摘" 要：物理是基于現(xiàn)象觀察和分析的一門學(xué)科，整個(gè)物理體系就是在對(duì)已知現(xiàn)象的不斷探究和推演中間逐步建立起來(lái)的。與物理知識(shí)相關(guān)的物理現(xiàn)象有很多，教師需要考慮如何合理地選用，以充分激發(fā)學(xué)生科學(xué)探究的興趣，從而幫助學(xué)生更好地理解物理原理。教材中提供了一些物理現(xiàn)象及其演示實(shí)驗(yàn)，教師還可依據(jù)學(xué)情、校情，在用透這些“靜態(tài)素材”的基礎(chǔ)上，合理選用更有體驗(yàn)感、更有思維深度、更能觸發(fā)關(guān)聯(lián)性記憶、更易于復(fù)現(xiàn)的物理現(xiàn)象。

關(guān)鍵詞：高中物理；物理現(xiàn)象；觀察；復(fù)現(xiàn)

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本文系江蘇省蘇州市教育科學(xué)“十四五”規(guī)劃2021年度重點(diǎn)課題“學(xué)科育人視角下‘現(xiàn)象教學(xué)’引領(lǐng)課程建設(shè)的實(shí)踐研究”（編號(hào)：2021/LX101/028/05）的階段性研究成果。

物理是基于現(xiàn)象觀察和分析的一門學(xué)科，整個(gè)物理體系就是在對(duì)已知現(xiàn)象的不斷探究和推演中逐步建立起來(lái)的。與物理知識(shí)相關(guān)的物理現(xiàn)象有很多，如何合理地選用，充分激發(fā)學(xué)生科學(xué)探究的興趣，從而幫助學(xué)生更好地理解物理原理，是值得琢磨的課題。教材中提供了一些物理現(xiàn)象及其演示實(shí)驗(yàn)，教師可依據(jù)學(xué)情、校情，在用透這些“靜態(tài)素材”的基礎(chǔ)上，合理選用。

一、 選用更有體驗(yàn)感的物理現(xiàn)象

物理學(xué)習(xí)是一個(gè)逐步認(rèn)識(shí)世界的過(guò)程。從初中接觸物理開始，學(xué)生就是通過(guò)生活中的物理現(xiàn)象（如聲音、物態(tài)變化、光的色散等）來(lái)展開學(xué)習(xí)的。從學(xué)習(xí)的過(guò)程來(lái)說(shuō)，在認(rèn)知層面上，學(xué)習(xí)是從感性認(rèn)識(shí)逐步上升為理性認(rèn)識(shí)的。越是能讓學(xué)生有深刻體驗(yàn)、獲得感性認(rèn)識(shí)的物理現(xiàn)象，越能將學(xué)生帶入觀察、分析與推理的學(xué)習(xí)場(chǎng)域。

例如，教學(xué)“反沖現(xiàn)象”，教師先通過(guò)演示實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生觀摩生產(chǎn)、生活中的各種反沖活動(dòng)，再借助“吹氣球”活動(dòng)，幫助學(xué)生獲得具身體驗(yàn)。學(xué)生將一個(gè)氣球吹足氣，用手捏緊氣球口；放手后，氣球快速飛出，在飛出去的過(guò)程中變癟。這一親身經(jīng)歷的物理現(xiàn)象，能讓學(xué)生體會(huì)到：是噴出氣體的反沖使氣球飛出去的。同時(shí)，能讓學(xué)生產(chǎn)生“為什么氣球吹得越大，放手后就飛得越快？”“剛放手時(shí)氣球的飛行方向和什么有關(guān)？”等疑問(wèn)。

又如，物體間摩擦力的大小問(wèn)題，一般的摩擦力大小比較現(xiàn)象并不易引起學(xué)生的察覺。教師可以將兩本書一頁(yè)隔一頁(yè)地相互疊壓起來(lái)，讓兩位學(xué)生嘗試將這兩本書拉開。學(xué)生在拉的過(guò)程中直觀體會(huì)到摩擦力的存在。

二、 選用更有思維含量的物理現(xiàn)象

有的物理現(xiàn)象太過(guò)簡(jiǎn)單，引發(fā)不了學(xué)生太大的興趣，也無(wú)法撬動(dòng)學(xué)生思維。教師可以選用一些更有思維深度的物理現(xiàn)象，串聯(lián)相關(guān)內(nèi)容，開展縱深教學(xué)。

例如，2021年物理高考江蘇卷中，對(duì)于薄膜干涉的考查涉及上疏下密的彩色條紋肥皂膜。在白光照射下，能在豎直放置的肥皂膜上看到上疏下密的彩色條紋。這一物理現(xiàn)象可以將整個(gè)薄膜干涉的各個(gè)知識(shí)點(diǎn)全部包含在內(nèi)，主要包括：發(fā)生干涉的是薄膜前后兩個(gè)面的反射光；由于兩束光是同一束光分解出來(lái)的，頻率相同，因此可以發(fā)生干涉現(xiàn)象；增強(qiáng)或者減弱是由于兩束光存在光程差，進(jìn)入薄膜的光多走了兩倍的薄膜厚度；發(fā)生加強(qiáng)或發(fā)生減弱與光程差和介質(zhì)中的波長(zhǎng)有關(guān)；薄膜在同一高度的厚度是相同的，因此顯示水平橫條紋；不同色光的波長(zhǎng)不同，導(dǎo)致加強(qiáng)的位置不同，于是產(chǎn)生彩色的條紋；條紋上疏下密是因?yàn)楸∧ず穸炔痪?，由上到下曲率半徑逐漸變小，導(dǎo)致條紋越來(lái)越密。

又如，摩擦力方向和運(yùn)動(dòng)方向的辨析是一個(gè)難點(diǎn)，教學(xué)時(shí)往往需要借助許多物理現(xiàn)象來(lái)逐個(gè)闡明。其實(shí)，只要一塊磁鐵和一塊鐵皮板就可以了。將磁鐵吸附在鐵皮板上，豎直放置鐵皮板（如圖1所示），磁鐵受到的靜摩擦力方向豎直向上。此時(shí)，無(wú)論鐵皮板向哪個(gè)方向移動(dòng)，磁鐵受到的靜摩擦力方向都是豎直向上的，證明靜摩擦力方向與運(yùn)動(dòng)方向無(wú)關(guān)。將吸附了磁鐵的鐵皮板水平放置，敲打磁鐵，滑動(dòng)摩擦力方向與磁鐵運(yùn)動(dòng)方向相反；敲打鐵皮板，兩者發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，滑動(dòng)摩擦力方向和磁鐵運(yùn)動(dòng)方向一致。將吸附了磁鐵的鐵皮板豎直放置，水平移動(dòng)鐵皮板的過(guò)程中在豎直方向向下敲打鐵皮板，兩者發(fā)生豎直方向的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，滑動(dòng)摩擦力方向豎直向下，磁鐵實(shí)際運(yùn)動(dòng)軌跡為斜線，滑動(dòng)摩擦力與磁鐵運(yùn)動(dòng)方向無(wú)關(guān)。學(xué)生可以結(jié)合上述一系列的物理現(xiàn)象深刻領(lǐng)悟摩擦力方向與兩者相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)方向相反。

三、 選用更能觸發(fā)關(guān)聯(lián)性記憶的物理現(xiàn)象

從記憶的特征來(lái)說(shuō)，關(guān)聯(lián)性記憶是非常重要的。所謂關(guān)聯(lián)性記憶，即將某種認(rèn)識(shí)與具體的事件關(guān)聯(lián)起來(lái)，利用對(duì)事件的深刻印象，加深對(duì)知識(shí)的識(shí)記。教學(xué)時(shí)，設(shè)計(jì)能夠激發(fā)學(xué)生興趣的問(wèn)題，其實(shí)就是通過(guò)物理現(xiàn)象觸發(fā)學(xué)生的關(guān)聯(lián)性記憶，從而讓學(xué)生的印象更加深刻，記憶更加牢固。

實(shí)際的物理現(xiàn)象中，往往會(huì)存在因時(shí)間過(guò)短或者變化微小無(wú)法被清晰地看到的問(wèn)題，如微小形變。在實(shí)際的演示實(shí)驗(yàn)中，可以通過(guò)增大實(shí)驗(yàn)裝置，讓實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可視。比如，教學(xué)固體的形變時(shí)，可以選擇類似于純凈水桶大小的玻璃瓶，讓學(xué)生擠壓，觀察液面上升的高度；然后，更換不同直徑的吸管，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)放大微小量的相關(guān)因素。學(xué)生把這個(gè)活動(dòng)記住了，自然就能借助關(guān)聯(lián)性記憶把這個(gè)物理知識(shí)記住。

又如，“自由落體運(yùn)動(dòng)”驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)中，排除空氣阻力，羽毛和小球應(yīng)當(dāng)是同時(shí)落地的，這個(gè)實(shí)驗(yàn)要求有較長(zhǎng)的下落距離，否則掉落的時(shí)間太短，來(lái)不及判斷。傳統(tǒng)的演示管只有1米左右，抽真空也比較難，效果不是很好。在實(shí)際教學(xué)中，可以通過(guò)視頻展示擴(kuò)大的實(shí)驗(yàn)裝置，還可以慢放過(guò)程，便于學(xué)生更好地觀察，從而加深印象。

四、 選用更易于復(fù)現(xiàn)的物理現(xiàn)象

物理教學(xué)一直強(qiáng)調(diào)學(xué)生主觀能動(dòng)性的發(fā)揮。著名物理教育家朱正元先生提出“瓶瓶罐罐當(dāng)儀器，拼拼湊湊做實(shí)驗(yàn)”，不僅僅是因?yàn)楫?dāng)初儀器緊缺，還因?yàn)槲锢韺W(xué)習(xí)需要學(xué)生利用生活中的材料自行去探索、去實(shí)驗(yàn)，這樣的過(guò)程才更加接近物理探究的本質(zhì)。選用物理現(xiàn)象時(shí)也要注意這一點(diǎn)：讓學(xué)生能夠方便地復(fù)現(xiàn)物理現(xiàn)象，或者能夠用生活中的材料進(jìn)行改進(jìn)。學(xué)生在復(fù)現(xiàn)或改進(jìn)過(guò)程中的思考與收獲才是其物理學(xué)習(xí)最本質(zhì)的東西。

例如，教學(xué)“摩擦力”時(shí)，往往用彈簧測(cè)力計(jì)來(lái)拉動(dòng)木塊，根據(jù)受力平衡來(lái)判斷摩擦力的方向，通過(guò)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)來(lái)判斷摩擦力的大小，改變壓力和接觸面的粗糙程度來(lái)研究摩擦力與兩者的關(guān)系。當(dāng)然，這樣定量的實(shí)驗(yàn)探究是不可或缺的，是需要通過(guò)教學(xué)讓學(xué)生掌握的。此外，教師可以選用相應(yīng)的物理現(xiàn)象，鋪設(shè)從定性研究到定量研究的臺(tái)階。教具可以利用日常用品毛刷（舊牙刷）：讓學(xué)生用毛刷在自己的手上滑動(dòng)，通過(guò)觀察毛刷在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的形變來(lái)確定摩擦力的方向；改變毛刷的壓力后進(jìn)行滑動(dòng)，通過(guò)手的刺痛感來(lái)感覺摩擦力大小的改變。學(xué)生能夠定性地了解摩擦力的相關(guān)因素，才能激起定量探索的欲望。

又如，教學(xué)“光的偏振”時(shí)，一般通過(guò)將兩塊已知方向的偏振片疊合在一起旋轉(zhuǎn)其中一片的方式，讓學(xué)生觀察光的強(qiáng)度變化，這需要用到特制的教學(xué)儀器。其實(shí)，現(xiàn)在3D電影已經(jīng)非常普及，學(xué)生觀看3D電影用的眼鏡就是兩塊不同方向的偏振片。不管是家用液晶電視，還是用于教學(xué)的液晶屏幕，發(fā)出的光都是偏振光，只要取下3D眼鏡的鏡片，進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，就能很明顯地看到屏幕的亮度變化。這一學(xué)生能夠利用自己身邊事物（3D眼鏡、液晶屏幕）進(jìn)行復(fù)現(xiàn)和探究的物理現(xiàn)象，能夠讓學(xué)生覺得物理就在自己的身邊，也能促進(jìn)學(xué)生自發(fā)地去探索、驗(yàn)證，而不是停留在視覺觀察的層面。