物理,向來讓人感到艱澀難懂,充斥著大量的公式和規律,讓人望而卻步,退避三舍。
事實上那是精深的高等物理所呈現的面孔,初高中物理完全不是那么回事。它可愛、可親、可近,像一個智慧的老人,向你娓娓而談神奇而美麗的自然規律。初高中物理的教學,也絕不是枯燥無味的概念和死板硬套公式的堆砌,而是充滿激情和生命的活物。
我在教學中遇到相對深奧一點,學生較難理解的原理時,喜歡給學生打比方,把較難懂的物理規律以通俗易懂的形式告訴學生,以下是我總結的經驗。
1.在講電壓時,因為電壓比較難懂,比較抽象,我是這樣講的:先讓學生回憶電流的定義,即電荷的定向移動形成電流,我們可以用水流、車流比喻電流。上課時老師準備一個注射器,吸滿水后,向學生展示,注射器中有水,但這些水定向移動形成水流了嗎?學生回答:沒有。那么如何讓水定向移動形成水流呢?學生會回答,用力推活塞,給誰施加一個壓力。老師順水推舟講解要讓水定向移動形成水流,必須對水施加一個壓力,是水壓讓水定向移動形成水流,并且水壓越大,水流越大。那么要讓導體里面自由電荷定向移動形成電流,是不是也要對它施加一個推動力呢?這樣就可以得出要讓電荷定向移動形成電流,必須要有電壓,即電壓是形成電流的原因。電壓就是電荷定向移動的推動力。這樣變抽象、難懂的概念為具體、形象的模型,學生很容易理解。
還可以打這樣的比方:同學們站成一排,同學們相當于導體中的自由電荷,老師在最后一個同學身上施加一個推動力,同學們才會沿著一個方向運動,老師的推動力就相當于電壓的作用。
2.電學中有一個很重要的規律是串聯分壓規律,即兩電阻串聯時阻值大的分得的電壓多,阻值小的分得的電壓少。在此我打了如下比方:老師分別推一輛小車從一條崎嶇坎坷的山路上過和從一條平坦的大道上過,在哪條路上老師要費更大的推力?學生一致認為,在阻力大的路上過時,要消耗更大的能量。那么難走的山路就相當于阻值較大的電阻,要想讓電流通過它,其兩端就要消耗更大的電壓。
并聯分流規律,我是這樣說的,比如要到達一個目的地有兩條或多條可供選擇的道路,一條很寬闊平坦,一條很狹窄崎嶇,那么是不是更多的車都要選擇較好走的這一條路過,只有少量的車才會走難走的路。這樣學生不但理解了規律,還會了靈活運用。
其實生活中的道理是相同的,只要認真觀察和靈活思考,就會得到意想不到的結果。同時要引導學生對生活進行觀察和思考。
3.在講流體壓強和流速關系時,我們得出這樣的規律:流體中流速大的位置壓強小,流速小的位置壓強大。但若學生更進一步問為什么,初中學生不會用伯努利方程去解釋,我就打了個比方,比如向兩張紙中間吹氣,沒吹之前紙的中間和兩側壓強相等,處于平衡狀態,紙由于重力自然下垂,就像紙中間有駐防的部隊和外面來犯的敵人剛好勢均力敵。這時一吹氣,相當于紙中間的部隊開小差,臨陣脫逃,于是兩邊的敵人就順勢壓了過來,這樣學生可以在輕松的情境中記住規律。
4.在講氣體對外做功時內能減小溫度降低,學生可能不好理解,我打了如下比方:比如我們班的同學和老師現在就是氣體分子了,把教師想象成暖瓶,教室的門口堵了一塊大石頭——相當于瓶塞,我們大家現在想出去,石頭阻礙我們,我們就要用力把石頭推開,而在推開石頭,對它做功的同時,我們消耗了自身的能量,同樣氣體把塞子推開后,自身的能量也要減小。這樣學生以角色扮演的形式理解了氣體對外做功,內能減小。
5.比熱容的意義不好理解,在講比熱容時我打了如下比方:比如現在又一輛火車和一輛三輪車來拉貨,火車要裝滿需要裝大量的貨物,而三輪車裝一點貨物就滿了,說明火車容納貨物能力強,三輪車容納貨物小,運到站后要卸貨,火車可以卸下好多的貨物,而三輪車卻只能放下較少的貨物。
現在想象水就像火車,沙子或油像三輪車,它們共同來運輸熱這種貨物,水可以吸納(裝貨)大量的熱,而沙子卻吸收較少的熱溫度就升上來了,要放熱(卸貨)時水可以放出大量的熱,沙子放熱較少。
以此來說明,水“容納”熱的能力強,可以吸收或放出大量的熱,溫度改變較少。
或者這樣打比方:水像一種人,肚量大,脾氣好,受到刺激(加熱)后情緒(溫度)波動不大,而油或沙子像另一種人,這種人急脾氣,受到一點刺激(熱量)后,火冒三丈(溫度變化明顯)。
6.電學中額定電壓,額定功率,實際電壓,實際功率不好理解,我打了這樣的比方:額定電壓、額定功率就像一個人的飯量,是一個不變的量,而實際電壓和實際功率像一個人具體一頓飯吃了多少,是一個會變的量,如果實際吃的飯和飯量相同時,剛好能飽,并且對身體無害,干活還有勁;如果吃不飽,或吃撐了都對身體不好,且不能正常工作。同樣不能說一個人飯量大,干活就一定有力量。不能說一個用電器額定功率大,它就一定亮(對于燈泡),或工作能力一定強。這樣就可以變抽象為具體,使難懂的概念變得容易親近。
7.在講蒸發吸熱制冷時,我打比方說,比如現在貪官污吏們卷著人民的錢從我們國家“蒸發“到國外,后來人民不就變得比原來窮了嗎?同樣水中有些水分子蒸發后,剩余的水的溫度就要下降了。
8.在講解摩擦起電時,我這樣打比方,有的原子核束縛電子能力弱,看不住自己的家,電子被別的原子核奪走了,只剩下原子核孤苦伶仃。講到這,學生都同情弱者,達到了情感教育的目的。
以上是我在教學中偶然思考所得,能讓學生更好地理解比較抽象的物理概念。當然,物理思想博大精深,我只是探究了皮毛,有待于我們今后不斷探索。