摘 要 物理學是一門綜合性的學科,與漢語、英語、化學、生物學、歷史、體育、計算機、數學、音樂等學科進行了交叉,在物理學教學環節中,通過教學與科研相結合;理論與實踐相結合的途徑,讓學生的思維不斷碰撞,培養學生的創新意識,提高學生的獨立思考能力。
關鍵詞 物理學 交叉 綜合性 學科
中圖分類號:G633.7文獻標識碼:A
物理學是一門以實驗為基礎、實踐性很強的學科,而且是一門很多學科交叉的綜合性學科。初中學生對物理實驗探究有著天生的興趣和新奇感,因此調動同學們搞好小實驗、小制作的熱情,采取多種形式調動學生的興趣,才能進一步提高教學效果。下面就談幾點關于物理學科是很多學科交叉的綜合性學科方面的內容,并舉一些例子來說明。
1 物理學與語文交叉
例如:有位詩人坐船遠眺,寫下了著名的詩詞:“滿眼風光多閃爍,看山恰似走來迎;仔細看山山不動,是船行。”詩人在詩詞中前后兩次對山的運動的描述所選擇的參照物分別是船、 地面 。對于這個題目來講既是作者欣賞風景的詩歌,又是分析物理學中運動和靜止的相對性題目。
詩人張繼的《楓橋夜泊》中的詩句“孤蘇城外寒山寺,夜半鐘聲到客船”,其中涉及到聲音的產生、傳播、音色等知識。聲音都是由物體的振動產生的,寒山寺的僧人撞擊大鐘,大鐘受到振動而發出聲音。發聲的同時激起周圍的空氣振動,一層層傳開形成疏密相間的聲波向前傳播,當傳到楓橋邊的客船上,這樣詩人就聽到了鐘聲。當停止撞擊時,發聲隨之停止,但聲波仍然在空氣中傳播,聽起來余音不絕。不同的發聲體制作的材料不同,結構也不同,發出的聲音也就不同。詩人能辨別出傳來的是鐘聲,而不是其它樂器發出的聲音,就是根據聲音的音色來判斷的。
2 物理學與英語交叉
物理教材中大量出現英語單詞和字母代號使英語與物理學科的聯系緊密。例如power,英語中意為權利、政權,在物理中指功率,在日常電器使用中指電源。又如work,英語中指工作,物理上卻指做功。在講磁體的南北極時,可以讓學生先說出英語中的南方和北方的拼寫,并找到磁體南極就是用南方的第一個字母來表示,磁北極就是用北方的第一個字母來表示。教學中把物理符號與英語單詞練習起來,這樣就不會張冠李戴,而且對學生記憶英語單詞也有幫助。
3 物理學與化學交叉
例如:用于誰能夠溶解多種物質,因此天然水總是溶有雜質,可以采用蒸餾方法,除去水中的雜質,得到純凈的水。在制取蒸餾水的過程中,發生的物態變化有汽化 (沸騰) 和液化 。本題與化學中蒸餾水的制取相結合,從物理學的角度來分析在制取蒸餾水的過程中所發生的物態變化。
4 物理學與生物學交叉
生物學上的魚鰾與浮力的聯系、血壓與壓強的關系,光合作用與能量轉化和守恒定律體現了生物與物理學科的交叉。把物理學和生物學的知識有機聯系起來,讓學生了解生物知識中滲透有物理知識,領略自然現象中的美妙與和諧,對大自然有親近、熱愛、和諧相處的情感,這樣還有利于對學生進行熱愛生物、保護環境的教育。如:生物中講魚類時講到魚鰾的作用就和物理中的浮力有關,在血液循環中血壓知識也是物理中壓強知識,生物中食物消化及糖分解釋放能量的過程中又包含著物理的能量轉化。
例如:在世界最深的太平洋馬里亞納海溝,深潛到10000米的海底時,科學家們驚奇地發現一條長約30厘米的扁魚在海底游動,證實了在世界最深處也有高度發達的脊椎動物,這條魚受到的海水壓強約是多少?
解: p = phg = 1000kg/m3€?.8N/kg€?0000m = 9.8€?07pa
此題學生了解脊椎動物的活動區域并結合生物知識對學生考查液體壓強的基本計算能力。
5 物理學與歷史交叉
例如:在古代人類就掌握了鉆木取火地方法,這是利用做功的方式來改變木頭的內能。燒紅的鐵塊放進涼水里,水的溫度升高了,這是用熱傳遞的方式來改變水的內能。此題與中國古代史相結合,了解我們祖先的聰敏才智,并考查學生對改變物體內能方法的掌握情況。
6 物理學與體育交叉
例如:我國優秀運動員劉翔在雅典奧運會上勇奪110米跨欄金牌,成績是12.9秒。這項奧運會記錄的運動速度是多少?
解:V = S/t = 110 m/12.9s = 8.52s本題一方面考查學生對體育知識的了解程度,另一方面也考查學生對運動學的知識掌握情況。
7 物理學與計算機交叉
很多物理現象比較抽象,要用計算機多媒體技術把他們生動地展現出來,提高他們學習物理的興趣。例如“磁場對運動電荷的作用”這節課,學生認識到洛侖茲力與磁感應強度方向和帶電粒子運動方向有關,但只是對宏觀現象的認識。利用多媒體動畫課件,能幫助學生深刻記憶左手定則。物理教師要發揮多媒體對教學的輔助作用,摸索多媒體教學的規律和特點,喚起學生學習物理的熱情,努力提供“成功和機會”,優化課堂教學,提高教學質量。
8 物理與數學交叉
學好物理首先必須學好數學知識,很多物理題目是通過分析和閱讀圖表,并應用物理學知識來得出結果。比如,用平面鏡和刻度尺測量旗桿的高度,可以用影子的知識,旗桿的高度與刻度尺的高度的比例與他們的影子的長度的比例相等,這就用到幾何中的相似三角形的知識。
凸透鏡成像作圖法是物理與幾何相聯系的重要體現。嚴格規則的作圖,良好的作圖習慣都是教師培養學生的目標。凸透鏡成像作圖要緊抓三條特殊光線,應用三角、幾何知識計算物像位置,這是應用數學解決物理問題的基本方法之一。例如物體AB通過凸透鏡的成像,只要做出兩端點所成的像即可。畫圖時,抓住三條特殊光線,即跟光軸平行的光線,經過光心的光線和通過焦點的光線。它們通過透鏡的交點就是物體所成的像。判斷成像時是實際光線會聚的為實像,否則為虛像。
9 物理學與音樂交叉
例如:男低音獨唱時由女高音輕聲伴唱,對二人聲音的描述正確的是(A)
A.男低音比女高音音調低,響度大。
B.男低音比女高音音調低,響度小。
C.男低音比女高音音調高,響度小。
D.男低音比女高音音調高,響度大。
本題與音樂中的唱歌知識聯系,要求學生利用物理知識來解釋男低音獨唱時由女高音輕聲伴唱的現象。
總之,在教學過程中充分利用物理實驗教學的特點,應該讓學生在實踐中學物理,讓學生自己去閱讀、質疑、探究,使學生形成對物理、對自然、對科學的興趣和終生學習意識,打破各學科分科獨立、互不相關的局面,回歸到任何事物普遍聯系的樸素的唯物觀,培養學生能夠獨立完成各科之間的練習。使同學們進一步提高思考、理解和分析探究、理論聯系實際的能力,廣大教師要崇尚科學精神,樹立終身學習理念,不斷提高教學質量和教書育人本領。要養成求真務實和嚴謹自律的治學態度,恪守學術道德,發揚優良學風。為培養一批德、智、體、美、勞等各方面全面發展的社會主義新型人才而努力奮斗。