李燏成
摘 要:物理走向生活是學(xué)習(xí)物理的終極目標(biāo),也是理論聯(lián)系實(shí)際的必然要求。物理課堂生活化,在生活中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,在生活中理解問(wèn)題,在生活中解決問(wèn)題,是突破物理教學(xué)難點(diǎn)的一種有效途徑。以幾個(gè)教學(xué)片段為例,試圖說(shuō)明生活化的比喻在突破高中物理教學(xué)難點(diǎn)上的較好的功效。
關(guān)鍵詞:高中;物理教學(xué);生活化比喻;教學(xué)難點(diǎn)
科學(xué)家們?cè)谙虼蟊婈U述某些難懂的物理概念或是物理規(guī)律時(shí),會(huì)避免一些專(zhuān)業(yè)術(shù)語(yǔ),使用一些平實(shí)普通的語(yǔ)言來(lái)描述和講述。有些抽象難懂的物理理論,往往被物理學(xué)家們做了生活化的比喻,以便人們理解。比如,薛定諤在闡述量子狀態(tài)不確定性理論時(shí),用“貓”作比喻,愛(ài)因斯坦在反駁該理論時(shí),又說(shuō)“上帝應(yīng)該不喜歡擲骰子”。
物理教學(xué)中,也面臨怎樣向?qū)W生有效闡述一些難懂的概念、規(guī)律,或是一些復(fù)雜的物理情境的問(wèn)題。這時(shí),也可以借鑒科學(xué)家們的上述做法,應(yīng)用生活化的比喻。
一、人驢之爭(zhēng),比喻物體做曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的條件
講授物體做曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的條件時(shí),教師只能反復(fù)強(qiáng)調(diào),以加深學(xué)生記憶,但可靠性和實(shí)效性都相對(duì)較低。為此,可采用如下的授課過(guò)程。
師:一只驢在A處,想吃B處的胡蘿卜,會(huì)怎么走?
生:沿直線(xiàn)向B處走去。
師:這相當(dāng)于驢的內(nèi)在需求使驢獲得了一個(gè)由A指向B的初速度。如果你牽著驢,也想讓驢吃到胡蘿卜,你該怎么做?
生:向著B(niǎo)的方向牽驢。
師:最終驢到達(dá)B處,走過(guò)的路徑是怎樣的?
生:直線(xiàn)。
師:這就相當(dāng)于給驢施加了一個(gè)由A指向B的拉力,由于速度方向與拉力方向在一條直線(xiàn)上,所以驢的軌跡也是一條直線(xiàn)。
師:如果你不想讓驢把胡蘿卜吃了,你會(huì)怎么做?
生:向AB的側(cè)向牽驢。
師:這時(shí),就相當(dāng)于給驢施加了一個(gè)不在AB方向的力,這種情況下,驢還能沿直線(xiàn)走到B點(diǎn)嗎?
生:不能。
師:那驢走過(guò)的路徑會(huì)是怎樣的?
生:曲線(xiàn)。
師:那大家總結(jié)一下驢走曲線(xiàn)的原因。
生:因?yàn)榱Φ姆较蚺c速度的方向不在一條直線(xiàn)上。
上述過(guò)程,利用生活中的一個(gè)場(chǎng)景作為比喻,既可促進(jìn)學(xué)生理解,又讓學(xué)生記憶深刻。
二、班級(jí)狀態(tài),比喻物質(zhì)狀態(tài)
用分子的微觀理論解釋物質(zhì)的不同狀態(tài)的原因,也是高中物理中的一個(gè)難點(diǎn)??捎靡韵路绞絹?lái)比喻。
如果把每一個(gè)學(xué)生都比作一個(gè)分子,那么,上課中受課堂紀(jì)律的約束,每個(gè)人都坐在固定的座位上,不能隨意走動(dòng),大家形成的空間形狀和體積是確定的,就如固體及固體內(nèi)分子,分子雖然在其位置上可以振動(dòng),但是其位置卻是固定不變的,這就導(dǎo)致了固體具有一定的體積和一定的形狀,而不具有流動(dòng)性。
體育課上,老師讓學(xué)生自由活動(dòng),每個(gè)同學(xué)受到的限制較小,沒(méi)有固定的位置,整個(gè)群體不會(huì)形成一個(gè)有序的隊(duì)形,但畢竟還要受體育課紀(jì)律的約束,所以他們雖自由但依然在操場(chǎng)這個(gè)有限的空間內(nèi)活動(dòng),就如液體內(nèi)的分子,由于分子間的相互作用力較微弱,每個(gè)分子都可自由運(yùn)動(dòng),不具備固定的位置,所以液體無(wú)固定的形狀,但畢竟他們之間還有作用力存在,所以保證了每個(gè)分子基本不會(huì)脫離這個(gè)集體,所以液體具有固定的體積。
放假后,每個(gè)同學(xué)不再受學(xué)校紀(jì)律約束,在時(shí)間空間上都處于完全自由的狀態(tài),一個(gè)班級(jí)整體既無(wú)法確定空間形狀,又無(wú)法確定空間大小。正如氣體和它的分子們,分子間距很大,分子間幾乎無(wú)互相作用,每個(gè)分子完全不受約束,它們的運(yùn)動(dòng)達(dá)到了絕對(duì)的自由,因此氣體既無(wú)固定形狀,又無(wú)固定體積。
三、校長(zhǎng)巡班,巧喻磁盤(pán)讀取信息
巧用生活化的比喻,也可幫助學(xué)生審題解題。如,某計(jì)算機(jī)的硬盤(pán)共有9216個(gè)磁道,每個(gè)磁道分成8192個(gè)扇區(qū),每個(gè)扇區(qū)可以記錄512個(gè)字節(jié),電動(dòng)機(jī)使磁盤(pán)以7200r/min的轉(zhuǎn)速勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。磁盤(pán)每轉(zhuǎn)一圈,磁頭沿半徑方向跳動(dòng)一個(gè)磁道,則不計(jì)磁頭轉(zhuǎn)移磁道的時(shí)間,計(jì)算機(jī)1s內(nèi)最多可以從一個(gè)硬磁盤(pán)面上讀取多少個(gè)字節(jié)?
該題題目冗長(zhǎng),學(xué)生對(duì)計(jì)算機(jī)讀寫(xiě)磁盤(pán)的原理不清楚,解題時(shí)困難較大,用以下方式可降低難度。
如果把磁盤(pán)比作學(xué)校,那么每個(gè)字節(jié)可比作一個(gè)學(xué)生。學(xué)校中的學(xué)生首先分為幾個(gè)年級(jí),然后再把年級(jí)分為多個(gè)班級(jí),磁盤(pán)的信息存儲(chǔ)空間也是一樣,先分為多個(gè)磁道,把每個(gè)磁道再分為很多扇區(qū)。校長(zhǎng)巡視學(xué)生,首先從高一年級(jí)開(kāi)始,依次是1班,2班……直至完畢,然后再到高二年級(jí),依次這樣,最終可以巡視完全校的每個(gè)同學(xué)。這樣,就相當(dāng)于某學(xué)校有9216個(gè)年級(jí),每個(gè)年級(jí)有8192個(gè)班級(jí),每個(gè)班級(jí)有512個(gè)學(xué)生,校長(zhǎng)每分鐘可以巡視7200個(gè)年級(jí),那么校長(zhǎng)在1s內(nèi)可以巡視多少個(gè)學(xué)生?這時(shí),學(xué)生可以很輕松地解決了題目中的問(wèn)題。
實(shí)踐中發(fā)現(xiàn),這種生活化的比喻可以有效降低物理學(xué)科的專(zhuān)業(yè)難度,使學(xué)生認(rèn)知過(guò)程達(dá)到了較高的內(nèi)化程度,可以有效拓展學(xué)生思維,引發(fā)學(xué)生聯(lián)想,培養(yǎng)學(xué)生形象思維,活化學(xué)生的思維模式。
生活化的比喻源自于“類(lèi)比”,但效果優(yōu)于“類(lèi)比”?!邦?lèi)比”往往是某種學(xué)科內(nèi)的兩種相近概念或是相近原理的比照,“類(lèi)比”的效果雖好,但容易讓學(xué)生在認(rèn)知過(guò)程中產(chǎn)生負(fù)遷移(干擾),從而會(huì)導(dǎo)致知識(shí)異化的狀態(tài)產(chǎn)生。生活化的比喻,采用對(duì)照的主體和客體之間差異巨大,但有共性特點(diǎn)。因此,教師在面對(duì)普通學(xué)生時(shí),應(yīng)該有意識(shí)地積累總結(jié)合適的比喻的主、客體的相關(guān)素材,以便在課堂上突破疑難知識(shí)點(diǎn)。
編輯 趙飛飛