從生活中體會學習物理的樂趣
——以初中物理基礎知識復習為例

杜海峰

(甘肅省平涼市第四中學,甘肅 平涼 744000)

義務教育物理課程標準將“從生活走向物理,從物理走向社會”作為基本理念,強調了物理與生活密切的關系.近年來,很多一線老師也都在不停的嘗試著將物理課堂教學生活化.

1 問題的提出

筆者縱觀各家觀點后,發現很多一線老師雖然對初中物理課堂教學生活化開展了一系列深入的探索研究,包括從課堂導入到概念教學,再到實驗探究,課堂教學的每一個環節都有著探索嘗試;從當前初中物理考試、教師生活化教學方式的認知到生活化教學存在的阻力,再到生活化教學的應用策略,也都有著大量的調研分析和思考總結.但是筆者認為他們都忽略了一個重要的因素,即學生的學情,如今大多數學生學習壓力大,家長寵溺,仔細觀察能力和日常動手能力嚴重匱乏,甚至作為一名初中生,連最簡單的繩結都不會打,所學知識始終停留在眼會手不會、嘴會腦不會的狀態,加之老師和學生的年齡代溝,兒時所玩游戲也有了顛覆性的變化,同時教材案例也與學生實際閱歷有著差距,致使老師上課所引用的生活實例,學生們大多都只是能看懂,但并沒有親身的經歷和體驗,就如他們雖知道梅子是酸的,但并不知梅子具體是那種酸[1].

2 問題的解決策略

針對上述所提問題,筆者認為可采取以下三種策略.一是在日常課堂教學中留出足夠的時間,讓學生深入思考,列舉與當節所學知識相關的實例,并由其他學生補充,老師完善.由于知識點的局限性,該策略實施短期內可能會浪費時間,但長期堅持應用,會有事半功倍的效果.二是階段性的設計一些簡單的創新實驗比賽,可有效提升學生們的動手能力,以及發現問題、解決問題的能力,比如筆者在進行“杠桿”一課教學時,開展了一次桿秤制作的創新實驗比賽,以小組為單位利用提供器材設計桿秤不僅使學生體會到了力臂在杠桿平衡中的作用,感受到了杠桿自重對杠桿平衡的影響,更使學生的物理核心素養的培養得到了有效落實.三是在中考前復習基礎知識時,開展“我這一天偶遇的物理知識”大搜索活動.

3 策略的嘗試

當學生學完初中兩年物理后,對物理學中的力、熱、光、電、磁、聲、能量及簡單機械等都有了初步認知.為使學生能真正的從自己親身經歷中體會物理的樂趣和魅力,筆者利用中考復習基礎知識的機會開展了一次“我這一天偶遇的物理知識”大搜索活動,要求所有學生按小組順序逐人列舉他們昨天一天的生活或活動中體會到的物理知識,所列舉的事例不得重復,每小組有100分的基礎分,20秒內未列舉出事例者扣除該小組2分,列舉事例和所說物理知識有錯誤者扣除該小組1分,小組內發言人不得重復,但可相互幫助提示,活動時間為35分鐘.該活動開展過程中學生參與積極性高,競爭激烈,對整個初中物理知識復習有著事半功倍的效果.現統一用“小明”代替學生姓名按事件發生時間順序將學生列舉事例整理如下:

小明起床刷牙擠牙膏時,牙膏皮發生形變,說明力可以改變物體的形狀;牙膏剛擠出就聞到一股薄荷的清香,這是擴散現象,是因為分子在不停的做無規則運動;牙膏柄上有段刻有花紋的部位,是通過增大接觸面粗糙程度來增加摩擦力.

小明對著鏡子洗臉時,通過鏡面看到了自己,這是光的反射現象,平面鏡成像為虛像,當他遠離鏡面時,鏡中的像看起來變小了,實際像的大小始終與原物體等大,只是鏡中的像在小明眼中所形成的視角變小,感覺像變小了;洗臉用香皂時需要用力捏著香皂,這是通過增大壓力來增加摩擦力;洗臉池排水口下方有個反水彎,這是利用了連通器原理,可用于防止污水臭味流入室內;剛洗完臉后感覺臉部清涼,這是因為臉部表面水分蒸發吸熱帶走了熱量.

小明做早餐時,用電餅鐺烤面包,電餅鐺是利用了電流的熱效應工作的,電餅鐺工作時電流越大,功率越大,烤面包越快,這是因為電流產生的熱量與電流的二次方成正比,電餅鐺很燙,而相連的電線卻不是很熱,是因為電流產生的熱量還與電阻有關,電線的電阻很小,所產生的熱量也就很少;小明用天然氣灶燒水煮雞蛋,天然氣燃燒過程中化學能轉化為內能,天然氣灶的熱效率不高,主要是熱散失較多,天然氣屬于一次能源、傳統能源、化石能源、不可再生能源,用水煮雞蛋的加熱方式可使雞蛋受熱均勻,水沸騰后溫度將保持不變,所以燒開后調小火減少能源浪費。站在鍋旁的小明戴的近視眼鏡出現了白霧,過一會后又清晰了,這里小明佩戴的近視眼睛是凹透鏡,利用了光的折射可將原本成在視網膜前方的像落在視網膜上,鍋的上方和小明眼鏡上出現白霧是液化現象,過一會眼鏡片清晰又是汽化現象;小明在一個大碗中倒上熱水,將一盒牛奶放入其中加熱,是通過熱傳遞的方式改變物體的內能.

小明吃早餐時,將雞蛋在餐桌上磕了一下,雞蛋裂了,這體現了力的作用是相互的,磕雞蛋的過程中雞蛋對桌面的力和桌面對雞蛋的力是一對相互作用力,大小相等,但雞蛋破了桌面完好,是因為兩者對力的承受能力不同;小明用手捏著剝好皮的雞蛋,雞蛋會有凹陷,松開手,凹陷消失,說明此時雞蛋發生的是彈性形變;小明用手捏著雞蛋靜止時,雞蛋在豎直方向二力平衡,豎直向下的重力和手對雞蛋豎直向上的摩擦力大小相等,此時摩擦力為靜摩擦力,當小明用更大的力去捏雞蛋時,手對雞蛋的靜摩擦力大小不變,說明靜摩擦力的大小與壓力無關,增大壓力只是增大了最大靜摩擦力;小明用吸管喝牛奶時,用吸管有斜口的一端扎進牛奶盒,是利用減小受力面積增大壓強的原理用吸管把牛奶吸到嘴里,是利用了大氣壓.

小明準備上學時,給水瓶中灌水過程中聽見隨著瓶內水位的上升,瓶內發出聲音的音調越來越高,這是由于此時瓶內聲音是由空氣柱振動產生,空氣柱越短,振動頻率越高,音調越高,與之類似的還有笛子等管樂器,都是靠空氣柱振動發聲,人們通過堵壓不同位置的孔來改變聲音的音調;小明的書包帶很寬,是通過增大受力面積減小壓強;媽媽覺著小明的書本太沉了,建議小明把書包中暫時不用的東西掏出,這是通過減小壓力來減小壓強.

小明坐公交車去上學,發現公交車是電動汽車,后排車輪每邊都有兩個車輪,輪胎上刻有很大的花紋,電動汽車是通過電動機將電能轉化為機械能,電動機利用了通電導體在磁場會受到力的原理制成,后排每邊都有兩個車輪是為了增大受力面積減少壓強,輪胎上刻有很大花紋是通過增大接觸面粗糙程度來增大摩擦力;公交車上的座椅面都是凹形的,是通過增大受力面積減小壓強,提高舒適度;司機師傅系著安全帶手握方向盤,系安全帶是為了防止慣性帶來的危害,方向盤利用了簡單機械中的輪軸,可以用來省力;隨著公交車的前行,小明看到車外的景物在向后退,這是小明以公交車為參照物;小明透過汽車后視鏡看到景物變小,這是因為汽車后視鏡是個凸面鏡,對光有發散作用,可以擴大視野;突然司機急剎車,所有乘客都向前傾斜,這是由于慣性造成的;公交站進入車站之前,松開油門,車輛會慢慢減速,是因為阻力的存在,說明力是改變物體運動狀態的原因.

小明背著書包下了公交車,先走了一段平路,然后爬了兩層樓梯來到教室,小明背著書包很累,但他只有爬樓梯時才對書包做了功,走平路的那段并沒有對書包做功,是因為做功的兩個必要條件為有力施加在物體上和物體在力的方向移動距離;來到教室看見和他一起上樓的小胖更是累的氣喘吁吁,這是因為他們兩上樓時,因克服自身重力做功不同,小胖重力大,在豎直方向移動相同距離時克服重力做功多;進入教室后,聽見后面有人喊小明的名字,小明沒有回頭就知道是誰喊他,這是小明根據聲音的音色來分辨喊話的人;不一會樓道傳來一陣電鈴聲,同學們很快坐好準備上課,這說明聲音可以傳遞信息,樓道的電鈴可用電磁繼電器的原理制作.

上課后,音樂老師帶著一把吉他走進教室,在黑板用粉筆寫下了今天要學的歌詞,用粉筆能在黑板上留下痕跡,是因為分子間有引力;小明坐的位置看到黑板有一片泛白看不清字跡,這是鏡面反射現象,其他絕大多數同學能看清黑板的字跡,是漫反射現象;老師撥動不同的琴弦伴奏,吉他發聲是靠琴弦振動發聲,琴弦的粗細不同,發出聲音的音調不同;小明發現吉他上方有幾個纏著琴弦的把柄,這是因為琴弦振動發出聲音的音調還與弦的松緊程度有關,這幾個把柄可用來調音;小明還發現吉他下方有個空盒,這是利用了聲音的共鳴原理,可將聲音的響度變大;老師要求男同學低音大聲唱,女同學高音小聲唱,這里男生低音和女生高音指的是聲音的音調,大聲唱和小聲唱指的是聲音的響度;小明覺著老師唱的最好聽,是指老師聲音的音色.

小明中午回家后,看見茶幾上的報紙上面放著爺爺的老花鏡,透過鏡片看見報紙上的字被放大了,這是因為老花鏡是凸透鏡,對光有會聚作用,透過鏡片看到放大的字是由于光的折射形成的放大正立虛像,凸透鏡可用來矯正遠視眼,使原本由于晶狀體太薄成像于視網膜后方的像落在視網膜上;小明進入廚房看見媽媽正在用高壓鍋蒸米飯,高壓鍋蒸米飯更快更香,是因為鍋內壓強大于標準大氣壓;小明從冰箱里拿出一瓶飲料和一塊冷凍的肉,冰箱內溫度較低,是冰箱制冷裝置里的制冷液在冰箱內部汽化吸熱,在冰箱外部液化放熱,逐漸將冰箱內的熱量轉移到了冰箱外部;小明拿出來放在桌上的飲料不一會表面附著了一層水,這是由于空氣中水蒸氣遇冷液化形成;小明放在涼水中解凍的肉塊上面附著了一層冰,這是涼水遇冷凝固形成;媽媽把菜刀磨了磨,用力切著肉塊,這里磨菜刀是通過減小受力面積增大壓強,用力切肉是通過增大壓力增大壓強;媽媽炒菜時,熱鍋中放了鹽,不一會菜就咸了,這是因為分子的無規則運動的劇烈程度跟溫度有關,溫度越高,分子熱運動越劇烈,表現出的宏觀現象就是擴散越快;媽媽還在另一個鍋里給爺爺熱了中藥,小明發現鍋里的水沸騰了,可碗里的藥一直沒有沸騰,是因為液體沸騰的條件是液體達到沸點并能不斷吸熱,碗中的藥雖然可以達到沸點,但鍋中的水沸騰后溫度保持不變,碗中藥達到沸點后不能繼續從外界吸熱,所以不能沸騰;吃飯用筷子夾菜時,手指輕微搓動,就可夾起大塊的菜,這是因為筷子在我們手里變成了一個費力但可以省距離的杠桿……[2]

通過上述案例的嘗試,學生不僅在短時間內全面復習了初中物理基礎知識,體會到了物理與實際生活之間的密切聯系,認識到了細心觀察生活的重要性,體驗到了物理學習的樂趣.生活化的物理課堂教學形式是多元化的、趣味化的,筆者希望能以此為始,將生活化物理教學發展下去,使培養學生物理核心素養落地生根.