打破生活经验探究物理真知

郭常勇

在新课教学中利用学生熟悉的生活经验引入课题，会让学生感到亲切自然，这样可以化陌生为熟悉，由熟悉推出未知，也易于使学生理解教材上的物理知识，有助于学生形成从客观事物的感性认识入手来探索物理知识和物理规律的良好习惯。但先入的生活观念有的是错误的，对物理概念的形成、物理规律的正确理解和运用起一定的消极作用，造成一定的学习障碍，也会给新课教学带来负面影响，使学生难以接受新的知识，对新知识的理解带来了一定的难度。例如：对于力和运动的关系，学生在上初中前就有对拉车情况的认识，认为人拉车时，车就运动，人不拉车时，车就不动，因而这种生活经验就很容易形成“力是维持物体运动的原因”这样一个错误观念，这一错误的生活经验有碍于对牛顿第一运动定律的深刻理解。

在上述情况下，我们可以巧妙的利用生活经验，采取“先破后立”的方法，用实验驳斥错误的生活经验，探究物理真知，使学生加深对物理概念和规律的理解和应用。下面是《自由落体运动》的教学片段。

利用经验，错下结论

师：在生活中，我们看到过树叶飘飘以及雨滴的快速下落，大家说一下物体下落的快慢与什么有关呢？

生：与物体的轻重有关，重的物体下落的快。

师：好，大家讨论一下还可以举出哪些下落快慢与轻重有关的例子并利用现有的物品做一下实验。

学生开始讨论一些下落快慢与轻重有关的例子并做相关实验，从而验证了生活经验（重的物体下落的快）。

【设计意图】从学生熟悉的生活实例入手，让物理贴近学生的生活，感到物理具有实用性，激发学生的学习兴趣，调动学生学习的积极性和主动性，能使学生快速进入学习状态。

逻辑推理，导出矛盾

师：既然大家已经验证了重的物体下落的快，那一个大石块和一个小石块同时下落，是不是应该大的石块下落的快呢？

生：是。

师：那如果把两个石块捆在一起让它们下落和那一块大的单独下落相比，应该是那个下落的快？

部分学生：两个石块捆在一起比单个大石块重，所以两个石块捆在一起的下落的快。

部分学生：不对，将大的石块和小的石块捆在一起，由于小的石块下落较慢，使大的石块下落受小石块的影响反而比大石块单独下落又慢了，所以两个石块捆在一起比单个大石块下落的慢。

部分学生：那这不矛盾了？

师：什么原因呢？

学生诧异、思考。

【设计意图】利用逻辑推出矛盾，两种回答存在矛盾，使学生对前面两种结论谁对谁错产生疑问，开始对物体下落的快慢与轻重有关这样的结论产生怀疑。此问具有一定的开放性，能给学生多维思考空间，激发了学生的探究热情。

打破经验，探究真知

师：我们再做个实验好不好？

生：好。

师：大家准备两片完全相同的纸片，把其中一片揉成纸团，让它们同时下落比较一下，看哪个下落的快。

学生开始做实验，并发现纸团下落的较快。

师：下落的快慢与轻重有没有关系？

生：没有关系。（进一步让学生明白物体下落快慢与物体的轻重没有关系，开始思考影响物体下落快慢的原因。）

师：为什么纸团比纸片下落的较快？

生：纸团受的空气阻力比纸片的大。

师：如果没有空气阻力呢？

生：没有空气阻力物体下落的快慢应该相同。

师：影响物体下落快慢的原因是什么呢？

生：空气阻力。（找到了影响物体下落快慢的原因。）

师：好，大家既然说下落的快慢与空气阻力有关而与轻重没有关系，我们来做个实验验证一下好不好？

生：好。

开始做演示实验：一个带空气的玻璃管和一个真空的玻璃管，里面均装有羽毛，金属片。把它们竖立起来，让羽毛和金属片在最底部，先把带有空气的玻璃管倒立过来，来观察玻璃管中羽毛和金属片下落的快慢是否相同，然后再同样操作真空管，看羽毛和金属片下落的快慢是否相同。

师：通过上述实验，大家看到什么现象？

生：在带空气的玻璃管中金属片下落的快，羽毛下落的慢;在真空玻璃管中金属片和羽毛下落的快慢相同。

师：在带空气的玻璃管中以及真空管中物体下落时都受到了什么力？

生：在带空气的玻璃管中物体物体下落时受到重力和空气阻力;在真空管中物体下落时只受到了重力作用。

师：这说明什么问题呢？

生：说明物體下落快慢与空气阻力有关，与物体的轻重无关。（实验证明了物体下落的快慢与物体的轻重没有关系，使学生对物体下落快慢的影响因素进一步得到了证实。）

根据实验，教师引导学生总结，在没有空气阻力的情况下，即只受重力的情况下，物体由静止释放，下落的快慢相同，与物体的轻重无关。这样的运动叫做自由落体运动。

【设计意图】通过严密的逻辑推理，学生认识了真知，同时使学生建立了正确的物理观念、增强了学生的科学思维意识、提高了学生的科学思维能力、培养了学生严谨的科学态度，实现学生高中物理核心素养目标的达成。

这种“先破后立”的教学案例就是打破生活经验，探究物理真知，即首先利用生活中的经验（重的物体下落的快），得出错误的结论，通过逻辑推理导出矛盾，使学生产生疑问，激起学生的探究欲望和热情，从而证明以往经验的错误性，推出新的结论。这样利用这种错误的生活经验，不但不会影响新课教学，而且还会使学生印象更加深刻，对知识理解更加透彻。

在力学中，错误的生活经验还有很多，这种错误的生活经验，直接影响着学生对物理概念、规律的理解与掌握。显然，采取这种“先破后立”的方法，先用实验排除错误的生活经验，再在实验中排除干扰，更容易使学生理解物理概念和掌握物理规律，是搞好物理教学的有效途径。同时，从生活经验入手，导入新课，也符号新课程理念中“从生活走向物理，从物理走向社会”的物理教学理念。