论“交变电流”和“机械振动”两章的衔接问题

人教版普通高中物理课程标准实验教科书（以下简称新教材）是编委们经过总结多年的经验，创造性、科学性地编排出来的，与老教材相比有很多优秀和鲜明的特色。在教学中，我们深刻认识到了它的优点，但是其中的一些不足也凸现了出来。

新教材的编写打破了原本先力学后电磁学的传统，把力学和电磁学拆分开来，放在了不同的教学模块中。其中把力学中的机械振动、机械波放在了电磁学之后，与光波，电磁波等构成一个有关于波的教学模块。选修教材3-2中“交变电流”一章和选修教材3-4中的“机械振动”一章的教学内容在衔接上就存在着一些问题。本文通过对新教材这样编写的优、缺点进行分析，对比教学中处理这一问题常用的几种方法，进而对教材的编写提出自己的建议。

1 新教材这样编写的优点及不足

新教材的编委们在编写中如此处理这部分的内容是有他们自己的理由和思考的，根据“人教版普通高中物理课程标准实验教科书选修3-4的编写思想”一文可知：选修教材3-4中在“机械振动”一章后紧接是“机械波”、“光”、“电磁波”这三章的内容，这样把机械波、光波、电磁波放在一起构成了一个有关波的教学模块，在“机械波”一章中介绍了波的频率、波速及其波的干涉、衍射等一些波的基本属性后，紧接着在“光”一章里光的波动性一节中介绍光的干涉、衍射等是对前面有关波的基本属性知识点的应用与巩固。光波是一种特殊的电磁波，所以光波这一节的内容对后面电磁波一章的学习做好了铺垫，起到一个承上启下的作用。这样把机械波、光波、电磁波三章的内容有机的联系在一起，不仅有利于学生对波本质的理解，而且有利于学生对这三种波内在的区别与联系有更深刻的认识。

“机械振动”一章放在选修教材3-4中虽然有诸多的优点，但同时也给选修教材3-2中“交变电流”一章中“描述交变电流的物理量”一节的教学带来了困难。首先，振动是一种广泛存在的自然现象，并不仅局限于机械振动的范畴，在交流电路中，电流与电压的数值随着时间做周期性的变化，也是一种振动。由于这种振动比较抽象，只有通过示波器等一些实验仪器才能较为形象的呈现出来，没有机械振动那么直观，因此，在没有“机械振动”一章内容做铺垫的情况下，进行“交变电流”一章内容的教学，会使这一章内容的教学显得生硬、抽象，令学生难以理解。其次，选修3-2“交变电流”一章中已经对周期、频率、相位、相位差、峰值等内容一一进行了详细的讲解，在后面选修3-4“机械振动”一章中又讲到了周期、频率、相位、相位差、振幅等内容。对同一本质的问题，近乎完全重复的教学不仅会使学生把峰值与振幅等一些本来相同的概念误认为成不同的概念，看不到其内在的本质与联系，而且会让学生对课堂教学感到乏味，不利于学生学习兴趣及学习积极性的培养，进而教学效果也会受到影响。

2 教学中有关其衔接问题的一般处理办法

笔者通过对一百多名中学物理教师进行调查，得知在中学物理教学中，关于这一衔接问题的处理办法一般有如下两种：

2.1 沿用老教材的编写顺序进行教学

手里拿着新教材，却依然沿用老教材的编排顺序进行教学，这样处理的老师认为：老教材中，“机械振动”一章与“交变电流”一章在衔接上比较合理，不存在上面阐述的问题。这样虽然避免了新教材中的问题，但同时也舍弃了新教材编写的优点，等同于完全否定了新教材的价值。

2.2 按照新教材的编写顺序进行教学

按照新教材的编写顺序进行教学，但在后期的教学过程中做一些调整与改良。先讲“交变电流”后讲“机械振动”，在讲解中分别详细的讲解了周期、频率、相位、相位差、峰值（振幅）等这些知识点，在总复习时再把这两部分的内容联系起来对比、分析，揭示其两者的内在联系。如此教学虽然充分利用了新教材的优点，在一定程度上消除了学生在认知上的错误，但如此处理，教学中将出现无意义的重复工作，且选修3-2“交变电流”一章的内容教学起来显得抽象、生硬，学生难以理解的问题依然存在。

3 对于教材的编写建议

通过前文的叙述可知“交变电流”和“机械振动”两章的衔接主要存在两个方面的问题。首先，在没有“机械振动”一章的教学做铺垫的情况下进行“交变电流”一章的教学，会使这一章内容的教学过程显得抽象、生硬，学生难以理解。其次，在“交变电流”一章和“机械振动”一章中都又讲到了周期、频率、振幅等一些关于振动的基本概念，前后这样近乎完全重复的教学，不仅使学生认识不到其深层次的关联与本质，而且会使学生对课堂教学感到乏味。

为了有效地解决“交变电流”和“机械振动”两章的衔接问题，我认为教材的编者应该从两个方面来考虑，那就是在充分利用和发挥新教材优点的同时，并能够有效的避免此衔接中存在的问题。因而笔者对教材的编写提出如下建议：

在保持新教材编写中模块化的同时，可以对其中的一些章节顺序做一个小小的调整。试想一下如果把选修3-4教材中“机械振动”一章放在必修2教材中“机械能守恒定律”一章之后，其余章节顺序保持不变。这样，“机械振动”一章不仅可以和必修教材中机械运动的内容构成一个模块，还可以给选修教材3-2中“交变电流”一章的教学做铺垫。有“机械振动”一章的教学做铺垫，“交变电流”一章的内容教学起来就不会让学生感到那么生硬、抽象，在“交变电流”一章中讲到像周期、频率、相位等一些振动的基本概念时可以用类推法，也就解决了“重复”的教学问题。这样调整，不仅有效的解决了“交变电流”与“机械振动”两章内容在教学上的衔接问题，而且选修教材3-4中的“机械波”、“光”、“电磁波”等内容构成的关于波的教学模块依然存在，新教材编写的优点也被保持了下来。

机械振动和机械波都是周期性运动，机械波就是振动这种运动形式在介质中的传播，有机械波必有机械振动，有机械振动不一定有机械波，因而“机械振动”一章的教学必须放在“机械波”一章的前面。机械振动和机械波的研究对象、产生条件都均不相同，把“机械振动”一章和“机械波”一章分开教学也没有什么不妥。因此把选修3-4“机械振动”一章放在必修2“机械能守恒定律”一章后面，对“机械振动”一章与“机械波”一章的教学几乎没有什么影响。

如此处理这一衔接问题不仅维护了新教材编写的优点，而且有效的消除了新教材编写中所产生的问题。