生活化的比喻與有效教學(xué)案例研究

李燏成

摘 要：物理走向生活是學(xué)習(xí)物理的終極目標(biāo)，也是理論聯(lián)系實(shí)際的必然要求。物理課堂生活化，在生活中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，在生活中理解問(wèn)題，在生活中解決問(wèn)題，是突破物理教學(xué)難點(diǎn)的一種有效途徑。以幾個(gè)教學(xué)片段為例，試圖說(shuō)明生活化的比喻在突破高中物理教學(xué)難點(diǎn)上的較好的功效。

關(guān)鍵詞：高中；物理教學(xué)；生活化比喻；教學(xué)難點(diǎn)

科學(xué)家們?cè)谙虼蟊婈U述某些難懂的物理概念或是物理規(guī)律時(shí)，會(huì)避免一些專業(yè)術(shù)語(yǔ)，使用一些平實(shí)普通的語(yǔ)言來(lái)描述和講述。有些抽象難懂的物理理論，往往被物理學(xué)家們做了生活化的比喻，以便人們理解。比如，薛定諤在闡述量子狀態(tài)不確定性理論時(shí)，用“貓”作比喻，愛(ài)因斯坦在反駁該理論時(shí)，又說(shuō)“上帝應(yīng)該不喜歡擲骰子”。

物理教學(xué)中，也面臨怎樣向?qū)W生有效闡述一些難懂的概念、規(guī)律，或是一些復(fù)雜的物理情境的問(wèn)題。這時(shí)，也可以借鑒科學(xué)家們的上述做法，應(yīng)用生活化的比喻。

一、人驢之爭(zhēng)，比喻物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件

講授物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件時(shí)，教師只能反復(fù)強(qiáng)調(diào)，以加深學(xué)生記憶，但可靠性和實(shí)效性都相對(duì)較低。為此，可采用如下的授課過(guò)程。

師：一只驢在A處，想吃B處的胡蘿卜，會(huì)怎么走？

生：沿直線向B處走去。

師：這相當(dāng)于驢的內(nèi)在需求使驢獲得了一個(gè)由A指向B的初速度。如果你牽著驢，也想讓驢吃到胡蘿卜，你該怎么做？

生：向著B(niǎo)的方向牽驢。

師：最終驢到達(dá)B處，走過(guò)的路徑是怎樣的？

生：直線。

師：這就相當(dāng)于給驢施加了一個(gè)由A指向B的拉力，由于速度方向與拉力方向在一條直線上，所以驢的軌跡也是一條直線。

師：如果你不想讓驢把胡蘿卜吃了，你會(huì)怎么做？

生：向AB的側(cè)向牽驢。

師：這時(shí)，就相當(dāng)于給驢施加了一個(gè)不在AB方向的力，這種情況下，驢還能沿直線走到B點(diǎn)嗎？

生：不能。

師：那驢走過(guò)的路徑會(huì)是怎樣的？

生：曲線。

師：那大家總結(jié)一下驢走曲線的原因。

生：因?yàn)榱Φ姆较蚺c速度的方向不在一條直線上。

上述過(guò)程，利用生活中的一個(gè)場(chǎng)景作為比喻，既可促進(jìn)學(xué)生理解，又讓學(xué)生記憶深刻。

二、班級(jí)狀態(tài)，比喻物質(zhì)狀態(tài)

用分子的微觀理論解釋物質(zhì)的不同狀態(tài)的原因，也是高中物理中的一個(gè)難點(diǎn)。可用以下方式來(lái)比喻。

如果把每一個(gè)學(xué)生都比作一個(gè)分子，那么，上課中受課堂紀(jì)律的約束，每個(gè)人都坐在固定的座位上，不能隨意走動(dòng)，大家形成的空間形狀和體積是確定的，就如固體及固體內(nèi)分子，分子雖然在其位置上可以振動(dòng)，但是其位置卻是固定不變的，這就導(dǎo)致了固體具有一定的體積和一定的形狀，而不具有流動(dòng)性。

體育課上，老師讓學(xué)生自由活動(dòng)，每個(gè)同學(xué)受到的限制較小，沒(méi)有固定的位置，整個(gè)群體不會(huì)形成一個(gè)有序的隊(duì)形，但畢竟還要受體育課紀(jì)律的約束，所以他們雖自由但依然在操場(chǎng)這個(gè)有限的空間內(nèi)活動(dòng)，就如液體內(nèi)的分子，由于分子間的相互作用力較微弱，每個(gè)分子都可自由運(yùn)動(dòng)，不具備固定的位置，所以液體無(wú)固定的形狀，但畢竟他們之間還有作用力存在，所以保證了每個(gè)分子基本不會(huì)脫離這個(gè)集體，所以液體具有固定的體積。

放假后，每個(gè)同學(xué)不再受學(xué)校紀(jì)律約束，在時(shí)間空間上都處于完全自由的狀態(tài)，一個(gè)班級(jí)整體既無(wú)法確定空間形狀，又無(wú)法確定空間大小。正如氣體和它的分子們，分子間距很大，分子間幾乎無(wú)互相作用，每個(gè)分子完全不受約束，它們的運(yùn)動(dòng)達(dá)到了絕對(duì)的自由，因此氣體既無(wú)固定形狀，又無(wú)固定體積。

三、校長(zhǎng)巡班，巧喻磁盤(pán)讀取信息

巧用生活化的比喻，也可幫助學(xué)生審題解題。如，某計(jì)算機(jī)的硬盤(pán)共有9216個(gè)磁道，每個(gè)磁道分成8192個(gè)扇區(qū)，每個(gè)扇區(qū)可以記錄512個(gè)字節(jié)，電動(dòng)機(jī)使磁盤(pán)以7200r/min的轉(zhuǎn)速勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。磁盤(pán)每轉(zhuǎn)一圈，磁頭沿半徑方向跳動(dòng)一個(gè)磁道，則不計(jì)磁頭轉(zhuǎn)移磁道的時(shí)間，計(jì)算機(jī)1s內(nèi)最多可以從一個(gè)硬磁盤(pán)面上讀取多少個(gè)字節(jié)？

該題題目冗長(zhǎng)，學(xué)生對(duì)計(jì)算機(jī)讀寫(xiě)磁盤(pán)的原理不清楚，解題時(shí)困難較大，用以下方式可降低難度。

如果把磁盤(pán)比作學(xué)校，那么每個(gè)字節(jié)可比作一個(gè)學(xué)生。學(xué)校中的學(xué)生首先分為幾個(gè)年級(jí)，然后再把年級(jí)分為多個(gè)班級(jí)，磁盤(pán)的信息存儲(chǔ)空間也是一樣，先分為多個(gè)磁道，把每個(gè)磁道再分為很多扇區(qū)。校長(zhǎng)巡視學(xué)生，首先從高一年級(jí)開(kāi)始，依次是1班，2班……直至完畢，然后再到高二年級(jí)，依次這樣，最終可以巡視完全校的每個(gè)同學(xué)。這樣，就相當(dāng)于某學(xué)校有9216個(gè)年級(jí)，每個(gè)年級(jí)有8192個(gè)班級(jí)，每個(gè)班級(jí)有512個(gè)學(xué)生，校長(zhǎng)每分鐘可以巡視7200個(gè)年級(jí)，那么校長(zhǎng)在1s內(nèi)可以巡視多少個(gè)學(xué)生？這時(shí)，學(xué)生可以很輕松地解決了題目中的問(wèn)題。

實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，這種生活化的比喻可以有效降低物理學(xué)科的專業(yè)難度，使學(xué)生認(rèn)知過(guò)程達(dá)到了較高的內(nèi)化程度，可以有效拓展學(xué)生思維，引發(fā)學(xué)生聯(lián)想，培養(yǎng)學(xué)生形象思維，活化學(xué)生的思維模式。

生活化的比喻源自于“類比”，但效果優(yōu)于“類比”?！邦惐取蓖悄撤N學(xué)科內(nèi)的兩種相近概念或是相近原理的比照，“類比”的效果雖好，但容易讓學(xué)生在認(rèn)知過(guò)程中產(chǎn)生負(fù)遷移（干擾），從而會(huì)導(dǎo)致知識(shí)異化的狀態(tài)產(chǎn)生。生活化的比喻，采用對(duì)照的主體和客體之間差異巨大，但有共性特點(diǎn)。因此，教師在面對(duì)普通學(xué)生時(shí)，應(yīng)該有意識(shí)地積累總結(jié)合適的比喻的主、客體的相關(guān)素材，以便在課堂上突破疑難知識(shí)點(diǎn)。

編輯 趙飛飛