煮餃子的學(xué)問

常言道：好吃不如餃子，不過，要想煮熟餃子，也不是件容易的事，有經(jīng)驗的“美食家”都是等到水沸騰后，才把一定數(shù)量的餃子下到鍋里，并且邊讓餃子下鍋，邊用勺子輕輕在鍋底推動沉下的餃子，此時水不再沸騰：等到水重新沸騰后，看到餃子個個飽滿，而且浮到水面(也有部分餃子懸浮在水中)，再加點兒涼水，再煮一會兒，撈出來，就可以享用了，看來，煮餃子的學(xué)問還真不少呢!

你知道餃子是如何從沉在水底到浮上水面的嗎?我們可以猜想：

①包餃子的面從生到熟，密度由大變小，于是，餃子就浮出水面了；

②沸水上下翻滾，帶起餃子浮到水而上：

③水沸騰后，餃子表面吸附了一些氣泡，托起餃子浮出水面；

④餃子煮熟后，由于溫度升高而體積變大，所受浮力也變大，且大于重力，因此浮了起來；

⑤餃子內(nèi)空氣受熱膨脹，使餃子體積變大，所受浮力變大，并使浮力大于重力(盡管餃子因吸水而重力變大，但浮力增加的幅度更大)，因此浮上水面；

⑥隨著餃子內(nèi)的溫度升高，水蒸氣增加，導(dǎo)致餃子體積變大，所受浮力增大，并使浮力大于重力，因此浮上水面，

哪種猜想符合實際呢?看似都有可能，要想得出正確的結(jié)論，我們需要對餃子沉浮的情景過程進行探究，結(jié)論顯而易見，正確的是⑤和⑥，其余的猜想并不是沒有正確的成分，只是考慮不全面或不是主要原因，不能確切解釋其物理本質(zhì)，由此，我們可以得到如下幾點啟示：

1 要準(zhǔn)確建構(gòu)物理情景

所謂物理情景，就是指與某一物理事件相關(guān)的整個背景、環(huán)境，從心理學(xué)的角度看，“是物理世界中的對象，作用于我們的感官時，我們的直接反映；或是我們對曾經(jīng)有過的知覺形象的回憶和重現(xiàn)”，物理情景可分為不同類型，按情景的來源可分為生活情景、問題情景、實驗情景等，就餃子的沉浮而言，即是我們曾經(jīng)有過的知覺形象的回憶和重現(xiàn)，它直接來源于我們所熟悉的生活情景，對這一物理情景可依靠我們的經(jīng)驗和已有的知識來準(zhǔn)確構(gòu)建，然后提出許多有一定依據(jù)的猜想，并通過正確運用科學(xué)知識、方法和推理對猜想進行探究和驗證。

2 要準(zhǔn)確描述物理問題

對物理問題的描述要反映出物理學(xué)知識上的特點和本質(zhì)特征，反映出基本事實、基本概念、原理和基本方法之間的相互關(guān)系。

我們知道，餃子皮從生到熟，密度由大變??；沸水上下翻滾，帶動餃子上?。凰序v后，餃子表面吸附了一些氣泡，對餃子有一個托力作用；煮熟了的餃子，體積變大，整體密度變小等等，但這些只是餃子煮熟過程中發(fā)生的一些現(xiàn)象，是一些次要因素，并不能反映出餃子上浮的物理過程的本質(zhì)特征，也沒有反映出主要的物理事實與物理原理的相互關(guān)系，餃子能浮上來的本質(zhì)、原理是餃子里有氣體(空氣和水蒸氣)，氣體受熱膨脹，使餃子體積變大，所受浮力增大，大于重力，于是就浮了起來，實際上，我們做一個簡單的實驗就能驗證這個結(jié)論，如餃子煮熟上浮后?；鹨欢螘r間，當(dāng)水溫降低到一定程度，餃子內(nèi)氣體體積會縮小，浮力減小，餃子就會下沉；此時若重新加熱，水溫又升高，餃子內(nèi)氣體體積變大，浮力增大，餃子可再次上浮(或者盛上桌的餃子變冷后，會癟下去)，這就證明是餃子內(nèi)的氣體熱脹冷縮的緣故，利用已有知識針對猜想設(shè)計判定性實驗和對實驗結(jié)果進行解釋，可以訓(xùn)練我們的思維能力和語青表達能力，從而抓住問題的實質(zhì)，準(zhǔn)確地描述出物理問題的本質(zhì)。

3 要緊密聯(lián)系實際

物理學(xué)和自然現(xiàn)象以及生產(chǎn)、生活是緊密相連的，伽利略從掛在天花板上吊燈的擺動研究出了單擺周期公式，牛頓從蘋果落地現(xiàn)象研究出了萬有引力定律，物理學(xué)史上許多重大的發(fā)現(xiàn)都是從觀察和實驗出發(fā)的，人類的認識來源于實踐，從實踐到理論，再到實踐，這是人類認識客觀事物的規(guī)律，生活中的物理情景是探究學(xué)習(xí)過程的起點，它能使我們從復(fù)雜的情景中獲取信息，對獲得的這些信息進行有效的加工、處理，把得到的信息進行歸納總結(jié)，可以探求得事物的物理學(xué)規(guī)律，同時，生活中的物理情景具有相當(dāng)?shù)拈_放性，允許我們根據(jù)自己的興趣和特長對情景中的問題作出不同形式的解答，“煮餃子”的情景就是通過對生活實際問題的探究，通過自己的獨立思考，提出各種可能的猜想，并對獲得的信息進行加工、簡化，從而歸納、總結(jié)出符合物理情景的規(guī)律，這樣，情景探究能讓我們置身于一個物理環(huán)境，能夠給我們營造一種研究的氛圍，促進物理回歸生活，服務(wù)于生活實際。

4 要善于打破思維定勢

現(xiàn)代心理學(xué)認為，認知的發(fā)展和成長產(chǎn)生于“平衡化”過程或“自我調(diào)節(jié)”，當(dāng)遇到的新事物與已有的認知不一致時，人們利用自我調(diào)節(jié)來消除與給定信息中的不一致，來達到認知與客體的平衡，而原來的認知就得到發(fā)展，對餃子沉浮的情景探究，能讓我們認識到與已有的認知不一致的問題，同時又引導(dǎo)我們能成功地消除與已有認知的不一致，破除思維定勢，促使我們的思維技巧得到發(fā)展；使我們能周到、精細、全面地考察研究對象，能從多種多樣的聯(lián)系與關(guān)系中去認識物理問題；使我們善于透過表面現(xiàn)象發(fā)現(xiàn)問題的本質(zhì)，即善于用概念、規(guī)律去揭示問題的本質(zhì)特征，預(yù)計事物的發(fā)展進程；使我們能把物理中待解決或難解決的問題，不斷地將它變形，直至歸結(jié)為某個(或某些)已經(jīng)解決或能夠解決的問題(如通過建立“物理餃子”模型)，而最終求得原問題的解，

總之，對物理問題，特別是我們熟悉的生活情景的探究，讓我們領(lǐng)略到物理的本質(zhì)和嚴(yán)密的物理思維，使物理情景的解析更縝密、更科學(xué)，使我們也不會“茶壺里煮餃子——有貨倒不出”!