物理教學(xué)中如何巧用“虛擬情景”

有位教師在八年級(jí)物理“滑輪”這一節(jié)的新課引入中借用了這樣一篇短文：

尊敬的保險(xiǎn)公司：

我發(fā)生了嚴(yán)重的事故，其過(guò)程如下：在我住的3層樓上存放著一桶米，為了把它運(yùn)到地面，我進(jìn)行了如下設(shè)計(jì)：首先在3層樓上裝好一根橫木，在其向外伸出的一端安裝一個(gè)滑輪，滑輪上放一根長(zhǎng)繩，長(zhǎng)繩的著地端系在一棵樹(shù)上，另一端吊著米桶。然后我下去解開(kāi)繩索，緊緊抓在手中，這時(shí)我才發(fā)現(xiàn)，米桶比我重，它向下降，而我卻往上升。我升到了上面，頭部重重的撞在了橫木上，而桶同時(shí)也摔到了地面上，米散落了一地，這時(shí)桶就比我輕了，我又迅速往下落，而桶又向上升，當(dāng)桶升到上面的時(shí)候，我卻又重重地摔在了地上，折斷了兩根肋骨，痛得我松開(kāi)了繩索，于是桶又掉下來(lái)了，恰好砸在了我的頭上。以上所完全屬實(shí)，懇請(qǐng)保險(xiǎn)公司賠償我這次事故的全部損失。

聽(tīng)完這個(gè)故事，學(xué)生無(wú)不興趣盎然，熱情高漲。

這篇短文所虛構(gòu)的故事，用在物理教學(xué)中就是一虛擬情景。所謂虛擬情景，是指在教學(xué)中虛設(shè)一并不真實(shí)的物理情景，由此推出一系列想象性的荒謬結(jié)果，用反面的荒謬啟迪人們對(duì)正面真實(shí)的認(rèn)識(shí)。虛擬情景以其“虛”、“謬”、“奇”的特點(diǎn)而獨(dú)具教學(xué)魅力。“虛”——它在客觀的真實(shí)生活中并不存在；“謬”——它推出的一系列結(jié)論荒謬絕倫；“奇”——它是想象的產(chǎn)物，多屬離奇的景象。教學(xué)中如能恰當(dāng)?shù)剡\(yùn)用虛擬情景，就會(huì)收到意想不到的效果。

一、以奇激趣 虛擬引課

虛擬情景所展示的物理景象新鮮奇異，與現(xiàn)實(shí)生活有著強(qiáng)烈的反差，有虛擬情景引入新課時(shí)，能一下子攫住學(xué)生的好奇心理，激起學(xué)生濃厚的求知興趣，如前文所述的“滑輪”一節(jié)的新課引入中，用一個(gè)虛構(gòu)的“誤用定滑輪”的滑稽故事，打破了平淡無(wú)奇的課堂氛圍，把學(xué)生的學(xué)習(xí)心理調(diào)節(jié)到了最佳狀態(tài)，由此轉(zhuǎn)放新課的學(xué)習(xí)，順應(yīng)了學(xué)生的心理期望，激發(fā)起學(xué)生強(qiáng)烈的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)熱情。

二、以虛擊實(shí) 突破難點(diǎn)

許多物理知識(shí)，直接從正面去闡述往往難以深入，效果不佳，而從其反面入手，設(shè)計(jì)一個(gè)虛擬情景，造成強(qiáng)烈的刺激效果，會(huì)令聽(tīng)者不得不“迷途知返”，產(chǎn)生心悅誠(chéng)服的心理效應(yīng)。如八年級(jí)學(xué)生在表示物理量的大小時(shí)常常只寫(xiě)數(shù)據(jù)而不標(biāo)上單位，認(rèn)為單位寫(xiě)與不寫(xiě)無(wú)關(guān)緊要，何必多此一舉。教學(xué)中怎樣來(lái)突出物理量單位的重要性呢？虛擬舉例：某同學(xué)買(mǎi)菜時(shí)，對(duì)菜主說(shuō)：“菜買(mǎi)3”，賣(mài)主給了他3片菜葉，并舉起3個(gè)手指頭說(shuō)：“菜錢(qián)3”，該同學(xué)付了3元錢(qián)。學(xué)生聽(tīng)后大笑，在笑聲中獲得了教益，對(duì)單位的重要性留下了深刻的印象。再如：學(xué)生把g=9.8牛頓/千克的意義總愛(ài)寫(xiě)成1千克=9.8牛頓，而且一錯(cuò)再錯(cuò)。如何解決這一難點(diǎn)呢？虛擬舉例：10個(gè)放牛娃共放30頭牛，平均放牛的數(shù)量為3頭牛/人，如果按照上面的邏輯即可寫(xiě)成1個(gè)人=3頭牛。滑稽的虛擬類(lèi)比，使學(xué)生深受啟發(fā)，明白了道理。虛擬情景充分發(fā)揮了教學(xué)的幽默性，不僅贏得了課堂笑聲，更重要的是突破了教學(xué)難點(diǎn)，強(qiáng)化了教學(xué)效果。

當(dāng)我們直接從正面去解決問(wèn)題困難重重時(shí)，不妨變換一下思考的角度，從其反面入手，往往能獲得深刻的啟迪，很快抓住問(wèn)題的關(guān)鍵，使其迎刃而解。用虛擬情景解決難點(diǎn)，就是從“實(shí)”的反面“虛”來(lái)構(gòu)想解決問(wèn)題的方案。

三、以謬論真 深化認(rèn)識(shí)

學(xué)習(xí)的目的在于認(rèn)識(shí)世界和改造世界。但是許多物理現(xiàn)象自然形成，長(zhǎng)久存在，人們習(xí)以為常，常見(jiàn)不疑，對(duì)其中隱藏著的科學(xué)道理難有深刻的理解，妨礙了對(duì)客觀世界的正確認(rèn)識(shí)。要深刻理解和掌握客觀規(guī)律，就必須透過(guò)現(xiàn)象，使事物的本質(zhì)暴露出來(lái)，虛擬情景通過(guò)想象抽去事物的本質(zhì)屬性，使事物出反常和荒謬的負(fù)面現(xiàn)象，虛中見(jiàn)實(shí)，從反面現(xiàn)出真實(shí)的直觀，從而加深了人們對(duì)客觀世界的理解深度，如：沒(méi)有熱的輻射，太陽(yáng)發(fā)出的熱就不能傳到地球，地球上的一切生物將瀕臨滅絕；沒(méi)有水的反常膨脹，寒冷的冬天，湖中的水將全部結(jié)冰，水下動(dòng)物將無(wú)法生存；沒(méi)有分子之間的吸引力，任何物質(zhì)的分子都會(huì)象氣體分子一樣分散開(kāi)來(lái)到處移動(dòng)，自然界中也許就只有氣體而沒(méi)有任何的固體和液體了。再如：沒(méi)有重力、沒(méi)有磨擦、沒(méi)有慣性、沒(méi)有大氣壓、沒(méi)有導(dǎo)體……想象開(kāi)去，使學(xué)生看到了一幅幅奇異的景觀，深化了認(rèn)識(shí)。

四、妙思虛構(gòu) 發(fā)展想象

無(wú)論是高度抽象的科學(xué)王國(guó)，還是生動(dòng)形象文學(xué)殿堂，都需要有豐富的想象能力。他山之石可以攻玉，讓學(xué)生以虛擬情景為素材，構(gòu)思創(chuàng)作科幻小作品，把科學(xué)的抽象化為文學(xué)的形象，在科學(xué)與文學(xué)的最佳結(jié)合點(diǎn)上發(fā)展學(xué)生的想象能力，無(wú)論是對(duì)科學(xué)素質(zhì)的培養(yǎng)，還是對(duì)文學(xué)素養(yǎng)的提高，都有著其它方法不可替代的作用。

一位學(xué)生學(xué)習(xí)了重力之后，虛構(gòu)了這樣一篇短文：

早晨，我從睡夢(mèng)中醒來(lái)，睜眼一看，我竟站著睡著了，睡得跟躺在床上一樣舒服，我去放水洗臉，擰開(kāi)龍頭，卻一滴水也流不出來(lái)，是不是水龍頭壞了？我拆下水龍頭看了個(gè)究竟，原來(lái)水龍頭里充滿(mǎn)了水，可就流不出來(lái)。折騰了一會(huì)，也顧不得洗臉，就去吃早餐，可是進(jìn)了嘴的食物卻無(wú)法下咽，快要遲到了，我匆匆忙忙去提書(shū)包，一不小心，竟毫不費(fèi)力的提起了放書(shū)包的桌子。重新拿過(guò)書(shū)包，我急沖沖飛奔下樓，一腳跳空往前沖出，卻沒(méi)有摔下樓去，而是上不著開(kāi)下不著地的浮在了空中……媽呀，世界怎么變成這個(gè)樣子了？我可怎么辦呢？

文章雖短，卻極富想象，把一個(gè)“假如沒(méi)有重力的世界”描寫(xiě)得頗具意趣。

虛擬情景的創(chuàng)作，使得學(xué)生在科學(xué)和藝術(shù)的宮殿里，想象力得以自由馳騁，靈感的火花得以較多機(jī)會(huì)的撞擊，思維活動(dòng)得以充分的激發(fā)，從而大大提高了學(xué)生欣賞美和創(chuàng)造美的能力。

物理學(xué)既是一門(mén)以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，又是一門(mén)以多種方法為研究手段的學(xué)科，讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中獲得知識(shí)后，再充分展開(kāi)虛擬想象，由實(shí)轉(zhuǎn)虛，虛實(shí)相生，將會(huì)大大增強(qiáng)教學(xué)的魅力，取得滿(mǎn)意的教學(xué)效果。