依托生活拓展物理時空

朱建高

摘要：物理知識和生活現(xiàn)象難以分割，將生活化的物理素材引入物理教學將更有利于學生理解物理和學習物理.生活中的多媒體視頻或圖片、玩具或物品、事件或現(xiàn)象以及更優(yōu)質(zhì)的實驗器材都是物理知識生活化的途徑和切入點.依托生活的素材和實驗有利于物理教學貼近現(xiàn)實，有利于學生開闊視野，有助于拓展學生學習物理的時間和空間，依托生活也必將促進物理教學改革的廣度和深度.

關(guān)鍵詞：生活化素材；物理教學；物理時空

楊振寧教授曾指出，物理學的本質(zhì)在于現(xiàn)象，也就是說物理和生活是緊密聯(lián)系，難以分割的.教學改革也越來越重視物理知識和生活現(xiàn)象的緊密聯(lián)系，如果物理知識或?qū)嶒炋^理論化，缺少生活氣息，學生對物理的興趣就會降低，會覺得物理學沒有實際意義，甚至覺得物理毫無用處.

物理教學要善于挖掘一些生活中的現(xiàn)象和素材，并以此為切入點，設(shè)計相關(guān)的實驗，將物理知識與生活現(xiàn)象有機結(jié)合，并呈現(xiàn)給學生.這樣的教學是有生命力的，能更有效地喚醒學生的認知，激發(fā)學生的探究欲望，使學生獲得更深入的理解和更貼近物理本色的體驗.從生活中發(fā)現(xiàn)物理的本質(zhì)，讓學生感受到物理在生活當中無處不在，這也是新時期物理教師要積極面對的課題.

1利用生活中的多媒體，探究物理規(guī)律

多媒體具有信息量巨大而且直觀易懂的特點，在物理教學和實驗構(gòu)建中都能起到很好的引導作用.教師可以利用多媒體資料構(gòu)建生活化的物理情境引導學生進行探究和思考，也可以通過生活中的多媒體視頻對學生的理論分析進行驗證或引申，或者突出重點和難點.蘊含了物理知識的生活多媒體，更有利于培養(yǎng)學生思維的廣度和深度，學生也能更深刻地理解物理規(guī)律的特點和本質(zhì).

筆者在一次教研活動中聽了《用牛頓運動定律解決問題（二）》一課，其中的一段教學片段是講解“超重和失重”的相關(guān)知識，教師對該段的處理讓筆者印象頗深.

教師首先用景海鵬、陳冬進入天宮二號的視頻引入超重和失重的概念（圖1），然后引申到生活中電梯的運動上，結(jié)合學生自己拍攝的視頻讓學生探究電梯運動中存在的超重和失重的規(guī)律.由于學生都有乘坐電梯的親身體驗，學生在電梯中測量體重的視頻對學生的探究過程起到了很好的效果.圖2是某同學讓電梯下行的情景，圖3是下行時電梯中體重計視重情景.

經(jīng)過電梯上升和電梯下降兩個過程的探究以及視頻的幫助，教師讓學生根據(jù)探究過程中所填寫的“導學卡”對電梯超失重現(xiàn)象進行規(guī)律的歸納.由于有前面多媒體視頻的幫助，學生對超重和失重的理解很容易接受，規(guī)律的分析顯得水到渠成.

2利用生活中的玩具或物品，完善實驗素材

中學物理教學中要做的實驗比較多，有一些實驗不易操作，或者現(xiàn)象效果不夠明顯，其主要原因是實驗器材并不貼近生活，學生看到這樣的實驗往往感受不深，學習興趣不能有效得到提升.實際上，絕大部分的物理實驗都能在生活中找到相應(yīng)的器材來進行演示，這樣的演示效果往往比實驗室的器材效果更好.

必修二第五章《曲線運動》中有一節(jié)講到生活中的圓周運動.其中有個實例要分析汽車過拱形橋最高點時，汽車速度與汽車對橋面壓力之間的關(guān)系.汽車在拱形橋最高點如果速度過大，會離開橋面飛起來.這種情況學生不太會在實際生活當中看到，所以要么利用多媒體，截取影視資料，要么做實驗.做實驗自然不會拿一臺真的汽車去飛起來，所以筆者想到了生活當中的玩具.

經(jīng)過尋找，筆者發(fā)現(xiàn)類似圖4的玩具特別適合演示該實驗.這個玩具用到的小車是一種回力小車，效果比較好，軌道全部連接上，該小車也能一次走完.該玩具的軌道可以做成小車在圓軌道內(nèi)側(cè)運行的模式（圖5），也可以做成汽車過拱形橋的模式（圖6），而且軌道半徑在一定范圍內(nèi)也可以自由確定.通過回力小車的回力控制，可以大致預(yù)設(shè)小車的速度，可以演示小車低速通過橋頂?shù)那闆r，也可以演示小車高速通過橋頂而脫離橋面飛起的情況.

在該作業(yè)當中，還會出現(xiàn)類似圖5的過山車的模型.通過該玩具的演示可以讓學生較好地理解小車在軌道最高點時速度不能為零的情況.

3利用生活中的事例，助于物理教學

生活中的很多事例都與物理學原理有關(guān)，如果教師能夠利用好這些事例，并以此為契機，通過一些加工或者拍攝，呈現(xiàn)給學生，并與學生一起分析或者探究，就能成為促進學生學習物理知識的好素材.

在《力的分解》一節(jié)的教學中，經(jīng)常會碰到這樣的問題：為了把陷在爛泥里的汽車拉出來，司機用一條結(jié)實的繩子把汽車拴在一棵大樹上，開始相距12m，然后在繩的中點用400N的力F，沿與繩垂直的方向拉繩，結(jié)果中點被拉過60cm，假設(shè)繩子的伸長可以不計，求汽車受到的拉力的大小.（圖7）

這類問題雖然容易理解，但是筆者教學中經(jīng)常碰到有學生問“真會這樣嗎”？那種將信將疑的表情，讓筆者如鯁在喉.于是筆者想到，是不是可以將這類題目變成實驗，直接作為教學材料進行分析研究呢？其實是可以做到，而且學生看后效果也很理想.實驗過程大致如下：讓一位學生直接去拉一輛三廂的家用轎車，發(fā)現(xiàn)僅靠一人不能拉動汽車（圖8）；然后這位同學將繩子的一端栓到一個大的水泥柱子上，用一只手從繩子中間橫拉繩子，發(fā)現(xiàn)汽車很容易就被拉動了.在第一次拉不動汽車后也可以暫停視頻，讓學生動腦動筆，想想辦法，畫畫方案，討論一下，然后再繼續(xù)播放視頻，效果也很好.當然，如果能在校園里實地操作一把，自然是最理想的.

4利用生活中的優(yōu)質(zhì)器材，豐富教學時空

中學物理實驗室中教學器材的更新有一定的滯后性，有些教學單位甚至十多年沒有更換器材，教學器材跟不上時代的發(fā)展.

利用生活中的優(yōu)質(zhì)器材主要從如下幾個途徑考慮：（1）利用各城市的科技館或者博物館；（2）利用各社區(qū)的科技活動中心或者各個學校的學科專用教室；（3）利用智能手機自帶的傳感器.這些途徑中提到的器材有些能搬進教室，有些則無法搬到教室里，但即使這樣也影響學生去接觸和學習.

上?？萍拣^有很多物理學方面的實驗器材可以供參觀者體驗.如高中物理中的圓周運動、慣性定律、動勢能轉(zhuǎn)換等在這里可以找到對應(yīng)的展示儀器.圖9是某社區(qū)活動室中的一個共振鼓照片，當你敲擊兩面鼓中的一面時，另一面鼓上的小球會不可思議地跳動起來.這種演示共振現(xiàn)象的器材比實驗室的器材好玩很多，學生會更加感興趣.

現(xiàn)代智能手機都裝有各種類型的傳感器，可以說智能手機就是一個移動物理實驗平臺.如果能在教學中利用智能手機輔助完成相關(guān)的課堂教學，將會引起學生極大的興趣.圖10是教師利用手機上的磁場傳感器緊貼一體式電腦測量磁感應(yīng)強度的情景.

這些來自生活中的優(yōu)質(zhì)實驗器材是對課堂教學的一種極大的有益補充，也是物理教學不能放棄的一塊教學陣地.這些好玩的實驗，有時甚至能讓一位學生終身熱愛物理和科學，這也許是教師最大的期待和幸福.endprint