打破生活經驗探究物理真知

郭常勇

在新課教學中利用學生熟悉的生活經驗引入課題，會讓學生感到親切自然，這樣可以化陌生為熟悉，由熟悉推出未知，也易于使學生理解教材上的物理知識，有助于學生形成從客觀事物的感性認識入手來探索物理知識和物理規律的良好習慣。但先入的生活觀念有的是錯誤的，對物理概念的形成、物理規律的正確理解和運用起一定的消極作用，造成一定的學習障礙，也會給新課教學帶來負面影響，使學生難以接受新的知識，對新知識的理解帶來了一定的難度。例如：對于力和運動的關系，學生在上初中前就有對拉車情況的認識，認為人拉車時，車就運動，人不拉車時，車就不動，因而這種生活經驗就很容易形成“力是維持物體運動的原因”這樣一個錯誤觀念，這一錯誤的生活經驗有礙于對牛頓第一運動定律的深刻理解。

在上述情況下，我們可以巧妙的利用生活經驗，采取“先破后立”的方法，用實驗駁斥錯誤的生活經驗，探究物理真知，使學生加深對物理概念和規律的理解和應用。下面是《自由落體運動》的教學片段。

利用經驗，錯下結論

師：在生活中，我們看到過樹葉飄飄以及雨滴的快速下落，大家說一下物體下落的快慢與什么有關呢？

生：與物體的輕重有關，重的物體下落的快。

師：好，大家討論一下還可以舉出哪些下落快慢與輕重有關的例子并利用現有的物品做一下實驗。

學生開始討論一些下落快慢與輕重有關的例子并做相關實驗，從而驗證了生活經驗（重的物體下落的快）。

【設計意圖】從學生熟悉的生活實例入手，讓物理貼近學生的生活，感到物理具有實用性，激發學生的學習興趣，調動學生學習的積極性和主動性，能使學生快速進入學習狀態。

邏輯推理，導出矛盾

師：既然大家已經驗證了重的物體下落的快，那一個大石塊和一個小石塊同時下落，是不是應該大的石塊下落的快呢？

生：是。

師：那如果把兩個石塊捆在一起讓它們下落和那一塊大的單獨下落相比，應該是那個下落的快？

部分學生：兩個石塊捆在一起比單個大石塊重，所以兩個石塊捆在一起的下落的快。

部分學生：不對，將大的石塊和小的石塊捆在一起，由于小的石塊下落較慢，使大的石塊下落受小石塊的影響反而比大石塊單獨下落又慢了，所以兩個石塊捆在一起比單個大石塊下落的慢。

部分學生：那這不矛盾了？

師：什么原因呢？

學生詫異、思考。

【設計意圖】利用邏輯推出矛盾，兩種回答存在矛盾，使學生對前面兩種結論誰對誰錯產生疑問，開始對物體下落的快慢與輕重有關這樣的結論產生懷疑。此問具有一定的開放性，能給學生多維思考空間，激發了學生的探究熱情。

打破經驗，探究真知

師：我們再做個實驗好不好？

生：好。

師：大家準備兩片完全相同的紙片，把其中一片揉成紙團，讓它們同時下落比較一下，看哪個下落的快。

學生開始做實驗，并發現紙團下落的較快。

師：下落的快慢與輕重有沒有關系？

生：沒有關系。（進一步讓學生明白物體下落快慢與物體的輕重沒有關系，開始思考影響物體下落快慢的原因。）

師：為什么紙團比紙片下落的較快？

生：紙團受的空氣阻力比紙片的大。

師：如果沒有空氣阻力呢？

生：沒有空氣阻力物體下落的快慢應該相同。

師：影響物體下落快慢的原因是什么呢？

生：空氣阻力。（找到了影響物體下落快慢的原因。）

師：好，大家既然說下落的快慢與空氣阻力有關而與輕重沒有關系，我們來做個實驗驗證一下好不好？

生：好。

開始做演示實驗：一個帶空氣的玻璃管和一個真空的玻璃管，里面均裝有羽毛，金屬片。把它們豎立起來，讓羽毛和金屬片在最底部，先把帶有空氣的玻璃管倒立過來，來觀察玻璃管中羽毛和金屬片下落的快慢是否相同，然后再同樣操作真空管，看羽毛和金屬片下落的快慢是否相同。

師：通過上述實驗，大家看到什么現象？

生：在帶空氣的玻璃管中金屬片下落的快，羽毛下落的慢;在真空玻璃管中金屬片和羽毛下落的快慢相同。

師：在帶空氣的玻璃管中以及真空管中物體下落時都受到了什么力？

生：在帶空氣的玻璃管中物體物體下落時受到重力和空氣阻力;在真空管中物體下落時只受到了重力作用。

師：這說明什么問題呢？

生：說明物體下落快慢與空氣阻力有關，與物體的輕重無關。（實驗證明了物體下落的快慢與物體的輕重沒有關系，使學生對物體下落快慢的影響因素進一步得到了證實。）

根據實驗，教師引導學生總結，在沒有空氣阻力的情況下，即只受重力的情況下，物體由靜止釋放，下落的快慢相同，與物體的輕重無關。這樣的運動叫做自由落體運動。

【設計意圖】通過嚴密的邏輯推理，學生認識了真知，同時使學生建立了正確的物理觀念、增強了學生的科學思維意識、提高了學生的科學思維能力、培養了學生嚴謹的科學態度，實現學生高中物理核心素養目標的達成。

這種“先破后立”的教學案例就是打破生活經驗，探究物理真知，即首先利用生活中的經驗（重的物體下落的快），得出錯誤的結論，通過邏輯推理導出矛盾，使學生產生疑問，激起學生的探究欲望和熱情，從而證明以往經驗的錯誤性，推出新的結論。這樣利用這種錯誤的生活經驗，不但不會影響新課教學，而且還會使學生印象更加深刻，對知識理解更加透徹。

在力學中，錯誤的生活經驗還有很多，這種錯誤的生活經驗，直接影響著學生對物理概念、規律的理解與掌握。顯然，采取這種“先破后立”的方法，先用實驗排除錯誤的生活經驗，再在實驗中排除干擾，更容易使學生理解物理概念和掌握物理規律，是搞好物理教學的有效途徑。同時，從生活經驗入手，導入新課，也符號新課程理念中“從生活走向物理，從物理走向社會”的物理教學理念。