利用生活中的物理現象優化高中物理教學的探討

賴鴻勁

【摘 要】本文分析利用生活中的物理現象優化高中物理教學的可行性，論述利用生活物理現象優化高中物理教學的有效策略，將生活中存在的大量的物理現象，吸收轉化為高中物理教學資源，通過引導學生展開“自主、合作、探究”的學習方式，使學生學會運用物理知識解釋生活中的物理現象、解決現實問題。

【關鍵詞】高中物理 生活物理現象 激趣效果 實踐形式? 經驗轉化

【中圖分類號】G? 【文獻標識碼】A

【文章編號】0450-9889（2019）12B-0105-02

《普通高中物理課程標準》（下文簡稱《物理標準》）強調：“高中物理課程在內容上注重與生產生活、現代社會及科學發展觀的聯系。”這一要求從側面反映物理學科不僅是一門廣義上的自然科學，而且也是與人類生產生活密切相關的社會科學。從理論與實踐相統一的邏輯性出發，任何一種物理現象均可從物理學理論層面獲得解釋，但理論與實踐之間的關系往往呈現非線性狀態。通常，一類物理學理論（知識）可用以解釋多種現象—— 這種“不對等性”恰恰反映生活中物理現象可有效助力高中物理教學—— 以豐富、多樣、常見的物理現象作為教學資源，可從多個角度啟發學生對物理學理論（知識）的理解、掌握。同時，“生活中的物理現象”，學生熟悉的生活場景和現象，會導引學生結合自身積累的實踐經驗，自覺地促進自己從“形象思維”向“抽象思維”轉化，使其物理學習取得事半功倍的效果。

一、利用生活中物理現象優化高中物理教學的可行性分析

（一）以激趣效果實現優化

物理是一門基礎的、與社會生產生活密切相關的自然科學，其理論架構較為龐大、知識內容十分豐富，在教學過程中呈現強烈的邏輯性、抽象性特征，整體上存在較大的掌握難度。我國學校教育在物理課程的設計上也比較特殊—— 相對于語數外等學科而言，物理一般是從初中二年級開始講授，并延伸到高中階段之后。總體而言，物理的整個學習周期較短，當學生面對體系龐大的物理學科架構時，往往會感到無所適從，容易產生枯燥、乏味的學習體驗。盡管《物理標準》出臺以后，要求物理學科進一步增加實驗教學內容，希望以此轉化學生思維、增強學習動力。但是高中階段所有的物理實驗都屬于“驗證性實驗”，即學生完全可以通過教科書中的闡釋，清晰地了解到實驗設計、實驗操作、實驗過程及實驗結果。這導致實驗應具有的未知性、神秘性、探索性等特征被消解掉了，自然也無法有效地發揮激趣功能。

教育工作者經常掛在嘴邊的一句話是“興趣是最好的老師”。要發揮“興趣為師”的效應，必須要先滿足激趣條件。將生活中的物理現象引入高中物理課堂教學活動中，可以很好地達到激趣效果。這一操作的本質，并非主要針對“生活物理現象”，而是這一類現象的“生活化”形態所蘊含的熟悉感、生動化、具象性特征，如靜電、下水道漩渦、磁力車玩具等，都可以在高中物理學科中找到對應的理論知識。以“具象思維”切入，實現“抽象思維”的演變，這一過程中興趣能夠發揮很好的作用。

（二）以實踐形式實現優化

高中物理教學面臨的另一個尷尬在于，它所蘊含的知識內容量大、學習難度高，但在高考中所占分值并不高。尤其在新高考模式推出之后，一些學生為了規避高考失利的情況，主動放棄物理學科。多數選擇物理學科作為高考項目的學生，也只是為了得到高分，對物理學的價值缺乏正確認識。在現代化建設背景下，物理是科研、創新的基礎學科，它的價值絕不局限于一門“考試工具”。通過物理理論與實踐的結合，能夠有效地提升學生的發散思維、創新思維。這一優勢遷移到其他學科或研究領域中，同樣能夠發揮積極的正向效應。以生活中物理現象為基礎，通過有效的方式滲透到高中物理教學中，可從根本上消除物理學科“學不能致用”的現象，避免物理知識淪為“空談”。例如，秋冬干燥季節中學生容易被靜電“襲擊”，教師可以收集一些生活出現的“靜電現象”（如衣物靜電、門把手靜電、握手靜電等），按照“靜電學”部分的理論原理，一一引導學生設計消除靜電的方法，以達到學以致用的目的。

（三）以經驗轉化實現優化

我國高中物理教學一定程度上表現出與現實生活嚴重脫節的現象，教材知識模塊設計、實驗項目設計、教學目標設計等，存在過度理想化的狀態。以高中物理必修一“相互作用與運動定律”部分的實驗為例，《物理標準》中提供的參考案例是通過制作“簡易彈簧測力計”的方式，來解釋“胡克定律”。但這一項實驗的可行性究竟有多大呢？現實中購買彈簧、制作、測定等難度很高，遠不及直接購買一個彈簧測力計，引導學生拆解了解內部構造來得容易。一些理想化的實驗脫離了學生的現實經驗，例如，在“摩擦力”知識教學中，這一力學現象雖然具有較強的直觀性，但從定義角度去設計實驗（阻礙物體相對運動的力）—— 小木塊從不同材質的斜坡下滑—— 這與現實中摩擦力的體驗是相距甚遠的，反而如防滑鞋、雨刷、剎車等更加直觀。

據此，將生活中的物理現象引入高中物理課堂教學中，能夠有效利用學生在生活中形成的物理學認知、知識經驗等。這樣即便教師在講解抽象的規律、概念時，在自主的知識建構層次，也能形成有效的信息加工形式，使整個過程充滿了生活化的氣息。例如，在摩擦力教學過程中，教師可以讓學生分別感受在水泥地和木板上的搓動體驗，然后再根據學生的反饋情況，解釋影響摩擦力大小的原因。

二、利用生活物理現象優化高中物理教學的有效策略

（一）基于生活中物理現象實施課前導入

“好的開始是成功的一半”。在《物理標準》強調塑造學生為“課堂主體”的前提下，以生活中物理現象為媒介實施課前導入，可以最大限度地激發學生的興趣，實現物理理論知識的“生活化”解釋，從而達到事半功倍的效果。例如，在學習“壓強”知識點時，學生大多存在“壓強”“壓力”的混淆認知，如果直接以“壓強”的概念引入（壓力大小/受力面積），無法為學生呈現出直觀體驗。教師可以將高壓鍋帶入課堂，采用實物演示或微課視頻的多樣化形式，結合“沸點”“壓強”之間的關系，讓學生反思“為什么高壓鍋煮食物速度更快？”

當然，生活中很多物理現象對于學生而言都是司空見慣的，自身缺乏敏感性，需要教師不斷地發掘、引導。在這一背景下可采用多元化的教學方式，如采取情境創設、問題驅動等方法，將一些看似簡單的現象轉化成帶有“神秘感”的形式，或者用有趣的玩具和游戲呈現，這樣就能夠在正式開始課程之前達到“激趣”的效果。例如，筆者在“磁現象”教學之前設計的“地雷戰”游戲，將紙盒子劃分成多個暗格，里面置放不同材質的物品充當“地雷”，讓學生先用磁鐵去“掃雷”，然后再化身為“八路軍”展示設計避免被找到的方法。這個游戲的特點是過程存在“翻轉”，先讓學生得到肯定的答案，再設計“否定”的方案，從而取得激趣的效果。

（二）基于生活中物理現象解釋物理理論

諸如概念、定理、模型等是高中物理課堂教學的基礎，但這些知識都是通過抽象而來的，要真正地理解、掌握并應用，則需要學生通過現象觀察才能達到深度學習的水平。誠然，實驗室中的實驗所表現出的現象非常直觀，但它屬于特殊性的現象，即一種實驗往往只對應一種現象，所能夠解釋的物理理論也非常有限。實驗室中的實驗大多以驗證為目的，因此以獨立的一種實驗物理現象無法做到全面說明。生活中物理現象具有普遍性，多種現象可共同指向同一個物理定義、概念，將其納入教學資源序列，可以更有效地解釋物理理論。例如，高中物理必修二中學習“曲線運動速度方向”時，重點在于讓學生了解“曲線每一時刻的運動速度方向都是沿著切線方向的”。現實生活中有很多這樣的例子，如砂輪與金屬片摩擦時飛出去的火焰、自行車快速通過有水地面的飛濺現象、熒光棒在手中畫圓圈形成的連貫圓周等，以生活物理現象介紹物理理論，學生能夠更加容易理解。

（三）基于生活中物理現象總結物理規律

物理規律是高中物理教學中重要的組成部分，它不同于原理、定理、概念等，闡釋物理知識本身及彼此之間聯系，而是針對物理性的物質形態、物質結構、物質運動等總結，通常以物理過程中關鍵要素在一定條件下應遵循的關系原則呈現。掌握了物理規律，就能對生活中的物理現象進行科學分析。反過來，根據不同的生活中的物理現象的特征，可以總結出物理規律。例如，在講解電路串聯與并聯的區別時，教師可以先讓學生了解不同形式下電阻、電流、電壓的關系，再進一步結合“鳥兒站在電線上為什么不會觸電？”這一生活現象，讓學生分析原因。在這一過程中，教師可以分別列舉并聯電路、串聯電路的多種存在形式，讓學生根據物理規律去判斷，很容易得出：鳥兒在電線上站立不是“串聯”而是“并聯”。在相同電壓之下，由于鳥兒自身的“電阻大”，使得通過其身體的電流很小，所以不會發生觸電。這一規律在生活中，可轉化成安全用電知識。

綜上所述，將生活中的物理現象應用于高中物理教學中，可以為提高教學效果和教學質量提供強大助力。但“生活物理現象”與“高中物理學科”的結合價值，并不局限于此。它能夠不斷激活學生對物理學科的興趣，使其更主動地將物理知識解釋生活現象，在學以致用的信念中解決各種問題，培養學生的科學探究精神。因此，教師在結合生活物理現象促進高中物理教學的過程中，要因地制宜、因材施教，充分發掘貼近學生生活的物理現象，以此增強與高中物理知識之間的契合性，為實現“自主、探究、合作”學習提供便利條件。

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（責編 盧建龍）