物理教學(xué)在學(xué)生質(zhì)疑中思考并生成智慧

戴國(guó)江

(南通市通州育才中學(xué) 江蘇 南通 226300 )

初中學(xué)生剛接觸物理，對(duì)物理學(xué)習(xí)充滿好奇和期待，同時(shí)由于他們的物理知識(shí)有限，當(dāng)有些知識(shí)與生活經(jīng)驗(yàn)不一致時(shí)，會(huì)感到困惑、迷茫，常常提出一些稀奇古怪的問(wèn)題.此時(shí)若教師對(duì)此置之不理，或輕易否定，不僅會(huì)讓學(xué)生對(duì)教師失望，還會(huì)挫傷其學(xué)習(xí)積極性，且使教師喪失了一次自我進(jìn)步，增長(zhǎng)智慧的機(jī)會(huì).若教師因循守舊，則教學(xué)很難進(jìn)步.以下是筆者在教學(xué)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(shí)像與虛像的區(qū)別時(shí)，有學(xué)生提出，影子是實(shí)像嗎？筆者很吃驚，它們之間沒(méi)有什么聯(lián)系，學(xué)生怎么會(huì)提出這樣的問(wèn)題？但又一想學(xué)生提出該問(wèn)題一定有他的想法，于是問(wèn)他是如何思考的.學(xué)生,“我認(rèn)為影子是實(shí)像”“理由？”“根據(jù)實(shí)像的定義，實(shí)像是能在光屏上呈現(xiàn)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(shí)像.”他提的問(wèn)題很大膽，也很有創(chuàng)意，并且也闡述了理由，影子似乎具有實(shí)像的某些特征，“那么影子究竟是不是實(shí)像請(qǐng)大家討論.”有學(xué)生認(rèn)為他說(shuō)得對(duì)，也有人認(rèn)為他說(shuō)的不對(duì)，原因是實(shí)像是由實(shí)際光線會(huì)聚而成的.教師點(diǎn)撥，“要討論影子是否是實(shí)像，首先要看影子是否是像，像是由實(shí)際光線會(huì)聚而成(實(shí)像)或由實(shí)際光線的反向延長(zhǎng)線會(huì)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(qū)域，所以影子不是像，更談不上是實(shí)像了.因此，看問(wèn)題時(shí)要全面，不能僅憑‘實(shí)像是能在光屏上呈現(xiàn)的像’就認(rèn)為影子就是實(shí)像，還要看它是否‘是實(shí)際光線會(huì)聚而成的’加以鑒別.”

案例2：究竟哪個(gè)房間的溫度更高？

有這樣一道題，兩個(gè)房間內(nèi)水壺中的水都開(kāi)了，其中一房間內(nèi)水壺上方“白氣”較多，另一房間內(nèi)水壺上方“白氣”較少，問(wèn)哪個(gè)房間內(nèi)的溫度更高？答案是房間內(nèi)水壺上方“白氣”較少的房間內(nèi)的溫度較高，因?yàn)榘讱馐怯蔁崴魵庥隼淇諝庖夯傻?，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(rèn)為白氣越多的房間溫度越高”“理由？”“您說(shuō)過(guò)，液化會(huì)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(jiàn)有無(wú)道理？”有很多學(xué)生覺(jué)得他的觀點(diǎn)有道理，并且提供了佐證，“冬天在浴室洗澡時(shí)，浴室內(nèi)白氣越多，浴室內(nèi)溫度就越高”，也有些學(xué)生陷入迷茫，不知所措，當(dāng)時(shí)筆者也在思考，學(xué)生講的有道理，如何將學(xué)生想法與自己想法引導(dǎo)到一起呢？“好，下面我們一起從頭開(kāi)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(duì)嗎？”“對(duì)”“溫差越大，液化的量越多對(duì)嗎？”“對(duì)”“因此，白氣多的房間水蒸氣與空氣的溫差較大，而兩個(gè)房間內(nèi)水壺中的水都開(kāi)了，其排出的水蒸氣溫度是一樣的，所以，白氣較多的房間內(nèi)空氣的溫度較低，對(duì)嗎？”“對(duì)”“那么，同學(xué)說(shuō)的有道理嗎？”學(xué)生感到不解，“應(yīng)該說(shuō)該學(xué)生思考問(wèn)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(duì)整個(gè)房間的溫度影響有限，你們說(shuō)是嗎？”“對(duì)”“能否舉例佐證？”“冬天倒開(kāi)水時(shí)，茶杯上方白氣較多，而夏天幾乎沒(méi)有”“很好，現(xiàn)在大家理解了嗎？”學(xué)生滿意地點(diǎn)點(diǎn)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(zhì)斜射入另一種介質(zhì)中，其中一種是空氣時(shí)，在界面上發(fā)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(xué)生提出，M′N′下方也可能是空氣.在講折射現(xiàn)象時(shí)，空氣(光疏介質(zhì))中的角大，光密介質(zhì)中角小，所以上方應(yīng)是空氣，學(xué)生怎么會(huì)有這樣的想法？問(wèn)其理由.學(xué)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(xué)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(shí)點(diǎn)，到高中時(shí)才接觸到，若讓學(xué)生討論可能很困難，于是筆者直接解釋并要求學(xué)生課后查閱相關(guān)資料.同時(shí)強(qiáng)調(diào)因題目明確說(shuō)明“光從某種介質(zhì)斜射入另一種介質(zhì)中”，真空中沒(méi)有介質(zhì)，故解題時(shí)一定要認(rèn)真審題.

案例4：下雪不冷，融雪冷，對(duì)嗎？

俗話說(shuō)“下雪不冷融雪冷”，其物理解釋是,下雪時(shí)，空氣中的水蒸氣凝華放熱，下雪時(shí)感覺(jué)到溫度較高，融雪時(shí)雪吸熱，所以人感覺(jué)較冷.這是多少年來(lái)的俗語(yǔ)的物理解釋.但有學(xué)生提出這答案有問(wèn)題，因下雪時(shí)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(shí)需要吸熱，周圍環(huán)境溫度肯定高于零攝氏度，因此,融雪時(shí)溫度肯定高于下雪時(shí)溫度.對(duì)此，筆者也感到困惑，于是，請(qǐng)學(xué)生討論該生的說(shuō)法是否正確.下課后，筆者專門查閱了有關(guān)資料，發(fā)現(xiàn)2012年，中學(xué)物理第16期上正好有這樣一篇文章，從理論和實(shí)踐的角度分別闡述此問(wèn)題的科學(xué)性錯(cuò)誤，證明了學(xué)生的觀點(diǎn)有道理.如何解釋書本上的觀點(diǎn)呢？筆者反復(fù)思考，覺(jué)得若書本上的觀點(diǎn)是正確的，它主要說(shuō)明融雪時(shí)要吸收熱量，所以人感覺(jué)到較冷，而這個(gè)冷和物理中的冷熱是有區(qū)別的.這種冷只是人的一種感覺(jué)，并不一定代表準(zhǔn)確的溫度值.眾所周知，人感覺(jué)冷與多方面因素有關(guān)，但主要是兩個(gè)方面，一是外界的客觀條件，如空氣的濕度，有無(wú)陽(yáng)光照射，風(fēng)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(jué)得很冷，因此南方的冷是一種濕冷；二是與人體有關(guān)系，如人的耐冷能力，人的體質(zhì)，人衣著的多少等.所以，物理教材中所說(shuō)的“下雪不冷融雪冷”是由于下雪時(shí)空氣比較干燥，即使溫度較低，人感覺(jué)也不那么冷，融雪時(shí)由于融雪需要吸收熱量，且空氣的濕度較大，風(fēng)速較大，所以人感覺(jué)到比較冷，因此，這里的冷熱僅代表一種感覺(jué)，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(xué)的，也不能完全用物理當(dāng)中的有關(guān)規(guī)律死搬教條解釋，應(yīng)該根據(jù)具體情況加以解釋.

由以上案例得到啟示，鼓勵(lì)學(xué)生質(zhì)疑，善待學(xué)生質(zhì)疑，不僅能鞏固學(xué)生學(xué)過(guò)的知識(shí)，而且能夠培養(yǎng)學(xué)生的質(zhì)疑能力和思考能力.所以，學(xué)貴質(zhì)疑.明朝學(xué)者陳獻(xiàn)章說(shuō)：“學(xué)貴置疑，小疑則小進(jìn)，大疑則大進(jìn).疑者，覺(jué)悟之機(jī)也.”即使學(xué)生的質(zhì)疑是錯(cuò)誤的，也不是壞事.敢于質(zhì)疑，才會(huì)充分暴露出學(xué)生的錯(cuò)誤,從而得以改正.更重要的是善待學(xué)生的質(zhì)疑也有利于教師教學(xué)水平的提高，促進(jìn)教師的專業(yè)成長(zhǎng)，構(gòu)建良好的現(xiàn)代師生關(guān)系.如案例1，筆者從教多年還沒(méi)有人提出過(guò)類似問(wèn)題，也未見(jiàn)相關(guān)論述的資料，但解決此問(wèn)題不僅能幫助學(xué)生理清概念，還能有效說(shuō)明影子和像的區(qū)別，同時(shí)也很好地溝通了師生的感情，使教師的智慧得以增長(zhǎng).再如案例4,說(shuō)明學(xué)生敢于質(zhì)疑，具有創(chuàng)新精神，這正是現(xiàn)代教育所追求的.事實(shí)證明學(xué)生的質(zhì)疑是有依據(jù)的，這就要求教師也要加強(qiáng)學(xué)習(xí)，增長(zhǎng)智慧，以適應(yīng)現(xiàn)代教學(xué)需要，真正實(shí)現(xiàn)教學(xué)相長(zhǎng).正如陶行知先生所說(shuō)“只須你甘心情愿跟你的學(xué)生做學(xué)生，他們便能把你的‘思想的青春’留住，他們能為你保險(xiǎn)，使你永遠(yuǎn)不落伍.”