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物理课魅力之我见

2016-09-10程伟宁

中学物理·初中 2016年1期
关键词:物理课试管魅力

程伟宁

最近学校因工作需要,有两位原来分别担任数学和计算机的老师改教物理,常常抱怨物理难教.大概是他们初来咋到,对物理学魅力的把握有失偏颇所致.本文就此谈谈物理课的魅力所在.

1导课流畅的魅力

用生活中真实的物理现象来引入新课,给学生一份自然,给教师一份自信,打破万事开头难的瓶颈,激起学生的好奇心和求知欲,让其顺着老师设置的教学情景步步深入,让学生感觉物理就在我们的身边,实现从生活走向物理的教学理念,顺利导入新课的教学中.

如学习“比热容”时,提醒学生是否关注过这样的现象:(1)夏天河边的沙和河中的水,同样吸热,中午时沙的温度高于水;到深夜时同样放热,沙比水温低,这温度的差异,是否与水和沙的什么性质有关?(2)新疆是一个多山少水的地方,当地流行这样一句谚语:“早穿棉袄午穿纱,围着火炉吃西瓜”.有资料表明:月球上昼夜温差高达300 ℃左右,这温差之大,是否跟月球上没有水有关?(3)我国夏天吹东南风,冬天吹西北风,这风向不同的成因,是否与我国所处的地理位置东南边是海水,西北边是高山有关?

要能解释上面这些现象,就必须学习“比热容”,吊起了学生的胃口,抓住了学生的注意力,自然进入到新课的教学中.

2引人入胜的魅力

在物理现象的启发下,诱导主题,在现象与主题间架起一道桥梁,提升到一定高度,达到引人入胜、请君入瓮的境地.

学习“热机”工作原理时,几乎各种版本的教材都引用这样一个例子:酒精灯给试管里的水加热一段时间后,水蒸气冲开试管上的塞子,实现把内能转化为机械能.这本是一个司空见惯的自然现象,若就此直接出示模型、挂图或多媒体动漫展示来讲解工作原理,显得仓促而生硬,教师的行为似乎成了拿来主义,学生思维可能还处于游离状态,其学习效果可想而知,思维的深刻性又从何谈起?若在此提问:(1)若要再次把内能转化为机械能,又得重新塞上塞子并加热一段时间,这只能间断地进行转化.若要能连续转化岂不更好?过去农民用磨子磨面,就是机械能转化的事例,使用的杠杆和曲轴,可否借鉴?(2)教材中的实例是燃烧酒精,把化学能转化为内能,依次传导给试管、水、水蒸气,通过做功变成了塞子的机械能,其过程繁琐且在管外燃烧,有部分内能辐射到周围空间而损失.若在管内燃烧,直接用燃气做功,能耗会大大减小,岂不更妙?若要解决燃料进入、废气排出的问题,锅炉烧水的例子可否借鉴?(3)若塞子塞得过紧,塞子一次获得的机械能较大,但有可能造成试管爆炸.若将试管换成坚硬的气缸,能避免爆炸,能量的转化会更安全.热机就是在此基础上逐步发展起来的,凝聚了众多能工巧匠的智慧.

在此介绍热机的构造、讲解工作原理,学生会不由地为一个个独具匠心的设计而拍案叫绝,也深刻领悟到:看似普通的物理现象,经不断创新而发明了热机,实现了由机械代替手工,推动了人类社会进步.看似多花了几分钟时间,实际是分散了各难点,为了解热机构造、掌握工作原理起到了铺垫作用,达到了事半功倍的效果.

3实用实惠的魅力

对物理现象的好奇是魅力的原动力,那么它在实际生活中的应用,就成了物理课魅力的加油站,直接兴趣与间接兴趣一起迸发,成了吸引学生又一道靓丽风景.

发生汽化、液化现象时,伴随着吸热、放热发生,冰箱就是此现象的应用.使用制冷剂(现普遍用R600a或R134a)在箱内的管里低压下汽化吸热,使箱内温度降低,在箱外的管里高压下液化放热,放出从箱内带来的热量.温控器表面是控制箱内温度的,实际是控制压缩机工作的间歇时间长短的.连接箱内、外之间的毛细管也不可小觑,它只能使制冷剂缓慢由箱外进入箱内,实现汽化吸热,由箱内进入箱外,达到液化放热的目的.每当笔者讲到这里,学生们都会流露出恍然大悟的表情,曾有学生说:“我怎么就没有想到用汽化、液化知识来理解冰箱呢.”也有的这样说:“物理知识这么有用啊.”

利用透镜的性质:(1)用凹透镜矫正近视眼,用凸透镜矫正远视眼;(2)防盗门镜是利用凹透镜成正立、缩小的虚像性质制成的,室外的一切尽收眼底;(3)用两个凸透镜制成的显微镜,比放大镜的放大倍数更大,能明察秋毫;(4)用两个凸透镜制成的望远镜,能看得更远,出门旅游、观看体育比赛特方便;(5)若摄影速度与放映速度不同,而呈现出快镜头与慢镜头,影视作品中除具有欣赏价值外,在科研工作中,物质的细微变化能了如指掌等等,多方面展现出物理实用实惠的魅力.

4合作表演的魅力

有些知识本身学生易于接受,让学生先预习,课余合作排练后,课堂上合作表演(初次教师要亲自指导,之后交给课代表完成).由于学生广泛参与,轻松掌握了知识,增加了兴趣度,而且培养了表达表演的能力.如在学习平面镜成像规律时,对“等大、等距、垂直、左右互换”等可由三位学生来表演,一位当“物体”,另一位是“像”,中间一位当“平面镜”,表演各种滑稽的动作让学生忍俊不禁,还渴望着下次的表演呢.

有些知识学生接受起来有难度,同样让学生先预习,课余合作排练后,课堂上叫学习成绩好的几位来台上表演,难点分散并得到突破.如学习“眼睛和眼镜”时,一位扮近(远)视眼患者,一位扮验光师,一位扮制镜师.通过对患者的验光、近(远)视眼讲解如何矫正,佩戴度数的计算以及用眼卫生的注意事项等.在表演的过程中,巧妙机智的问,风趣幽默的答,掌声不断响起,远胜过了教师的预期,并且比教师教的效果好得多.

5诗歌散文的魅力

诗歌的韵律美、简洁美,散文的灵秀美、抒情美,都易于学生接受,若能进入我们的物理课堂,学生会耳目一新、增色不少,胜过教师的千言万语,展现出迷人的魅力.

常说闪电和雷声同时产生,因传播速度的不同而呈现出先后的差异,但学生无法真切感受到.在学习声速时用棒打衣服再现的生活场景来模拟,学生对声音和光同时产生并同时传播才深信不疑.一首小诗:“上午农村小河旁,小李正在洗衣裳,衣服放在石板上,棒打衣服響四方,小王见此费思量,棒打衣服悄无声,棒举空中何其响?”.无论是实际生活还是影视画面,或多或少都见过,挖掘出来后,学生对光速比声速快有了更进一步的认识,文中的小李、小王可用班上学生的真实姓名,他们也是非常乐意的.

笔者曾遇到过一个对能源开发特别感兴趣的学生,他的MP4上下载过有关:“核反应速度的控制”、“铀的提纯”、“核废料的处理”、“核辐射的防护”、“氘氚的提取”,还设计过控制核聚变反应速度的实验图,虽稍显得稚嫩,可以预见,在能源开发方面后继有人.笔者在他的作业本上曾写道:“努力方向志在能量,裂变反应已能自由收放,氘氚聚变需要你的智慧,提出你的主张,若能有所突破,多少人把你的英明传扬,若能和平利用,你的生命将万古流芳”.他看到后惊喜万分,随后我在班上诵读,同学们也欣喜若狂,埋下了理想的种子并为之奋斗终生.值[JP3]得庆幸的是:他本硕博的专业都与核有关,现已在核九院工作了.

“滑轮”一节展示了三幅漫画,学生都能看懂,若给它配上一段散文,能在上课之初就锁定其注意力.“同学们,我们已坐上了时空列车,穿越了时空隧道,到了大家毕业之际,我们班助人为乐的标兵小张,为帮助大家把书从三楼运下去,他在木杆上安装了滑轮,木杆并固定在窗台上,绳子一端系在装书的袋子上,另一端穿过滑轮由重量级人物小赵在楼下拉着.当小张接过小赵手中的绳子时,哪知书比他重,他上升书下降,他的头撞在了木杆上,书也散落一地,这时书比他轻,书上升他下降,又重重地摔在地上,痛得他赶快松开绳子,书又从天而降,砸在了他的头上”.读罢掌声雷动,兴趣怏然,为新课的学习,有了良好的情绪支撑.

此外,通过讲故事,再现科学家们发明、发现的过程,集体讨论时思维火花的碰撞过程,合作学习时互帮互助的过程,实验操作过程中,争相解释遇到意外现象的过程,都会成为其独特魅力.我校原来改教物理课的两位教师,经自身不断努力和同行的帮助,现在不再因担任物理课而苦恼,反而因成为物理教师而自豪,只因物理课的魅力所在.

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