程偉寧
最近學(xué)校因工作需要,有兩位原來分別擔(dān)任數(shù)學(xué)和計(jì)算機(jī)的老師改教物理,常常抱怨物理難教.大概是他們初來咋到,對物理學(xué)魅力的把握有失偏頗所致.本文就此談?wù)勎锢碚n的魅力所在.
1導(dǎo)課流暢的魅力
用生活中真實(shí)的物理現(xiàn)象來引入新課,給學(xué)生一份自然,給教師一份自信,打破萬事開頭難的瓶頸,激起學(xué)生的好奇心和求知欲,讓其順著老師設(shè)置的教學(xué)情景步步深入,讓學(xué)生感覺物理就在我們的身邊,實(shí)現(xiàn)從生活走向物理的教學(xué)理念,順利導(dǎo)入新課的教學(xué)中.
如學(xué)習(xí)“比熱容”時(shí),提醒學(xué)生是否關(guān)注過這樣的現(xiàn)象:(1)夏天河邊的沙和河中的水,同樣吸熱,中午時(shí)沙的溫度高于水;到深夜時(shí)同樣放熱,沙比水溫低,這溫度的差異,是否與水和沙的什么性質(zhì)有關(guān)?(2)新疆是一個(gè)多山少水的地方,當(dāng)?shù)亓餍羞@樣一句諺語:“早穿棉襖午穿紗,圍著火爐吃西瓜”.有資料表明:月球上晝夜溫差高達(dá)300 ℃左右,這溫差之大,是否跟月球上沒有水有關(guān)?(3)我國夏天吹東南風(fēng),冬天吹西北風(fēng),這風(fēng)向不同的成因,是否與我國所處的地理位置東南邊是海水,西北邊是高山有關(guān)?
要能解釋上面這些現(xiàn)象,就必須學(xué)習(xí)“比熱容”,吊起了學(xué)生的胃口,抓住了學(xué)生的注意力,自然進(jìn)入到新課的教學(xué)中.
2引人入勝的魅力
在物理現(xiàn)象的啟發(fā)下,誘導(dǎo)主題,在現(xiàn)象與主題間架起一道橋梁,提升到一定高度,達(dá)到引人入勝、請君入甕的境地.
學(xué)習(xí)“熱機(jī)”工作原理時(shí),幾乎各種版本的教材都引用這樣一個(gè)例子:酒精燈給試管里的水加熱一段時(shí)間后,水蒸氣沖開試管上的塞子,實(shí)現(xiàn)把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能.這本是一個(gè)司空見慣的自然現(xiàn)象,若就此直接出示模型、掛圖或多媒體動漫展示來講解工作原理,顯得倉促而生硬,教師的行為似乎成了拿來主義,學(xué)生思維可能還處于游離狀態(tài),其學(xué)習(xí)效果可想而知,思維的深刻性又從何談起?若在此提問:(1)若要再次把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,又得重新塞上塞子并加熱一段時(shí)間,這只能間斷地進(jìn)行轉(zhuǎn)化.若要能連續(xù)轉(zhuǎn)化豈不更好?過去農(nóng)民用磨子磨面,就是機(jī)械能轉(zhuǎn)化的事例,使用的杠桿和曲軸,可否借鑒?(2)教材中的實(shí)例是燃燒酒精,把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,依次傳導(dǎo)給試管、水、水蒸氣,通過做功變成了塞子的機(jī)械能,其過程繁瑣且在管外燃燒,有部分內(nèi)能輻射到周圍空間而損失.若在管內(nèi)燃燒,直接用燃?xì)庾龉?,能耗會大大減小,豈不更妙?若要解決燃料進(jìn)入、廢氣排出的問題,鍋爐燒水的例子可否借鑒?(3)若塞子塞得過緊,塞子一次獲得的機(jī)械能較大,但有可能造成試管爆炸.若將試管換成堅(jiān)硬的氣缸,能避免爆炸,能量的轉(zhuǎn)化會更安全.熱機(jī)就是在此基礎(chǔ)上逐步發(fā)展起來的,凝聚了眾多能工巧匠的智慧.
在此介紹熱機(jī)的構(gòu)造、講解工作原理,學(xué)生會不由地為一個(gè)個(gè)獨(dú)具匠心的設(shè)計(jì)而拍案叫絕,也深刻領(lǐng)悟到:看似普通的物理現(xiàn)象,經(jīng)不斷創(chuàng)新而發(fā)明了熱機(jī),實(shí)現(xiàn)了由機(jī)械代替手工,推動了人類社會進(jìn)步.看似多花了幾分鐘時(shí)間,實(shí)際是分散了各難點(diǎn),為了解熱機(jī)構(gòu)造、掌握工作原理起到了鋪墊作用,達(dá)到了事半功倍的效果.
3實(shí)用實(shí)惠的魅力
對物理現(xiàn)象的好奇是魅力的原動力,那么它在實(shí)際生活中的應(yīng)用,就成了物理課魅力的加油站,直接興趣與間接興趣一起迸發(fā),成了吸引學(xué)生又一道靚麗風(fēng)景.
發(fā)生汽化、液化現(xiàn)象時(shí),伴隨著吸熱、放熱發(fā)生,冰箱就是此現(xiàn)象的應(yīng)用.使用制冷劑(現(xiàn)普遍用R600a或R134a)在箱內(nèi)的管里低壓下汽化吸熱,使箱內(nèi)溫度降低,在箱外的管里高壓下液化放熱,放出從箱內(nèi)帶來的熱量.溫控器表面是控制箱內(nèi)溫度的,實(shí)際是控制壓縮機(jī)工作的間歇時(shí)間長短的.連接箱內(nèi)、外之間的毛細(xì)管也不可小覷,它只能使制冷劑緩慢由箱外進(jìn)入箱內(nèi),實(shí)現(xiàn)汽化吸熱,由箱內(nèi)進(jìn)入箱外,達(dá)到液化放熱的目的.每當(dāng)筆者講到這里,學(xué)生們都會流露出恍然大悟的表情,曾有學(xué)生說:“我怎么就沒有想到用汽化、液化知識來理解冰箱呢.”也有的這樣說:“物理知識這么有用啊.”
利用透鏡的性質(zhì):(1)用凹透鏡矯正近視眼,用凸透鏡矯正遠(yuǎn)視眼;(2)防盜門鏡是利用凹透鏡成正立、縮小的虛像性質(zhì)制成的,室外的一切盡收眼底;(3)用兩個(gè)凸透鏡制成的顯微鏡,比放大鏡的放大倍數(shù)更大,能明察秋毫;(4)用兩個(gè)凸透鏡制成的望遠(yuǎn)鏡,能看得更遠(yuǎn),出門旅游、觀看體育比賽特方便;(5)若攝影速度與放映速度不同,而呈現(xiàn)出快鏡頭與慢鏡頭,影視作品中除具有欣賞價(jià)值外,在科研工作中,物質(zhì)的細(xì)微變化能了如指掌等等,多方面展現(xiàn)出物理實(shí)用實(shí)惠的魅力.
4合作表演的魅力
有些知識本身學(xué)生易于接受,讓學(xué)生先預(yù)習(xí),課余合作排練后,課堂上合作表演(初次教師要親自指導(dǎo),之后交給課代表完成).由于學(xué)生廣泛參與,輕松掌握了知識,增加了興趣度,而且培養(yǎng)了表達(dá)表演的能力.如在學(xué)習(xí)平面鏡成像規(guī)律時(shí),對“等大、等距、垂直、左右互換”等可由三位學(xué)生來表演,一位當(dāng)“物體”,另一位是“像”,中間一位當(dāng)“平面鏡”,表演各種滑稽的動作讓學(xué)生忍俊不禁,還渴望著下次的表演呢.
有些知識學(xué)生接受起來有難度,同樣讓學(xué)生先預(yù)習(xí),課余合作排練后,課堂上叫學(xué)習(xí)成績好的幾位來臺上表演,難點(diǎn)分散并得到突破.如學(xué)習(xí)“眼睛和眼鏡”時(shí),一位扮近(遠(yuǎn))視眼患者,一位扮驗(yàn)光師,一位扮制鏡師.通過對患者的驗(yàn)光、近(遠(yuǎn))視眼講解如何矯正,佩戴度數(shù)的計(jì)算以及用眼衛(wèi)生的注意事項(xiàng)等.在表演的過程中,巧妙機(jī)智的問,風(fēng)趣幽默的答,掌聲不斷響起,遠(yuǎn)勝過了教師的預(yù)期,并且比教師教的效果好得多.
5詩歌散文的魅力
詩歌的韻律美、簡潔美,散文的靈秀美、抒情美,都易于學(xué)生接受,若能進(jìn)入我們的物理課堂,學(xué)生會耳目一新、增色不少,勝過教師的千言萬語,展現(xiàn)出迷人的魅力.
常說閃電和雷聲同時(shí)產(chǎn)生,因傳播速度的不同而呈現(xiàn)出先后的差異,但學(xué)生無法真切感受到.在學(xué)習(xí)聲速時(shí)用棒打衣服再現(xiàn)的生活場景來模擬,學(xué)生對聲音和光同時(shí)產(chǎn)生并同時(shí)傳播才深信不疑.一首小詩:“上午農(nóng)村小河旁,小李正在洗衣裳,衣服放在石板上,棒打衣服響四方,小王見此費(fèi)思量,棒打衣服悄無聲,棒舉空中何其響?”.無論是實(shí)際生活還是影視畫面,或多或少都見過,挖掘出來后,學(xué)生對光速比聲速快有了更進(jìn)一步的認(rèn)識,文中的小李、小王可用班上學(xué)生的真實(shí)姓名,他們也是非常樂意的.
筆者曾遇到過一個(gè)對能源開發(fā)特別感興趣的學(xué)生,他的MP4上下載過有關(guān):“核反應(yīng)速度的控制”、“鈾的提純”、“核廢料的處理”、“核輻射的防護(hù)”、“氘氚的提取”,還設(shè)計(jì)過控制核聚變反應(yīng)速度的實(shí)驗(yàn)圖,雖稍顯得稚嫩,可以預(yù)見,在能源開發(fā)方面后繼有人.筆者在他的作業(yè)本上曾寫道:“努力方向志在能量,裂變反應(yīng)已能自由收放,氘氚聚變需要你的智慧,提出你的主張,若能有所突破,多少人把你的英明傳揚(yáng),若能和平利用,你的生命將萬古流芳”.他看到后驚喜萬分,隨后我在班上誦讀,同學(xué)們也欣喜若狂,埋下了理想的種子并為之奮斗終生.值[JP3]得慶幸的是:他本碩博的專業(yè)都與核有關(guān),現(xiàn)已在核九院工作了.
“滑輪”一節(jié)展示了三幅漫畫,學(xué)生都能看懂,若給它配上一段散文,能在上課之初就鎖定其注意力.“同學(xué)們,我們已坐上了時(shí)空列車,穿越了時(shí)空隧道,到了大家畢業(yè)之際,我們班助人為樂的標(biāo)兵小張,為幫助大家把書從三樓運(yùn)下去,他在木桿上安裝了滑輪,木桿并固定在窗臺上,繩子一端系在裝書的袋子上,另一端穿過滑輪由重量級人物小趙在樓下拉著.當(dāng)小張接過小趙手中的繩子時(shí),哪知書比他重,他上升書下降,他的頭撞在了木桿上,書也散落一地,這時(shí)書比他輕,書上升他下降,又重重地摔在地上,痛得他趕快松開繩子,書又從天而降,砸在了他的頭上”.讀罷掌聲雷動,興趣怏然,為新課的學(xué)習(xí),有了良好的情緒支撐.
此外,通過講故事,再現(xiàn)科學(xué)家們發(fā)明、發(fā)現(xiàn)的過程,集體討論時(shí)思維火花的碰撞過程,合作學(xué)習(xí)時(shí)互幫互助的過程,實(shí)驗(yàn)操作過程中,爭相解釋遇到意外現(xiàn)象的過程,都會成為其獨(dú)特魅力.我校原來改教物理課的兩位教師,經(jīng)自身不斷努力和同行的幫助,現(xiàn)在不再因擔(dān)任物理課而苦惱,反而因成為物理教師而自豪,只因物理課的魅力所在.