一电阻”和“同一段时间”；④对于周期性交流电，应取其周期的整数倍；还要保证足够的考察时间。
2.准确理解“摩擦做功”和“摩擦生热”的关系
“摩擦生热”是人们熟知的俗语，但如果以为摩擦一定会“生热”，摩擦力做功就一定“生热”，那就是非常片面的理解了。
对物理核心知识点深度把握的“深入”意识
没有对核心知识点的深度把握，就做不到对学科知识体系的系统驾驭和科学应用，也就谈不上拥有系统和深厚的物理素养和物理思想。
3.对场源电流变化引起所产生的磁场变化问题的深度认识
由导体切割磁感线与由闭合电路中磁场变化产生感应电动势两种情况的微观机制不同。前者洛伦兹力为非静电力，后者感应电场力为非静电力；非静电力搬运电荷做功，是把其他形式能转化为电能；洛伦兹力虽然不做功，却是不同形式能量转化的桥梁。
如图2，带电粒子甲、乙以相同的动能在匀强磁场中运动。甲从
区域运动到
区域，且＞；乙在匀强磁场中做匀速圆周运动，且在Δt时间内，该磁场的磁感应强度从增大到。当磁场达到时，甲、乙两粒子的动能变化情况是
A.都保持不变 B.甲不变，乙增大
C.甲增大，乙不变 D.甲不变，乙减小
E.甲减小，乙增大
点拨 本题正确答案为B；不少人却认为A对。他们的理由是：虽然磁场的磁感应强度变化会使在磁场中运动的甲、乙两粒子所受的洛伦兹力大小也发生变化，不过由于洛伦兹力并不做功，所以两粒子动能会保持不变。
实际上这种分析只对甲粒子成立。对乙粒子而言，由于磁场从增大到的过程中，变化的磁场将产生感应电场，由楞次定律判断出，感应电场的方向为正视顺时针方向。假如乙粒子带正电，由左手定则可知该粒子必然做正视顺时针转动，这样感应电场力将对其做正功，粒子动能增大（当然，感应电场力对负粒子做正功，同样可使粒子动能增大）。毫无疑问，在感应电场力作为非静电力做功的过程中，是把产生变化磁场的场源电流的电能转化为带电粒子的动能，这正是问题的实质所在。
小结 教师在备课中，应有意识地让学生深入理解：场源电流发生变化引起所产生的磁场随之变化的问题，只能用楞次定律判定感应电动势与感应电流方向，不能用右手定则；而导体切割磁感线产生感应电动势的方向既可以用右手定则，也可以用楞次定律来判定。楞次定律可广泛适用于因磁通变化而产生的电磁感应现象；右手定则可以视为楞次定律使用的特例。
对物理疑难问题剖析释惑的“深入”意识
物理疑难问题大量且客观存在，教师应当去勇敢面对。只有清醒的老师，才会有智慧的学生。
4.“光电效应”疑云的驱散
“光电效应”在中学物理“光的本性”这一板块中占有显著位置，在光电效应教学中，学生常常会提出如下疑问：入射光频率等于极限频率时，能否产生光电效应？
现行教材及相关教辅材料对光电效应都有比较一致的说法：“物质在光的照射下释放出电子的现象”“在光的照射下从物体发射出电子的现象”“在光的照射下，使物体中的电子脱出的现象”等等。当然前面所提到的光均含不可见光。同时也都这样表述：“任何一种金属，都有一个极限频率，入射光的频率必须大于这个极限频率才能产生光电效应，低于这个频率不能发生光电效应”。美国高中主流理科教材2008版《物理：原理与问题》一书也认为：“电磁辐射照射到物体上并使其发射电子的现象叫做光电效应”。显然电磁辐射比光所涉及范围要广得多但不矛盾，以上光电效应各种表述是容易达成共识的。
当入射光频率等于极限频率时，能不能产生光电效应呢？答案是肯定的。由于极限频率
=W/h，根据爱因斯坦光电效应方程
=hv-W，当v=时，v=0。这就是说，当入射光频率等于极限频率（又叫截止频率）时，电子能够从金属表面发射出来，也就是能够从金属表面脱出，只不过脱出后电子速度为零。如果这时有外电场存在，电子从金属表面脱出后将做定向移动形成光电流。毋庸置疑，从这个意义上说，入射光频率等于极限频率时，能够产生光电效应。《物理：原理与问题》有一段表述：“当入射光的频率等于或大于截止频率时，增加照射光的强度，光电流就会增大”，这有力地支持了以上观点。
小结 教师在备课时，应有有意识地让学生知道，《中学物理教师手册》在定义极限频率时指出：“只有当光照射物体的频率不小于某个确定值，物体才能发出光电子，这个频率就叫做极限频率”。这里“不小于”即包括“大于”和“等于”的情况。
5.正确认识核反应中的质量亏损问题
如果只考虑核反应前后的静质量之差，而没有顾及核反应后的运动质量部分，也就是没有把核反应后产物的增益质量、辐射出的光子质量计算在内的话，那么静质量不守恒；质量亏损结论就是在这种条件下得到的。质量亏损是指核反应前所有核子质量之和与反应后所有核子质量之和的差值。
当然，按照爱因斯坦的观点，质量和能量是相关的；核反应存在质量亏损是否意味着违背质量守恒定律呢？事实并非如此；教学中要谨防把质量亏损误解为形成微观世界的质量不守恒。其实如果能够正确理解质量守恒定律，那么核反应前后并不存在质量亏损。首先，这里的质量是相对论质量；其次，是总质量守恒，除了核反应产物，各种射线质量也必须计算在内；再次，要认识到质量在形式上的转化，例如通常遇到的静质量转化为核反应产物的质量和辐射出的光子的质量。
小结 在原子物理教学中，对质量守恒的正确理解是认识质量亏损的前提；在备课中，教师要特别有意防止在观点上讲死、内容上讲错的情况。同时，要注意引导学生简单和定性地了解一些新观点、新内容，突破经典力学观念上的束缚。
对物理解题思路拓展升华的“深入”意识
物理题型繁多且千变万化，至于究竟用哪一种方法去解题，拓展方法多多，无须多言，现仅举两例。
6.柳暗花明的辩证转换
如下页图3，ABCD是一位于竖直平面内的光滑轨道，水平部分BC较长，其两端分别与半径为R的
圆弧AB和半径为r的半圆弧CD相切。从水平轨道上的P点斜向上抛出一小球，正好使小球沿水平方向进入半圆弧最高点D，然后沿轨道运动一直上升到圆弧轨道的最高点A。求：
（1）小球抛出的初速度大小和方向；
（2）抛出点P到C的距离。
点拨此类题解答时很容易从小球运动方向P→D→C→B→A进行正向思考，按部就班。其中涉及P→D的斜抛运动，求解过程会相当复杂，自然容易出错，往往最终功败垂成。教师应引导学生要活学活用，巧用逆向思维。设想小球从A静止释放，经B、C到D，然后从D→P做平抛运动，这样问题就简明得多了。
小结 很多问题的解决往往都有相对固定的思维方式，但正面的思维有时并不能获得满意的进展；如果反过来想一想，就会有意想不到的效果。教师在备课中应有意识引导学生，在符合物理理论依据的框架内，针对题目实际情况，实施辩证转换，使某些棘手问题的解答过程峰回路转。
7.解题中数学意识的强化
如图4所示，在竖直平面内有一圆环，在同一平面内有一点A，问应选择怎样的光滑直轨道，才能使自A沿该轨道无初速滑下的物体到达圆周所用的时间最短？
点拨 过A点任引一条光滑直轨道AD，交圆环于C、D两点。设AD与DE的夹角为θ，过A点作水平线DE的垂线，交DE于E点，如图5所示。
其中AB为自A点所作该圆环一条切线的长，当A点和圆环相对位置确定后，AB即为一定值。这样，AE值越大，t值就越小。而由图5可知，AE的最大值应出现在当D点沿圆环移到最低点F处时，此时
。也就是说，应当选择如图5所示的AF轨道，此时物体自A点无初速滑下到达圆环（G点）所需时间才最短。
小结 学生数学意识淡薄是解答相当一部分物理题失败的原因。教师在备课中应有意识强化学生在物理解题过程中的数学意识，防止思维的僵化与思路的闭塞，提高学生应用数学处理物理问题的能力。
当然，以上所讲的四个“深入”，仅仅是为了探讨问题的便利而有意突出某个方面来划分和说明问题的，实际上它们之间彼此相互渗透和融合，而且由于篇幅限制，不少需要“深入”的方面也没有涉及。
当然，教师在备课过程中所“深入”的很多部分，并不要求学生完全掌握，在给学生授课时要把握“度”；但作为授课教师却是必须真懂真知的。强化教师备课中的“深入”意识，也是物理教师提高自身修养，实现专业成长的必由之路。