物理教學在學生質疑中思考并生成智慧

戴國江

(南通市通州育才中學 江蘇 南通 226300 )

初中學生剛接觸物理，對物理學習充滿好奇和期待，同時由于他們的物理知識有限，當有些知識與生活經驗不一致時，會感到困惑、迷茫，常常提出一些稀奇古怪的問題.此時若教師對此置之不理，或輕易否定，不僅會讓學生對教師失望，還會挫傷其學習積極性，且使教師喪失了一次自我進步，增長智慧的機會.若教師因循守舊，則教學很難進步.以下是筆者在教學中遇到的一些案例，摘錄如下，以期拋磚引玉.

案例1：影子是“像”嗎？

在分析實像與虛像的區別時，有學生提出，影子是實像嗎？筆者很吃驚，它們之間沒有什么聯系，學生怎么會提出這樣的問題？但又一想學生提出該問題一定有他的想法，于是問他是如何思考的.學生,“我認為影子是實像”“理由？”“根據實像的定義，實像是能在光屏上呈現的像，我們能不能把大地看成光屏，則影子就可看成物體在大地光屏上所成的實像.”他提的問題很大膽，也很有創意，并且也闡述了理由，影子似乎具有實像的某些特征，“那么影子究竟是不是實像請大家討論.”有學生認為他說得對，也有人認為他說的不對，原因是實像是由實際光線會聚而成的.教師點撥，“要討論影子是否是實像，首先要看影子是否是像，像是由實際光線會聚而成(實像)或由實際光線的反向延長線會聚而成(虛像)，而影子是由于物體擋住了射向物體的光線，在物體后光線照不到的地方形成的陰影區域，所以影子不是像，更談不上是實像了.因此，看問題時要全面，不能僅憑‘實像是能在光屏上呈現的像’就認為影子就是實像，還要看它是否‘是實際光線會聚而成的’加以鑒別.”

案例2：究竟哪個房間的溫度更高？

有這樣一道題，兩個房間內水壺中的水都開了，其中一房間內水壺上方“白氣”較多，另一房間內水壺上方“白氣”較少，問哪個房間內的溫度更高？答案是房間內水壺上方“白氣”較少的房間內的溫度較高，因為白氣是由熱水蒸氣遇冷空氣液化而成的，水蒸氣與空氣間溫差越大，其液化量越多，空間的白氣就越多，故白氣越多的房間溫度低，白氣較少的房間溫度高.“老師，我想不通，我認為白氣越多的房間溫度越高”“理由？”“您說過，液化會放熱，水蒸氣液化量越多，水蒸氣放出熱量就越多，則房間的溫度就越高”“好，大家討論一下，他的意見有無道理？”有很多學生覺得他的觀點有道理，并且提供了佐證，“冬天在浴室洗澡時，浴室內白氣越多，浴室內溫度就越高”，也有些學生陷入迷茫，不知所措，當時筆者也在思考，學生講的有道理，如何將學生想法與自己想法引導到一起呢？“好，下面我們一起從頭開始分析，白氣是如何形成的？”“水蒸氣遇冷液化而成”“遇冷，即兩者之間要有溫差，這是條件，對嗎？”“對”“溫差越大，液化的量越多對嗎？”“對”“因此，白氣多的房間水蒸氣與空氣的溫差較大，而兩個房間內水壺中的水都開了，其排出的水蒸氣溫度是一樣的，所以，白氣較多的房間內空氣的溫度較低，對嗎？”“對”“那么，同學說的有道理嗎？”學生感到不解，“應該說該學生思考問題較深刻，液化是要放熱，液化的量越多，水蒸氣放出的熱量越多，周圍空氣的溫度上升越高，即水壺附近周圍空氣溫度的變化較大，但溫差變化大不等于溫度高，且少量水蒸氣液化放熱對整個房間的溫度影響有限，你們說是嗎？”“對”“能否舉例佐證？”“冬天倒開水時，茶杯上方白氣較多，而夏天幾乎沒有”“很好，現在大家理解了嗎？”學生滿意地點點頭.

案例3：究竟哪邊是空氣？

圖1

如圖1所示，有一束光從某種介質斜射入另一種介質中，其中一種是空氣時，在界面上發生了反射和折射，其中入射角是______度，折射角是______度.其中空氣在______(MN左方，MN右方，M′N′上方，M′N′下方).

答案：30；60；M′N′上方.

有學生提出，M′N′下方也可能是空氣.在講折射現象時，空氣(光疏介質)中的角大，光密介質中角小，所以上方應是空氣，學生怎么會有這樣的想法？問其理由.學生回答，“若上方是真空，光線由空氣傳入真空，折射光線也是偏離法線的.”顯然，學生的回答從表面上看有一定道理，光在真空中傳播速度要比在空氣中傳播速度大，因此光由空氣射入真空，折射光線也是偏離法線的，即折射角大于入射角.但由于光在空氣中傳播的速度和真空中傳播的速度相近，偏折的程度很小，顯然不符合題意，這一知識點，到高中時才接觸到，若讓學生討論可能很困難，于是筆者直接解釋并要求學生課后查閱相關資料.同時強調因題目明確說明“光從某種介質斜射入另一種介質中”，真空中沒有介質，故解題時一定要認真審題.

案例4：下雪不冷，融雪冷，對嗎？

俗話說“下雪不冷融雪冷”，其物理解釋是,下雪時，空氣中的水蒸氣凝華放熱，下雪時感覺到溫度較高，融雪時雪吸熱，所以人感覺較冷.這是多少年來的俗語的物理解釋.但有學生提出這答案有問題，因下雪時空氣的溫度肯定低于零攝氏度，否則雪不可能落到地面而不融化，而融解時需要吸熱，周圍環境溫度肯定高于零攝氏度，因此,融雪時溫度肯定高于下雪時溫度.對此，筆者也感到困惑，于是，請學生討論該生的說法是否正確.下課后，筆者專門查閱了有關資料，發現2012年，中學物理第16期上正好有這樣一篇文章，從理論和實踐的角度分別闡述此問題的科學性錯誤，證明了學生的觀點有道理.如何解釋書本上的觀點呢？筆者反復思考，覺得若書本上的觀點是正確的，它主要說明融雪時要吸收熱量，所以人感覺到較冷，而這個冷和物理中的冷熱是有區別的.這種冷只是人的一種感覺，并不一定代表準確的溫度值.眾所周知，人感覺冷與多方面因素有關，但主要是兩個方面，一是外界的客觀條件，如空氣的濕度，有無陽光照射，風速.北方的人都知道，北方的溫度很低，但到了南方，溫度不是很低，還是覺得很冷，因此南方的冷是一種濕冷；二是與人體有關系，如人的耐冷能力，人的體質，人衣著的多少等.所以，物理教材中所說的“下雪不冷融雪冷”是由于下雪時空氣比較干燥，即使溫度較低，人感覺也不那么冷，融雪時由于融雪需要吸收熱量，且空氣的濕度較大，風速較大，所以人感覺到比較冷，因此，這里的冷熱僅代表一種感覺，而不能完全代表溫度的高低.所以，我們既不能斷定“下雪不冷融雪冷”是不科學的，也不能完全用物理當中的有關規律死搬教條解釋，應該根據具體情況加以解釋.

由以上案例得到啟示，鼓勵學生質疑，善待學生質疑，不僅能鞏固學生學過的知識，而且能夠培養學生的質疑能力和思考能力.所以，學貴質疑.明朝學者陳獻章說：“學貴置疑，小疑則小進，大疑則大進.疑者，覺悟之機也.”即使學生的質疑是錯誤的，也不是壞事.敢于質疑，才會充分暴露出學生的錯誤,從而得以改正.更重要的是善待學生的質疑也有利于教師教學水平的提高，促進教師的專業成長，構建良好的現代師生關系.如案例1，筆者從教多年還沒有人提出過類似問題，也未見相關論述的資料，但解決此問題不僅能幫助學生理清概念，還能有效說明影子和像的區別，同時也很好地溝通了師生的感情，使教師的智慧得以增長.再如案例4,說明學生敢于質疑，具有創新精神，這正是現代教育所追求的.事實證明學生的質疑是有依據的，這就要求教師也要加強學習，增長智慧，以適應現代教學需要，真正實現教學相長.正如陶行知先生所說“只須你甘心情愿跟你的學生做學生，他們便能把你的‘思想的青春’留住，他們能為你保險，使你永遠不落伍.”