【摘要】近年来，很多学校都开展“同课异构”的课堂教学实践活动，通过大家的探索，不难发现“同课异构”的价值——以不同的教育理念和思想驾驭教材，打造属于自己的教材教法，形成个性的课堂风格。下文将要阐述高中物理教学中，不同课堂上可以同样适用的教学方法或教学思想，即不同的课堂教学采用同一中教学思想，让学生感受“统一”之美。
【关键词】 课堂教学 统一之美 概念描述 物理学史 图表 数学公式 微元法
一、概念描述的统一。课堂教学用简洁的语言描述学科不同领域中的概念，让学生感受到统一之美的力量，同时降低认知的难度。下面以《电势 电势差》与《重力势能》两课的教学情景为例展开探讨。
【教学设计】片段
如图1所示，已知A、B两点到地面高度分别为 、 ，一个质量为m的物体从A点移动到B点，求重力所做的功 。
解：从A点到B点，重力做正功，
位移 ，这里我们记A、B两点的高度差为：
根据求功公式 有；
如果要求同学们求这个物体从B点移动到A点，求重力所做的功 。
分析如果仍根据图1，那么大多数同学解答过程如下：
解：从B点到A点，重力做负功，
根据求功公式 有；
（＊）
现在我们规定两个点的高度差等于初始点高度与终点高度的差值。如图2所示，
那么：
则有：
于是，可以将（＊）式改写为：
这样做的目的是，移动物体，重力对物体做功等于物体的重量G（G=mg）与高度差的乘积。
接下来，由电势差的定义式：
变形有：
上式子表明，移动电荷，电场力对电荷做的功等于电荷的电量与电势差的乘积。
A、B两点的电势差的表达式， 。两个点的电势差等于初始点的电势与终点的电势的差值。
根据上文的教学设计去授课，教师能让学生实现静电场和重力场的相关概念描述的统一，电势差与高度差、电场力做功与重力做功在描述上的统一，既复习了已学的知识，加深了理解，又大大降低了新课的教学难度，同时感受到统一之美的巨大魅力。
二、“统一”是物理学家最高追求。用简洁的图表语言来传授物理学史，跨越时空界限，打破知识在书本上的章节局限性，让课堂教学生动形象，增强学生认知的整体感。这种“一锅端”的教学方式要注意教学内容的铺垫和教学时机的把握。下文高一的力学和高二的电磁学为例展开探讨。
物理史上人们一直把天体运动（天象）和地面物体的运动割裂开来，认为是天地两界各自独立的运动。尽管开普勒的天文学和伽利略的动力学在各自的领域中都是优美与和谐的，但又各有局限性，当把这两个方面的理论放在一起时仍然有不和谐之处。因此，物理学家希望在更大的范围内寻求一种优美统一的理论，使天上物体的运动和地上物体的运动有一种共同的简单的描述。牛顿为此吸收了伽利略对运动的研究成果，得出动力学第一、第二定律；
特别是他又根据开普勒第三定律，进一步研究发现万有引力定律。从而用万有引力定律成功解释了抛物运动与行星轨道运动，这是物理史上第一次把之前认为是截然不同的天上星体的运动和地上物体的运动统一起来，如图3所示。
在传授高中物理教材选修《3-2》电磁感应这一章时，我们有必要对“电”与“磁”的
统一向学生展示，但我们不仅要简明扼要的复习选修《3-1》磁场的相关知识，而且又要快速地切入主题“磁生电”，同时又要兼顾那些将来会在物理方面深造的同学对知识前瞻性的要求。这样看来，寻找课堂教学恰当的表现形式往往成为教师备课的难题，电与磁的和谐统一可以尝试用如图4来展示。
三、用熟悉的数学模型或数学工具“统一”对物理规律的认识。在学习的过程中，遇到同一事物的不同侧面或不同事物的相似侧面，我们会发现可以用同一种方法来解决问题。统一的数学表达不仅能提高认识客观规律的效率和认识客观规律的深度，而且能提高透过现象看本质的能力。
高中三年的教与学中，师生对“对称法”、“微元法”、“叠加原理”“小量近似”等处理问题的思想方法并不陌生。对提高教师的教学水平和学生“举一反三”学习能力是大有裨益的。 【知识回顾】 《必修1》第二章第八节探究匀变速直线的位移 时间关系，教材上介绍了“微元法”，即将匀变速运动 分割为无数多段运动，每一段都可以看做匀速直线运动， 如图5所示。每段位移可以表示为：
那么从v-t图上看， 为图像中的一小块矩形面积，
如果时间间隔足够短，则所有小矩形的面积和等于图
6中梯形OABC的面积。换而言之，v-t图像下的梯形 面积表示该匀变速运动的位移。
由平均速度的概念：
结合图像来看，梯形的中位线（右图中虚线）
就表示这段时间内的平均速度。
通过这节课的学习，学生能够比较好地掌握“v-t图像下的面积表示位移”，根据微元法的思想用“v-t图像法”求位移，而且能够快速地从图像中大致分析出速度的平均值 。 于是我们可以猜想一个物理量对时间的平均值，可以将其每个时刻的值对时间求和，然后将求和所得值除以时间，那么结果（即比值）就是该物理量的时间平均值。 【课例设计】 现探讨正弦式交流电 在0到 时间内的电动势平均值. 方法一： 回顾教材对交流电的产生知，t=0线圈平面与中性面如图7
线圈平面与磁感线平行，如图8
由法拉第电磁感应定律有：
（ ）
即： ①
又知： ② 联立① ②可得： 又由交流电峰值概念知： 故有： 方法二： 根据线圈回路磁通量变化规律或者应用法拉第电磁感应定律—动生电动势，不难得出正弦交流电的图像，
= = =
小结：由以上两种方法都能得出电动势平均值，实际教学中大多数都采用方法一来传授求电动势的平均值，这样做的好处在于：深化对法拉第电磁感应定律的认识；对学生的数学要求较低。却同时存在两个缺点：对平均电动势的意义认识不深刻；对磁通量正负的选取和绝对值大小的计算存在教与学的困难（特别是初时刻、末时刻线圈不在特殊位置）。方法二的优点在于：平均电动势的物理意义和数学意义十分清楚；不但回顾加深对平均速度的理解，而且实现了对物理量的平均值认识的统一，学生能够感受到“统一之美”的巨大魅力！
参考书目：1、高中物理教材粤教版《必修1》《必修2》《选修3-2》
2、程守洙 江之永《普通物理学2》第五版
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