鄭德友
摘? ?要:根據(jù)“相似性原則”,自然界、人類社會(huì)和思維發(fā)展都遵循共同的規(guī)律,這種相似性在物理學(xué)科中尤為明顯。物理教師可利用物理和人類社會(huì)的聯(lián)系,在物理教學(xué)中“悟”這種相似性,這既能強(qiáng)化學(xué)生對(duì)物理知識(shí)和方法的理解,還能使高中物理學(xué)習(xí)擺脫理想模型和邏輯思維的約束,增強(qiáng)高中物理學(xué)習(xí)的可感受性,提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
關(guān)鍵詞:悟物窮理;高中物理;可感受性;相似性
中圖分類號(hào):G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A ? ? 文章編號(hào):1003-6148(2019)3-0022-3
多數(shù)學(xué)生覺得高中物理難,其原因是高中物理抽象,學(xué)習(xí)中缺乏可感受性。怎么解決這個(gè)問題呢?物理教師常說(shuō)的那句“物理悟理,悟物窮理”給出了答案。教師可引導(dǎo)學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中通過(guò)在物理知識(shí)、方法和自身的認(rèn)知之間相互“悟理”,增強(qiáng)物理學(xué)習(xí)的可感受性,降低學(xué)習(xí)難度,提升學(xué)習(xí)興趣。
1? ? “悟”物理概念
1.1? ? 把看不見的物質(zhì)類比為生活中看得見的實(shí)物
不少學(xué)生感到高中物理電學(xué)部分學(xué)習(xí)難度很大,主要原因是電學(xué)中的物質(zhì)肉眼看不見,學(xué)生缺乏感性認(rèn)識(shí),如電荷及以電荷為基礎(chǔ)建立起來(lái)的概念。
為解決這個(gè)問題,教師可引導(dǎo)學(xué)生把電荷類比為生活中的實(shí)物。比如水,電容器就可以比為水桶,水桶是裝水的裝置,電容器是儲(chǔ)存電荷的裝置。水桶內(nèi)的水的體積就像電容器極板的電荷量。電容就像水的容積,水的容積反映水桶裝水的能力,而電容反映電容器儲(chǔ)存電荷的能力。不管裝了多少水,水的容積由水桶的自身結(jié)構(gòu)決定,不管儲(chǔ)存了多少電荷,電容由電容器的結(jié)構(gòu)決定。甚至還可以把電流比為水流,電流強(qiáng)度大小比為水的流量,電壓比為水壓,導(dǎo)線就比為水管,讓原本抽象的物質(zhì)和概念具有可視化的效果。
1.2? ? 用熟悉的概念“悟”抽象的物理概念
抽象的物理概念,學(xué)生理解起來(lái)有難度,教師可以把抽象的概念跟生活中熟悉的概念類比,幫助學(xué)生理解。例如,為幫助學(xué)生理解加速度與速度的關(guān)系,可把速度比作考試的分?jǐn)?shù),把加速度比作分?jǐn)?shù)變化的快慢,反映進(jìn)步和退步的快慢。摩擦力產(chǎn)生的條件,跟人與人相處類似,只有相互接觸才有摩擦,滑動(dòng)摩擦力就像是占了便宜想跑,而靜摩擦力就像是占了便宜想跑沒跑得了。相對(duì)運(yùn)動(dòng)就像是有了違法犯罪的事實(shí),而相對(duì)滑動(dòng)的趨勢(shì)就像是犯罪未遂,摩擦生熱導(dǎo)致機(jī)械能損失就像團(tuán)隊(duì)中內(nèi)耗損傷戰(zhàn)斗力一樣。閉合回路中的總功率可比作發(fā)行彩票的總金額,那么輸出功率就類似于純利潤(rùn),內(nèi)電路的功率類似于發(fā)行過(guò)程中的開銷。在受迫振動(dòng)中,每個(gè)物體振動(dòng)的固有頻率可類比為每個(gè)學(xué)生自身的習(xí)慣,而驅(qū)動(dòng)力的頻率就像是學(xué)校的規(guī)章,每個(gè)學(xué)生的固有頻率不同,但進(jìn)入學(xué)校后都得遵守相同的學(xué)校的規(guī)章制度。
2? ? “悟”物理規(guī)律
生活中的很多道理在物理中都有相似的解釋,同樣,物理中的很多規(guī)律都可以用來(lái)指導(dǎo)我們的學(xué)習(xí)和生活。
2.1? ? 用生活中的理“悟”物理規(guī)律
一些物理規(guī)律不好理解,可以指導(dǎo)學(xué)生通過(guò)生活中的理“悟”物理規(guī)律。楞次定律中,感應(yīng)電流的磁場(chǎng)想阻礙磁通量的增大,卻阻止不了,就跟生活中的很多事情一樣,任何新事物的產(chǎn)生都是有難度的,但舊事物被新事物取代是必然趨勢(shì)。楞次定律阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng),就跟有些愛耍小脾氣的人一樣,你想靠近時(shí)拒絕你,你想走他又挽留你。
可逆的化學(xué)反應(yīng),總朝著阻礙物質(zhì)濃度變化、阻礙溫度變化的方向進(jìn)行,同樣是阻礙卻阻止不了。
生活中道路對(duì)車流的阻礙就跟電阻對(duì)電流的阻礙一樣,路越長(zhǎng),通過(guò)的難度越大;路越寬,通過(guò)的難度越小;路面越好,通過(guò)的難度越小。其中,道路的長(zhǎng)度類比導(dǎo)線的長(zhǎng)度,道路的寬度類比導(dǎo)線的橫截面積,路面質(zhì)量類比電阻率,學(xué)生應(yīng)該更容易理解。并聯(lián)電路中,電流與電阻成反比,就像兩條路中,路況差的路車流量小,路況好的路車流量大。而串聯(lián)電路中,電阻大的用電器電壓大,就跟一條路中,路況差的那段道路交通壓力大是類似的道理。
2.2? ? “悟”物理規(guī)律指導(dǎo)學(xué)生的學(xué)習(xí)及生活
胡克定律告訴我們,哪里有壓迫,哪里就有反抗,壓迫越大,反抗就越強(qiáng)烈。胡克定律還可以用來(lái)指導(dǎo)學(xué)生努力學(xué)習(xí),哪怕你的勁度系數(shù)比別人小,只要努力,依然可以比別人伸得長(zhǎng)。
根據(jù)平行四邊形法則,兩個(gè)力的合力不一定比一個(gè)力大,就像兩個(gè)不同心的人一起做事不一定比一個(gè)人做事效果好。
牛頓運(yùn)動(dòng)定律給我們的啟示,人的習(xí)慣類似于慣性,只不過(guò)慣性是針對(duì)實(shí)物,習(xí)慣是針對(duì)人的思想和言行舉止,它們共同的特性是要保持原狀態(tài),除非有迫使它改變的外在因素。因此,為了自身美好的前程,需要養(yǎng)成良好的習(xí)慣。牛頓第二定律告訴我們,想要進(jìn)步,要改變現(xiàn)有狀態(tài),必須要借助外力,增加動(dòng)力,克服阻力,“加速度”才能更大,才能取得更好的成績(jī)。學(xué)完牛頓第三定律,我們就不再懼怕壓力,因?yàn)閴毫Φ姆醋饔昧梢允莿?dòng)力,壓力越大,動(dòng)力越大,更能促進(jìn)我們?nèi)〉贸晒Α?/p>
動(dòng)能定理能讓我們對(duì)未來(lái)充滿自信,就算基礎(chǔ)(初動(dòng)能)不好,只要你足夠努力(力F大),并堅(jiān)持不懈(位移大),也一樣能取得較大的成就(末動(dòng)能)??梢杂媚芰渴睾愣商嵝褜W(xué)生,我們一天的總時(shí)間是有限的,玩的時(shí)間多了,講閑話的時(shí)間多了,學(xué)習(xí)、睡覺的時(shí)間就少了;也可以提醒學(xué)生合理分配各學(xué)科的學(xué)習(xí)時(shí)間,如果其中一個(gè)學(xué)科學(xué)習(xí)的時(shí)間過(guò)多,其他學(xué)科學(xué)習(xí)的時(shí)間就會(huì)減少。
3? ? “悟”物理方法
3.1? ? 物理解題方法中“悟”處事方法
滑動(dòng)變阻器在限流式接法中阻值不宜太小,也不宜太大,太小調(diào)節(jié)不了,太大則調(diào)節(jié)不方便。這就像縣長(zhǎng)和縣委書記發(fā)生矛盾,讓中學(xué)生去調(diào)節(jié),則調(diào)節(jié)不了;學(xué)生之間發(fā)生矛盾,找縣長(zhǎng)調(diào)節(jié),很不方便?;瑒?dòng)變阻器在分壓式接法中可四兩撥千斤,因此選小的好。選擇電流表時(shí),當(dāng)最大電流為0.5 A時(shí),我們應(yīng)選擇量程為0~0.6 A的電流表,而不選量程為0~3 A的電流表。就像生活中不用稱汽車的稱去稱水果一樣,不方便,也不能精確讀數(shù)。
買水果時(shí)發(fā)現(xiàn)電子秤沒放水果時(shí)讀數(shù)為1 kg,但店里沒有別的電子秤,怎么處理?要么把電子秤校零,校正不了就先稱水果后減去1 kg的初始值,跟儀器校零是一樣的道理。
理想變壓器的輸入功率由輸出功率決定,就跟沃爾瑪?shù)匿N售理念一樣,顧客就是上帝,客戶需要多少電就給多少。求功,可直接用定義式,也可以用功能關(guān)系,就像查貪污腐敗,可以查受賄,還可查行賄。天體運(yùn)動(dòng)中衛(wèi)星的軌道半徑越大,能量越大,就跟一個(gè)人小時(shí)候總在父母身邊,隨著能力的增長(zhǎng),慢慢就離父母越來(lái)越遠(yuǎn)。
在圓周運(yùn)動(dòng)中,可把實(shí)際向心力比作產(chǎn)品的魅力,所需要的向心力比作客戶的需求。當(dāng)實(shí)際向心力大于需要的向心力時(shí),做近心運(yùn)動(dòng),就像產(chǎn)品超過(guò)客戶需求,客戶就會(huì)被吸引過(guò)來(lái);當(dāng)實(shí)際向心力小于所需要的向心力時(shí),做離心運(yùn)動(dòng),就像產(chǎn)品不能滿足客戶需求時(shí),客戶就會(huì)遠(yuǎn)離。
3.2? ? 生活常識(shí)中“悟”解題策略
學(xué)生做題時(shí),存在對(duì)某種題型不喜歡或不重視,審題不認(rèn)真,研究對(duì)象及過(guò)程不明確,受力分析習(xí)慣不好等問題。這些問題可用生活中的道理讓學(xué)生提高認(rèn)識(shí)。
對(duì)題型偏好問題,可以引導(dǎo)學(xué)生,能做好計(jì)算題,具有專家的潛質(zhì);能做好選擇題和判斷題,則能做領(lǐng)導(dǎo);都能做好,就具備專家型領(lǐng)導(dǎo)所必需的素質(zhì)。學(xué)生審題不認(rèn)真,教師可用小品中的一句話“遠(yuǎn)看綠水青山,近看滿臉雀斑;遠(yuǎn)看青山綠水,近看齜牙咧嘴”,讓學(xué)生認(rèn)識(shí)審題的重要性。學(xué)生解題時(shí)忽略研究對(duì)象,老師可提醒學(xué)生,這就像組織派你執(zhí)行任務(wù),你連任務(wù)都不明確就開始行動(dòng),怎能不出錯(cuò)。而學(xué)生受力分析的習(xí)慣不好,就跟醫(yī)生治病沒認(rèn)真檢查就開始抓藥一樣荒唐。
4? ? “悟”人文底蘊(yùn)
物理是體現(xiàn)科學(xué)精神的學(xué)科,如果我們能在學(xué)習(xí)過(guò)程中“悟”出物理的人文底蘊(yùn),或在一些人文知識(shí)中“悟”出物理知識(shí),學(xué)生的“核心素養(yǎng)”就能在物理課堂中得到培養(yǎng),學(xué)科的趣味性也得到提升。
將傳說(shuō)中一毛不拔的“樸實(shí)”及打油詩(shī)“雪舞天空模模糊糊,落到地上清清楚楚,雪若化水非常容易,水欲凝雪難上加難”“墨磨硯中模模糊糊,落在紙間清清楚楚,墨寫成字非常容易,字再變墨難上加難”“睡在床上模模糊糊,叫我吃飯清清楚楚,你們請(qǐng)我非常容易,要我付錢難上加難”引入課堂,既有趣,還把熱力學(xué)第二定律中的不可逆性描繪得淋漓盡致。
歌詞“燃燒我的卡路里”把人推墻但墻沒動(dòng)這一過(guò)程的能量轉(zhuǎn)換說(shuō)得很清楚。哲理性語(yǔ)言“如前方有陰影,請(qǐng)別怕,說(shuō)明后面有陽(yáng)光”正是光沿直線傳播的體現(xiàn)。中國(guó)游客到日本搶購(gòu)馬桶蓋,回國(guó)后才發(fā)現(xiàn)上面印著“Made in China”的字樣,他們所購(gòu)買的馬桶蓋中的傳感器所使用的全是中國(guó)技術(shù),這個(gè)小故事闡述傳感器魅力的同時(shí),增強(qiáng)了學(xué)生的愛國(guó)情懷。
總之,“物理悟理,悟物窮理”,這既是學(xué)習(xí)高中物理的基本方法,也是物理學(xué)習(xí)興趣之所在。在學(xué)習(xí)物理中“悟”生活,在生活中“悟”物理,高中物理學(xué)習(xí)的可感受性就增強(qiáng)了,物理課就不再枯燥,物理學(xué)習(xí)的難度也會(huì)降低。
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(欄目編輯? ? 劉? ?榮)