例談在“悟物窮理”中增強(qiáng)高中物理學(xué)習(xí)的可感受性

鄭德友

摘? ?要：根據(jù)“相似性原則”，自然界、人類社會和思維發(fā)展都遵循共同的規(guī)律，這種相似性在物理學(xué)科中尤為明顯。物理教師可利用物理和人類社會的聯(lián)系，在物理教學(xué)中“悟”這種相似性，這既能強(qiáng)化學(xué)生對物理知識和方法的理解，還能使高中物理學(xué)習(xí)擺脫理想模型和邏輯思維的約束，增強(qiáng)高中物理學(xué)習(xí)的可感受性，提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

關(guān)鍵詞：悟物窮理;高中物理;可感受性;相似性

中圖分類號：G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A ? ? 文章編號：1003-6148（2019）3-0022-3

多數(shù)學(xué)生覺得高中物理難，其原因是高中物理抽象，學(xué)習(xí)中缺乏可感受性。怎么解決這個問題呢？物理教師常說的那句“物理悟理，悟物窮理”給出了答案。教師可引導(dǎo)學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中通過在物理知識、方法和自身的認(rèn)知之間相互“悟理”，增強(qiáng)物理學(xué)習(xí)的可感受性，降低學(xué)習(xí)難度，提升學(xué)習(xí)興趣。

1? ? “悟”物理概念

1.1? ? 把看不見的物質(zhì)類比為生活中看得見的實物

不少學(xué)生感到高中物理電學(xué)部分學(xué)習(xí)難度很大，主要原因是電學(xué)中的物質(zhì)肉眼看不見，學(xué)生缺乏感性認(rèn)識，如電荷及以電荷為基礎(chǔ)建立起來的概念。

為解決這個問題，教師可引導(dǎo)學(xué)生把電荷類比為生活中的實物。比如水，電容器就可以比為水桶，水桶是裝水的裝置，電容器是儲存電荷的裝置。水桶內(nèi)的水的體積就像電容器極板的電荷量。電容就像水的容積，水的容積反映水桶裝水的能力，而電容反映電容器儲存電荷的能力。不管裝了多少水，水的容積由水桶的自身結(jié)構(gòu)決定，不管儲存了多少電荷，電容由電容器的結(jié)構(gòu)決定。甚至還可以把電流比為水流，電流強(qiáng)度大小比為水的流量，電壓比為水壓，導(dǎo)線就比為水管，讓原本抽象的物質(zhì)和概念具有可視化的效果。

1.2? ? 用熟悉的概念“悟”抽象的物理概念

抽象的物理概念，學(xué)生理解起來有難度，教師可以把抽象的概念跟生活中熟悉的概念類比，幫助學(xué)生理解。例如，為幫助學(xué)生理解加速度與速度的關(guān)系，可把速度比作考試的分?jǐn)?shù)，把加速度比作分?jǐn)?shù)變化的快慢，反映進(jìn)步和退步的快慢。摩擦力產(chǎn)生的條件，跟人與人相處類似，只有相互接觸才有摩擦，滑動摩擦力就像是占了便宜想跑，而靜摩擦力就像是占了便宜想跑沒跑得了。相對運動就像是有了違法犯罪的事實，而相對滑動的趨勢就像是犯罪未遂，摩擦生熱導(dǎo)致機(jī)械能損失就像團(tuán)隊中內(nèi)耗損傷戰(zhàn)斗力一樣。閉合回路中的總功率可比作發(fā)行彩票的總金額，那么輸出功率就類似于純利潤，內(nèi)電路的功率類似于發(fā)行過程中的開銷。在受迫振動中，每個物體振動的固有頻率可類比為每個學(xué)生自身的習(xí)慣，而驅(qū)動力的頻率就像是學(xué)校的規(guī)章，每個學(xué)生的固有頻率不同，但進(jìn)入學(xué)校后都得遵守相同的學(xué)校的規(guī)章制度。

2? ? “悟”物理規(guī)律

生活中的很多道理在物理中都有相似的解釋，同樣，物理中的很多規(guī)律都可以用來指導(dǎo)我們的學(xué)習(xí)和生活。

2.1? ? 用生活中的理“悟”物理規(guī)律

一些物理規(guī)律不好理解，可以指導(dǎo)學(xué)生通過生活中的理“悟”物理規(guī)律。楞次定律中，感應(yīng)電流的磁場想阻礙磁通量的增大，卻阻止不了，就跟生活中的很多事情一樣，任何新事物的產(chǎn)生都是有難度的，但舊事物被新事物取代是必然趨勢。楞次定律阻礙相對運動，就跟有些愛耍小脾氣的人一樣，你想靠近時拒絕你，你想走他又挽留你。

可逆的化學(xué)反應(yīng)，總朝著阻礙物質(zhì)濃度變化、阻礙溫度變化的方向進(jìn)行，同樣是阻礙卻阻止不了。

生活中道路對車流的阻礙就跟電阻對電流的阻礙一樣，路越長，通過的難度越大;路越寬，通過的難度越小;路面越好，通過的難度越小。其中，道路的長度類比導(dǎo)線的長度，道路的寬度類比導(dǎo)線的橫截面積，路面質(zhì)量類比電阻率，學(xué)生應(yīng)該更容易理解。并聯(lián)電路中，電流與電阻成反比，就像兩條路中，路況差的路車流量小，路況好的路車流量大。而串聯(lián)電路中，電阻大的用電器電壓大，就跟一條路中，路況差的那段道路交通壓力大是類似的道理。

2.2? ? “悟”物理規(guī)律指導(dǎo)學(xué)生的學(xué)習(xí)及生活

胡克定律告訴我們，哪里有壓迫，哪里就有反抗，壓迫越大，反抗就越強(qiáng)烈。胡克定律還可以用來指導(dǎo)學(xué)生努力學(xué)習(xí)，哪怕你的勁度系數(shù)比別人小，只要努力，依然可以比別人伸得長。

根據(jù)平行四邊形法則，兩個力的合力不一定比一個力大，就像兩個不同心的人一起做事不一定比一個人做事效果好。

牛頓運動定律給我們的啟示，人的習(xí)慣類似于慣性，只不過慣性是針對實物，習(xí)慣是針對人的思想和言行舉止，它們共同的特性是要保持原狀態(tài)，除非有迫使它改變的外在因素。因此，為了自身美好的前程，需要養(yǎng)成良好的習(xí)慣。牛頓第二定律告訴我們，想要進(jìn)步，要改變現(xiàn)有狀態(tài)，必須要借助外力，增加動力，克服阻力，“加速度”才能更大，才能取得更好的成績。學(xué)完牛頓第三定律，我們就不再懼怕壓力，因為壓力的反作用力可以是動力，壓力越大，動力越大，更能促進(jìn)我們?nèi)〉贸晒Α?/p>

動能定理能讓我們對未來充滿自信，就算基礎(chǔ)（初動能）不好，只要你足夠努力（力F大），并堅持不懈（位移大），也一樣能取得較大的成就（末動能）?？梢杂媚芰渴睾愣商嵝褜W(xué)生，我們一天的總時間是有限的，玩的時間多了，講閑話的時間多了，學(xué)習(xí)、睡覺的時間就少了;也可以提醒學(xué)生合理分配各學(xué)科的學(xué)習(xí)時間，如果其中一個學(xué)科學(xué)習(xí)的時間過多，其他學(xué)科學(xué)習(xí)的時間就會減少。

3? ? “悟”物理方法

3.1? ? 物理解題方法中“悟”處事方法

滑動變阻器在限流式接法中阻值不宜太小，也不宜太大，太小調(diào)節(jié)不了，太大則調(diào)節(jié)不方便。這就像縣長和縣委書記發(fā)生矛盾，讓中學(xué)生去調(diào)節(jié)，則調(diào)節(jié)不了;學(xué)生之間發(fā)生矛盾，找縣長調(diào)節(jié)，很不方便。滑動變阻器在分壓式接法中可四兩撥千斤，因此選小的好。選擇電流表時，當(dāng)最大電流為0.5 A時，我們應(yīng)選擇量程為0～0.6 A的電流表，而不選量程為0～3 A的電流表。就像生活中不用稱汽車的稱去稱水果一樣，不方便，也不能精確讀數(shù)。

買水果時發(fā)現(xiàn)電子秤沒放水果時讀數(shù)為1 kg，但店里沒有別的電子秤，怎么處理？要么把電子秤校零，校正不了就先稱水果后減去1 kg的初始值，跟儀器校零是一樣的道理。

理想變壓器的輸入功率由輸出功率決定，就跟沃爾瑪?shù)匿N售理念一樣，顧客就是上帝，客戶需要多少電就給多少。求功，可直接用定義式，也可以用功能關(guān)系，就像查貪污腐敗，可以查受賄，還可查行賄。天體運動中衛(wèi)星的軌道半徑越大，能量越大，就跟一個人小時候總在父母身邊，隨著能力的增長，慢慢就離父母越來越遠(yuǎn)。

在圓周運動中，可把實際向心力比作產(chǎn)品的魅力，所需要的向心力比作客戶的需求。當(dāng)實際向心力大于需要的向心力時，做近心運動，就像產(chǎn)品超過客戶需求，客戶就會被吸引過來;當(dāng)實際向心力小于所需要的向心力時，做離心運動，就像產(chǎn)品不能滿足客戶需求時，客戶就會遠(yuǎn)離。

3.2? ? 生活常識中“悟”解題策略

學(xué)生做題時，存在對某種題型不喜歡或不重視，審題不認(rèn)真，研究對象及過程不明確，受力分析習(xí)慣不好等問題。這些問題可用生活中的道理讓學(xué)生提高認(rèn)識。

對題型偏好問題，可以引導(dǎo)學(xué)生，能做好計算題，具有專家的潛質(zhì);能做好選擇題和判斷題，則能做領(lǐng)導(dǎo);都能做好，就具備專家型領(lǐng)導(dǎo)所必需的素質(zhì)。學(xué)生審題不認(rèn)真，教師可用小品中的一句話“遠(yuǎn)看綠水青山，近看滿臉雀斑;遠(yuǎn)看青山綠水，近看齜牙咧嘴”，讓學(xué)生認(rèn)識審題的重要性。學(xué)生解題時忽略研究對象，老師可提醒學(xué)生，這就像組織派你執(zhí)行任務(wù)，你連任務(wù)都不明確就開始行動，怎能不出錯。而學(xué)生受力分析的習(xí)慣不好，就跟醫(yī)生治病沒認(rèn)真檢查就開始抓藥一樣荒唐。

4? ? “悟”人文底蘊

物理是體現(xiàn)科學(xué)精神的學(xué)科，如果我們能在學(xué)習(xí)過程中“悟”出物理的人文底蘊，或在一些人文知識中“悟”出物理知識，學(xué)生的“核心素養(yǎng)”就能在物理課堂中得到培養(yǎng)，學(xué)科的趣味性也得到提升。

將傳說中一毛不拔的“樸實”及打油詩“雪舞天空模模糊糊，落到地上清清楚楚，雪若化水非常容易，水欲凝雪難上加難”“墨磨硯中模模糊糊，落在紙間清清楚楚，墨寫成字非常容易，字再變墨難上加難”“睡在床上模模糊糊，叫我吃飯清清楚楚，你們請我非常容易，要我付錢難上加難”引入課堂，既有趣，還把熱力學(xué)第二定律中的不可逆性描繪得淋漓盡致。

歌詞“燃燒我的卡路里”把人推墻但墻沒動這一過程的能量轉(zhuǎn)換說得很清楚。哲理性語言“如前方有陰影，請別怕，說明后面有陽光”正是光沿直線傳播的體現(xiàn)。中國游客到日本搶購馬桶蓋，回國后才發(fā)現(xiàn)上面印著“Made in China”的字樣，他們所購買的馬桶蓋中的傳感器所使用的全是中國技術(shù)，這個小故事闡述傳感器魅力的同時，增強(qiáng)了學(xué)生的愛國情懷。

總之，“物理悟理，悟物窮理”，這既是學(xué)習(xí)高中物理的基本方法，也是物理學(xué)習(xí)興趣之所在。在學(xué)習(xí)物理中“悟”生活，在生活中“悟”物理，高中物理學(xué)習(xí)的可感受性就增強(qiáng)了，物理課就不再枯燥，物理學(xué)習(xí)的難度也會降低。

參考文獻(xiàn)：

[1]林明華.慢悟理——回歸高中物理教學(xué)常態(tài)[J].物理教學(xué)探討，2016，34（7）：1-3，7.

[2]胡劍巧.在“普通物理”中悟理——由“教學(xué)”至“教育”[J].云南大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2014（S2）：187-189.

[3]王鐵山，南燕.人生悟理（透過物理看人生）[M].蘭州：蘭州大學(xué)出版社，2009.

（欄目編輯? ? 劉? ?榮）