從生活走向物理 從物理走向生活

周作高

【中圖分類號(hào)】 G63.23 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】 A 【文章編號(hào)】 2095-3089（2016）36-0-01

人類社會(huì)發(fā)展到21世紀(jì)，科學(xué)技術(shù)突飛猛進(jìn)。物理學(xué)作為現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的基礎(chǔ)，其發(fā)展速度更是驚人。許多與物理相關(guān)的科技新成果很快進(jìn)入了我們的生活，其中不少已達(dá)到普及化的程度。

物理是一門以觀察、實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué)，研究物理問題的方法多種多樣，但最根本的一條是觀察和實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)固然重要，但很多實(shí)驗(yàn)要受到條件的限制，并不是隨時(shí)隨地都可以做實(shí)驗(yàn)。例如：到實(shí)驗(yàn)室可能不方便；特別是農(nóng)村中學(xué)，有的實(shí)驗(yàn)可能沒有條件做，這就對(duì)學(xué)習(xí)物理造成一些不方便。但是，觀察是隨時(shí)隨地都可以進(jìn)行的，可以對(duì)身邊事物仔細(xì)觀察，分析這些常見的、“熟視無睹”的事物、現(xiàn)象中包含哪些物理知識(shí)，并理解它。

《呂氏春秋察今》一文中有這樣一句話：“故審堂下之陰，而知日月之行，陰陽之變；見瓶水之冰，而知天下之寒，魚鱉之藏也。”意思是：所以察看房屋下面太陽或月亮照射的影子，就可以知道太陽、月亮的運(yùn)行，早晚寒暑的變化；看見瓶里的水結(jié)冰了，就可以知道天下都很寒冷、魚和鱉潛伏的位置。可見善于觀察，可以獲得很多未知的東西。

一、讓學(xué)生明白觀察什么？

被觀察的對(duì)象是：身邊的各種事物和各種現(xiàn)象。包括

（一）常見的自然現(xiàn)象。例如：霧、露是怎樣形成的、河水結(jié)冰、冰雪溶化、雷電的形成、看見水中有藍(lán)天白云、看見的水中的魚在云中游……

（二）常見的生活現(xiàn)象。例如：鞋底為什么會(huì)造有花紋？書包帶為什么做得那么寬？刀口為什么要磨得鋒利？水沸騰后，水蒸氣為什么會(huì)把鍋蓋頂起？對(duì)身體扇風(fēng)，空氣溫度并沒有降低，為什么人感到?jīng)鏊繛槭裁醋孕熊嚒⒖p紉機(jī)要經(jīng)常加潤(rùn)滑油？電炒鍋、電風(fēng)扇等為什么要用三腳插頭？……

（三）常見的生產(chǎn)中的現(xiàn)象。例如：工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的內(nèi)燃機(jī)、電動(dòng)機(jī)、播種機(jī)、收割機(jī)；交通運(yùn)輸業(yè)中的火車、汽車、輪船、飛機(jī)；現(xiàn)代尖端技術(shù)中的人造衛(wèi)星、核能發(fā)電、光纖通信、電腦等。

二、教會(huì)學(xué)生怎樣觀察？

（一）在觀察的時(shí)候，要有明確的觀察目的。觀察的目的是通過觀察獲得相應(yīng)的物理知識(shí)。讓學(xué)生明白被觀察的事物、現(xiàn)象中包含哪方面的物理知識(shí)，是力學(xué)的、熱學(xué)的、電學(xué)的、光學(xué)的還是聲學(xué)的知識(shí)，并深入分析這些事物、現(xiàn)象中與哪一個(gè)具體的物理知識(shí)點(diǎn)有關(guān)。

（二）在觀察身邊事物、現(xiàn)象的同時(shí)，使學(xué)生認(rèn)清物理現(xiàn)象、了解物理事實(shí)，建立物理圖景，再通過抽象、概括、分析、歸納等思維過程，形成概念，找出規(guī)律，并能把概念、規(guī)律和圖景聯(lián)系起來，了解它們的物理意義。這樣做既可加深理解，避免機(jī)械記憶，又有利于形成結(jié)構(gòu)性知識(shí)，有利于知識(shí)的應(yīng)用和遷移。這里值得注意的是，一定要使學(xué)生養(yǎng)成一邊觀察，一邊分析思考觀察到的現(xiàn)象中包含了什么物理知識(shí)？引起這些現(xiàn)象發(fā)生的原因和條件是什么？

俗話說：“外行看熱鬧，內(nèi)行看門道”。如果只觀察事物、現(xiàn)象，不加分析、思考，就走上了“外行看熱鬧”的誤區(qū)；如果既觀察事物、現(xiàn)象，又認(rèn)真分析、思考與這些現(xiàn)象相聯(lián)系的物理知識(shí)，就形成了“內(nèi)行看門道”的好現(xiàn)象。

說了這么多了，這似乎是“紙上談兵”，在培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力上，究竟如何具體操作？下面舉例說明。

筆者是一位初中物理老師，我在自己的學(xué)生時(shí)代時(shí)，就善于觀察身邊的各種事物和現(xiàn)象，并從這些事物和現(xiàn)象中挖掘出物理知識(shí)，并理解地記憶它，在頭腦里對(duì)物理知識(shí)就形成了根深蒂固的印象。現(xiàn)在我當(dāng)老師了，我把自己的這種在觀察中學(xué)物理知識(shí)的方法教給了我的學(xué)生，效果不錯(cuò)。

一個(gè)星期天的上午，我按計(jì)劃組織我的初三學(xué)生去花果山野炊。早晨八點(diǎn)鐘，出發(fā)了。太陽剛從東方升起，我讓同學(xué)們觀察太陽的升起，問：“太陽從東方升起，參照物是什么？”小Z同學(xué)馬上答出：是地球。我們繼續(xù)往花果山步行，小Z和小T同學(xué)各自用背篼背了一些野炊用具，輕重都差不多，但T同學(xué)的背篼繩較細(xì)，而小Z的背篼繩扁而寬。一會(huì)兒，小T喊“背篼繩勒肉”。我便讓他們說出為什么？他們都回答上了有關(guān)壓強(qiáng)的知識(shí)。到花果山腳下了，有一個(gè)小賣部。大家走得滿頭大汗，我說：“歇一會(huì)兒吧”。大家各自用扇子扇風(fēng)，我又問：“用扇子扇風(fēng)，空氣溫度并沒有降低，人為什么感到?jīng)鏊俊毙和小T都答對(duì)了。大家口渴了，小Z同學(xué)買了幾瓶在冰柜里凍成了冰的礦泉水，每人一瓶，但我的一瓶當(dāng)時(shí)沒有喝。一會(huì)兒后，瓶外面有很多水珠。小T驚訝地說：“瓶子在漏水！”而小Z說：“不是，是瓶外面空氣中的水蒸氣遇冷液化而成的小水珠。”我微笑著對(duì)小Z點(diǎn)了點(diǎn)頭。上山了，奇怪，小T同學(xué)有好幾次差點(diǎn)溜倒在地，怎么回事？我讓他們都看一下鞋底，他們都明白了，小T的鞋底已磨光滑了，跟地面的摩擦力減小，易溜。

到了山頂，同學(xué)們有的切菜，有的生火，開始野炊了。Z同學(xué)用的是煤油爐，用500ml的瓶子裝了兩瓶煤油做燃料，而另一組的同學(xué)用的是干木柴約5kg。小Z問：“兩瓶500ml的煤油質(zhì)量是多少？”小T說：“兩斤”。而小Z根據(jù)m=ρv馬上糾正了小T的說法。一會(huì)兒飯菜都做好了，另一個(gè)組的約5kg干木柴快用完了，而小Z一組的0.8kg煤油卻剩很多。我讓大家說出原因。開始他們用熱量的知識(shí)回答。我又問：“只用熱量的知識(shí)還不能說明問題，因?yàn)镼油=q油m油與Q木柴=q木柴m木柴相比，后者大些，為什么木柴卻先用完？”同學(xué)們明白了，原來還有爐子的效率問題。……

從上面的一次普通的野炊活動(dòng)中不難看出，只要時(shí)時(shí)處處觀察身邊的事物和現(xiàn)象，從中挖掘出相關(guān)的物理知識(shí)，這樣既是對(duì)所學(xué)的物理知識(shí)的很好鞏固，更是培養(yǎng)了學(xué)生的觀察能力，為今后深入研究物理問題打下基礎(chǔ)。