英语词汇在物理教学中的应用实践研究

吉 利

(上海市鲁迅中学 上海 200083)

1 事件描述

2 案例背景

在《普通高中物理课程标准》中明确指出,物理教学需要“遵循学生认知规律及学科特点,设计循序渐进的课程内容;关注学生多元发展,融入理论和实践成果.”在物理课堂教学中,教师通常在教学过程中定义一个全新的物理量以及相应的英文释义.如上述案例中,或许由于课时内容的安排,或许是考虑到初中阶段学生词汇量的掌握情况,亦或许是教师个人的英语水平等原因,英语名词的解释通常被广大教师忽略.然而,物理教材中的英语词汇背后蕴含了丰富的教育价值,值得物理教师深入研究.

在该案例中,字母Q代表了两个物理量,均为quantity(数量)的首字母.而电荷量英语表达为quantity of electricity、热量为quantity of heat.当学生知道了物理量符号的来历,就能做到心中有数.教师充分挖掘英语释义背后的巨大价值,课堂教学效果将会有效提升,具体分析如下.

(1)便于记忆和理解物理量、物理单位的区别与联系

相同英文单词代表了两个含义,因此学生出现了混淆.在知晓了Q与q均表示数量后,加上定语后缀,显示出了不同的物理意义,分别为电荷的数量、热的数量,学生有了理性的认识.在机械功与功率、功和能概念中,W表示机械功(work)、W表示瓦特(Watt),两个相同的W有着不同的含义,work为体力工作,学生对于机械功的定义又增添了感性的认识.Watt是为了纪念詹姆斯·瓦特(James Watt)的重大贡献.当知道了功是能量转化的量度后,就能理解能量(energy)和功(work)两物理量的单位均为焦耳(Joule).能量又有许多种形式,可以通过角标知道不同字母的物理含义,例如有动能Ek(kinetic energy)和势能Ep(potential energy)统称为机械能E(mechanical energy).许多物理量及单位的首字母都是学生所熟悉的英语词汇,教师在课堂教学中合理地把握它们之间的联系,帮助学生建立英语与物理的桥梁,从而有效地巩固了物理概念的形成过程,更有效地帮助学生建立了记忆载体,提升了教学效果.

(2)体会“信、达、雅”的中英文翻译,巩固物理概念的形成过程

有一些概念或定义之间存在着相互联系,如压力F(force)与压强p(pressure),在英语词汇翻译中,例如压力——pressure、压强——intensity of pressure,它们的物理量表达字母与英语词汇的首字母有些区别.pressure由press(挤压)和sure(确实)两个单词组合而成.确实的挤压产生了压力,压力的作用使物体产生了形变效果,它与物体的压力大小以及受力面积两个因素有关,当压力与受力面积均不相同时,可以通过比较单位面积上受到的压力比较其效果,因此提出了压强概念,它的计算方法为压力与受力面积的比值.即压强是一个表示物体形变效果的物理量,故英语表达为压力的强度大小(intensity of pressure).诸如此类英文直译与中文表达间的差异在物理量的表达上屡见不鲜.如势能(potential energy),英文表述为潜在的能量,亦可以理解为物体具有一种潜在的做功本领,因此也可以将势能理解为有某种做功趋势的能量.通过对英语词汇的了解,学生们又进一步巩固了物理概念提出的思维过程.

(3)通过了解英语词汇的演变过程,初步感受物理学的发展历程

物理学是一个不断发展的学科,通过对物理学术语与其出处的了解,学生也能初步感受物理学的发展过程.在该案例中,Q与q均出现在了纯电阻电路中,其实在电和磁的教学过程中,教师可以适当地引入电(electricity)的发现过程,它来自于英语单词琥珀(electron).古希腊“七贤”之一,米利都的泰勒斯观察到摩擦过的琥珀会吸引轻小的物体,因此被称为“琥珀金”,由此产生了“电”一词.这一单词的来源揭示了人们对于电的初步认识是来自于摩擦起电现象,第一个有记载的摩擦起电是摩擦琥珀吸引物体.而磁铁(magnet)一词来源于马格尼西亚(Magnesia).在古代,磁铁矿据说是在小亚细亚靠近马格尼西亚的地方发现的.古希腊人发现了磁铁矿,而不知道磁铁的磁极和磁极之间的相互作用,真是让人惋惜.通过对英语词根的了解,学生初步体验物理学史的发展过程,它来自于生活的观察和归纳,人类对于大自然的认识也是逐渐深入的.

(4)知道以物理学家命名的单位,了解他们的重大贡献,为学生树立学习榜样

在物理量的单位中,有这样一些单位为了纪念物理学家对于该领域的重大贡献,因此用这些伟人的名字作为单位的物理量.例如电荷量的单位为库伦(Charles-Augustin de Coulomb)、力的单位为牛顿(Isaac Newton)、压强的单位为帕斯卡(Blaise Pascal)、能量的单位为焦耳(James Prescott Joule)、电阻的单位为欧姆(Georg Simon Ohm)等.在课堂教学过程中,教师通常会一言蔽之,其背后物理学家在认知自然、追求真理的道路上不懈追求的精神会被我们所忽略.他们对于该领域的重大贡献学生也知之甚少.如牛顿,学生仅了解牛顿三大力学定律、万有引力定律,而他对于光学的探究过程、高等数学的理论研究、天文物理的追求探索却不为人知,更无法体会他的墓志铭(Nature and Nature′s laws lay hid in night;God said,“Let Newton be,” and all was light.)的深刻内涵.了解物理学家的生平介绍、对物理学的伟大贡献、物理实验的巧妙设计过程,学生也将会逐渐树立正确的科学态度及社会责任意识.

3 案例应用

在该单元复习中,我们尝试将英语词汇应用其中,具体方案如下.

(1)英语单词与物理量、物理单位的名词解释

如图1所示是电学物理量和对应单位.

图1 电学物理量与对应单位

知晓每一个物理量及单位的英语单词,便于学生理解记忆,避免英语字母与表达含义的混淆.绝大多数情况下,代表物理量或者单位的英语字母即为该英语表述中某个单词的首字母,初学者掌握这些尤为重要.

(2)词汇直译与中文翻译的区别于联系

电流的英语表达为intensity of current,分别解释为流通的(current)与强度(intensity),联系起来为电荷流通的强度,这与电流产生的原因:电荷的定向移动及电流的定义——单位时间通过导体横截面的电荷量大小相呼应,学生对电流的产生和大小比较增添了一份理解.在电能概念中,电功、电功率与机械功、机械功率均使用Work与Power的首字母作为物理量的表示,电功与电能的单位相同,均为焦耳(Joule).因为从能量角度而言,功指的是一种做功的本领、功率为做功快慢的比较,区别为电流的定向移动做功与力的方向上通过一段距离的做功.通过两种能量的比较,学生初步形成了能量之间可以相互转化的物理规律.

(3)物理学史的管中窥豹,了解电学部分的发展历程

电(electricity)的发现过程,它来自于英语单词琥珀(electron).这一单词的来源揭示了人们对于电的初步认识是来自于摩擦起电现象.电的吸引和排斥一直是研究者感兴趣的对象,17世纪,皮卡特最先证明电荷仅停留在物体表面上并且金属可以用摩擦起电.18世纪,没有哪个物理学分支能像电学一样如此成功的发展——富兰克林的避雷针、卡文迪什的静电测量、库伦反平方定律的证明、动物电、电流的发现、伏打电堆……19世纪被称为电的世纪,伏打电池、蓄电池组、奥斯特实验和电磁学的开端、欧姆定律、变压器……与我们生活息息相关的电学现象相继出现.学生从电学部分初步了解了物理学的发展过程,感受到了人类认识和改造世界过程的不断进步.

(4)欧姆定律的伟大之处

在欧姆定律的复习过程中,有的学生发出感叹:“老师,欧姆定律那么简单其实我也能发现,看来欧姆只是运气好而已啊.”笔者认为,如果学生不了解他发现欧姆定律背后的故事,是无法体会“偶然”中蕴含的“伟大”.因此,在课堂活动前,笔者要求学生了解乔治·西蒙·欧姆后,在课堂上谈一谈对他发现欧姆定律的感想.

学生甲:“乔治·西蒙·欧姆作为一名极有天赋和科学抱负的物理学家,在孤独与困难的环境中不断地进行科学研究,欧姆定律的发现,在当时并没有受到物理学界的理解和正确评价,反而遭到了质疑和批评.”

在对乔治·西蒙·欧姆的生平有所了解以后,学生们感受到每一个物理定律的来之不易.

4 教后反思

发掘英语词汇在物理教学背后的巨大价值,将有效提升物理的学科育人价值.结合了英语与物理两门学科的优势,将深化学生对物理知识的理解、对物质世界的认知、对学科相关性的思考等.然而在物理量及单位的研究过程中,也存在着一些不足.其中,希腊字母如密度(ρ)、磁通量(Φ)、角速度(ω)等,学生还存在机械记忆的现象.如何将希腊字母与物理概念相联系值得教师更进一步的研究和探索.