打破生活經(jīng)驗(yàn)探究物理真知

郭常勇

在新課教學(xué)中利用學(xué)生熟悉的生活經(jīng)驗(yàn)引入課題，會(huì)讓學(xué)生感到親切自然，這樣可以化陌生為熟悉，由熟悉推出未知，也易于使學(xué)生理解教材上的物理知識(shí)，有助于學(xué)生形成從客觀事物的感性認(rèn)識(shí)入手來探索物理知識(shí)和物理規(guī)律的良好習(xí)慣。但先入的生活觀念有的是錯(cuò)誤的，對(duì)物理概念的形成、物理規(guī)律的正確理解和運(yùn)用起一定的消極作用，造成一定的學(xué)習(xí)障礙，也會(huì)給新課教學(xué)帶來負(fù)面影響，使學(xué)生難以接受新的知識(shí)，對(duì)新知識(shí)的理解帶來了一定的難度。例如：對(duì)于力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系，學(xué)生在上初中前就有對(duì)拉車情況的認(rèn)識(shí)，認(rèn)為人拉車時(shí)，車就運(yùn)動(dòng)，人不拉車時(shí)，車就不動(dòng)，因而這種生活經(jīng)驗(yàn)就很容易形成“力是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因”這樣一個(gè)錯(cuò)誤觀念，這一錯(cuò)誤的生活經(jīng)驗(yàn)有礙于對(duì)牛頓第一運(yùn)動(dòng)定律的深刻理解。

在上述情況下，我們可以巧妙的利用生活經(jīng)驗(yàn)，采取“先破后立”的方法，用實(shí)驗(yàn)駁斥錯(cuò)誤的生活經(jīng)驗(yàn)，探究物理真知，使學(xué)生加深對(duì)物理概念和規(guī)律的理解和應(yīng)用。下面是《自由落體運(yùn)動(dòng)》的教學(xué)片段。

利用經(jīng)驗(yàn)，錯(cuò)下結(jié)論

師：在生活中，我們看到過樹葉飄飄以及雨滴的快速下落，大家說一下物體下落的快慢與什么有關(guān)呢？

生：與物體的輕重有關(guān)，重的物體下落的快。

師：好，大家討論一下還可以舉出哪些下落快慢與輕重有關(guān)的例子并利用現(xiàn)有的物品做一下實(shí)驗(yàn)。

學(xué)生開始討論一些下落快慢與輕重有關(guān)的例子并做相關(guān)實(shí)驗(yàn)，從而驗(yàn)證了生活經(jīng)驗(yàn)（重的物體下落的快）。

【設(shè)計(jì)意圖】從學(xué)生熟悉的生活實(shí)例入手，讓物理貼近學(xué)生的生活，感到物理具有實(shí)用性，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性，能使學(xué)生快速進(jìn)入學(xué)習(xí)狀態(tài)。

邏輯推理，導(dǎo)出矛盾

師：既然大家已經(jīng)驗(yàn)證了重的物體下落的快，那一個(gè)大石塊和一個(gè)小石塊同時(shí)下落，是不是應(yīng)該大的石塊下落的快呢？

生：是。

師：那如果把兩個(gè)石塊捆在一起讓它們下落和那一塊大的單獨(dú)下落相比，應(yīng)該是那個(gè)下落的快？

部分學(xué)生：兩個(gè)石塊捆在一起比單個(gè)大石塊重，所以兩個(gè)石塊捆在一起的下落的快。

部分學(xué)生：不對(duì)，將大的石塊和小的石塊捆在一起，由于小的石塊下落較慢，使大的石塊下落受小石塊的影響反而比大石塊單獨(dú)下落又慢了，所以兩個(gè)石塊捆在一起比單個(gè)大石塊下落的慢。

部分學(xué)生：那這不矛盾了？

師：什么原因呢？

學(xué)生詫異、思考。

【設(shè)計(jì)意圖】利用邏輯推出矛盾，兩種回答存在矛盾，使學(xué)生對(duì)前面兩種結(jié)論誰對(duì)誰錯(cuò)產(chǎn)生疑問，開始對(duì)物體下落的快慢與輕重有關(guān)這樣的結(jié)論產(chǎn)生懷疑。此問具有一定的開放性，能給學(xué)生多維思考空間，激發(fā)了學(xué)生的探究熱情。

打破經(jīng)驗(yàn)，探究真知

師：我們?cè)僮鰝€(gè)實(shí)驗(yàn)好不好？

生：好。

師：大家準(zhǔn)備兩片完全相同的紙片，把其中一片揉成紙團(tuán)，讓它們同時(shí)下落比較一下，看哪個(gè)下落的快。

學(xué)生開始做實(shí)驗(yàn)，并發(fā)現(xiàn)紙團(tuán)下落的較快。

師：下落的快慢與輕重有沒有關(guān)系？

生：沒有關(guān)系。（進(jìn)一步讓學(xué)生明白物體下落快慢與物體的輕重沒有關(guān)系，開始思考影響物體下落快慢的原因。）

師：為什么紙團(tuán)比紙片下落的較快？

生：紙團(tuán)受的空氣阻力比紙片的大。

師：如果沒有空氣阻力呢？

生：沒有空氣阻力物體下落的快慢應(yīng)該相同。

師：影響物體下落快慢的原因是什么呢？

生：空氣阻力。（找到了影響物體下落快慢的原因。）

師：好，大家既然說下落的快慢與空氣阻力有關(guān)而與輕重沒有關(guān)系，我們來做個(gè)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證一下好不好？

生：好。

開始做演示實(shí)驗(yàn)：一個(gè)帶空氣的玻璃管和一個(gè)真空的玻璃管，里面均裝有羽毛，金屬片。把它們豎立起來，讓羽毛和金屬片在最底部，先把帶有空氣的玻璃管倒立過來，來觀察玻璃管中羽毛和金屬片下落的快慢是否相同，然后再同樣操作真空管，看羽毛和金屬片下落的快慢是否相同。

師：通過上述實(shí)驗(yàn)，大家看到什么現(xiàn)象？

生：在帶空氣的玻璃管中金屬片下落的快，羽毛下落的慢;在真空玻璃管中金屬片和羽毛下落的快慢相同。

師：在帶空氣的玻璃管中以及真空管中物體下落時(shí)都受到了什么力？

生：在帶空氣的玻璃管中物體物體下落時(shí)受到重力和空氣阻力;在真空管中物體下落時(shí)只受到了重力作用。

師：這說明什么問題呢？

生：說明物體下落快慢與空氣阻力有關(guān)，與物體的輕重?zé)o關(guān)。（實(shí)驗(yàn)證明了物體下落的快慢與物體的輕重沒有關(guān)系，使學(xué)生對(duì)物體下落快慢的影響因素進(jìn)一步得到了證實(shí)。）

根據(jù)實(shí)驗(yàn)，教師引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)，在沒有空氣阻力的情況下，即只受重力的情況下，物體由靜止釋放，下落的快慢相同，與物體的輕重?zé)o關(guān)。這樣的運(yùn)動(dòng)叫做自由落體運(yùn)動(dòng)。

【設(shè)計(jì)意圖】通過嚴(yán)密的邏輯推理，學(xué)生認(rèn)識(shí)了真知，同時(shí)使學(xué)生建立了正確的物理觀念、增強(qiáng)了學(xué)生的科學(xué)思維意識(shí)、提高了學(xué)生的科學(xué)思維能力、培養(yǎng)了學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度，實(shí)現(xiàn)學(xué)生高中物理核心素養(yǎng)目標(biāo)的達(dá)成。

這種“先破后立”的教學(xué)案例就是打破生活經(jīng)驗(yàn)，探究物理真知，即首先利用生活中的經(jīng)驗(yàn)（重的物體下落的快），得出錯(cuò)誤的結(jié)論，通過邏輯推理導(dǎo)出矛盾，使學(xué)生產(chǎn)生疑問，激起學(xué)生的探究欲望和熱情，從而證明以往經(jīng)驗(yàn)的錯(cuò)誤性，推出新的結(jié)論。這樣利用這種錯(cuò)誤的生活經(jīng)驗(yàn)，不但不會(huì)影響新課教學(xué)，而且還會(huì)使學(xué)生印象更加深刻，對(duì)知識(shí)理解更加透徹。

在力學(xué)中，錯(cuò)誤的生活經(jīng)驗(yàn)還有很多，這種錯(cuò)誤的生活經(jīng)驗(yàn)，直接影響著學(xué)生對(duì)物理概念、規(guī)律的理解與掌握。顯然，采取這種“先破后立”的方法，先用實(shí)驗(yàn)排除錯(cuò)誤的生活經(jīng)驗(yàn)，再在實(shí)驗(yàn)中排除干擾，更容易使學(xué)生理解物理概念和掌握物理規(guī)律，是搞好物理教學(xué)的有效途徑。同時(shí)，從生活經(jīng)驗(yàn)入手，導(dǎo)入新課，也符號(hào)新課程理念中“從生活走向物理，從物理走向社會(huì)”的物理教學(xué)理念。