从“雾里”到“物理”

2019-10-15 11:09姜军军
中学物理·初中 2019年9期
关键词:雾里体验建模

姜军军

摘 要:聚焦初中学生物理学习过程中缺乏生活常识的现象,整理了学生缺乏生活常识的典型表现,多角度全方位分析该现象的形成原因,并提出多体验、多反思、多观察等建议帮助学生将生活化的物理知识内化为自己的常识,建立完整的物理世界观,提高学生的生活素养.

关键词:生活常识;体验;建模;生活素养

文章编号:1008-4134(2019)18-0028中图分类号:G633.7文献标识码:B

生活常识,是指人们在日常生活中总结出来的科学知识. 学生在生活中通过体验获得一些常识性知识,这是他们学习物理的一个重要的途径.新课标“从生活走向物理,从物理走向社会”的理念告诉我们,物理应该从生活中来到生活中去.但是,教学过程中发现初中的学生缺乏基本的生活常识,从生活走向了“雾里”.因此,笔者对该现象的表现、成因进行了理论研究,并提出了建议,期望帮助初中学生掌握生活中的物理常识,学以致用,提高自身生活素养.

1 缺乏生活常识的表现

1.1 “雾里”——缺乏基本认知

初中学生还未形成完整的物理世界观,对周围的事物缺乏基本的观察和认知,很多常识的获得是通过课本而非生活本身,因此对身边的一些基本物理量如质量、功率、电流等没有直观概念,导致在估测题、填单位等问题上,只能靠死记硬背,无法活学活用.

例1 一名中学生从地上捡起一只5号电池举过头顶做功大约为( )

A . 0.1 JB. 0.5JC. 1 JD. 2 J

这道例题会有部分学生错选A、D选项,其实根据克服重力做功的公式W=Gh=mgh并不难得到这题的解题方法,做错的原因正是由于缺乏对一只5号电池的质量的基本常识.而C选项之所以错选不多,是因为苏科版的教材上有“人从地面捡起一个鸡蛋举过头顶做的功大约为1J”的例子,学生记住了这个例子,但是对于什么尺寸的电池是5号,一只5号电池比鸡蛋质量大还是小,小多少没有直观的概念,造成失分.

1.2 “误理”——认知存在偏差

初中学生贫乏的生活体验和初学物理的有限知识之间的碰撞,导致一部分学生对生活中一些常见现象的认知存在一定偏差.

例2 冬冬同学站在平面镜前3m处,她的像到镜面的距离为m;她走向平面镜,则成的像的大小(填“变大”“变小”“不变”),现将一块和平面镜一般大的木板放在镜子后面1m处,如图1所示,这时她(填“仍能”或“不能”)在镜中看到自己的像.

对于例2最后一空将一块和平面镜一般大的木板放在镜子后能否看到自己像的问题,部分学生由于平面镜成像原理一知半解,会错以为木板会挡住因反射进入人眼的反射光线的反向延长线(如图2所示),因此会挡住人的虚像.这正是初学物理带来的新的认知对学生原有常识的冲击,使得学生难以在生活常识和物理知识之间来回自如切换,从而导致理解错乱造成答题错误.

1.3 “物理”——难以建模分析

庖丁解牛,手触之而能分其皮骨,这是建立在其反复实践,掌握了事物的客观规律的基础上,如此做事才能得心应手,运用自如.而在物理学习中,实际问题的物理建模是很多学生的难点,这是缺乏相应常识的表现,如挑水抬水问题的杠杆建模.

例3 三个和尚挑水吃的故事大家都耳熟能详,如图3所示,甲图中和尚们商量出新的挑水方案.

胖和尚一人挑两小桶,瘦和尚和小和尚合抬一大桶.以下说法不正确的是( )

A.乙图中水桶B向下沉,为保持水平平衡,胖和尚可以将他的肩往后移一点距离

B.乙图中水桶B向下沉,为保持水平平衡,胖和尚可以将水桶B往前移一点距离

C.丙图中小和尚为减轻瘦和尚的负担,可以将水桶往前移一点距离

D.丙图中小和尚為减轻瘦和尚的负担,可以让瘦和尚往前移一点距离

例3在杠杆这一章节属于中等难度的题,很多学生第一次遇到时无从下手,究其原因其实就是无法把这样的一个现实问题抽象成一个杠杆的模型,这不仅是建模能力的缺乏,也是缺少抬或挑重物的常识的体现.

2 缺乏生活常识的成因

2.1 缺体验——知识无法内化成常识

笔者对常识类习题错误率较高的学生做过一个小调查,发现他们回家后学习外的琐事基本都被父母包办,甚至有人没有烧过开水、没有独自乘坐过公交.当教师想当然认为“响水不开开水不响、公交急刹车时被甩出”是每个人都体验过的生活常识,殊不知这对他们而言只是刚刚才接收到的“知识”,他们需要下意识地去记忆这些“知识”,而没有内化成自己无意识的“常识”,因此记忆并不深刻,屡做屡错.笔者也曾将例3的问题向没有接受过文化教育的农民提出过,农民几乎是不假思索给出正确答案.农民并不会杠杆的建模,他给出答案的依据是自己成百上千次实践中总结出的经验,这样的经验在他的眼中就是常识,而这样的经验正是学生所缺乏的.

2.2 缺环境——认识无法具象成见识

在城市,科技的发展带来了工具的更新、生活方式的改变,导致一些教材或题目上的东西逐渐被淘汰,学生缺少亲身见识和体验的生活环境.如一只鸡的质量,城镇学生可能连活鸡都不曾见过,所以对鸡的质量没有常识也就不足为奇了.再比如杆秤,几乎已经被电子秤所替代,绝大部分城镇学生并未见过.教师在讲解涉及到杆秤使用的习题时,基本都是“开头一张图,内容全靠说”.而在农村,生活条件和生活品质相对城市较为落后,一些城镇学生习司空见惯的乐器或高科技家电设备没有亲身体验过.如探究影响弦乐器的音调的因素,很多农村学生没摸过吉他、提琴,对影响发声音调的因素这一“常识”一无所知,无从猜想.

2.3 缺观察——体验无法升华成经验

体验,是指在实践中认识事物的过程,是把自己经历的事物总结成经验的过程.有些物理知识或者规律,其实学生每一天都在体验,如开关灯、抬手臂等行为,学生一天会经历数次甚至数十次,但因为缺少观察和感受,这样的经历只“体”不“验”,无法升华成自己的经验.因此,学生面对“闭合并联电路的一条支路开关,另一条支路电流表示数是否改变?”的问题会一脸茫然,面对“单臂举起哑铃向上抬的过程中肌肉施加的动力F1如何变化?”的问题手足无措.可见,体验不仅仅是经历,更是体会、观察,是在亲身感受的基础上加以总结,把看到的、感受到的变成自己的经验,这就是知识的升华.

3 培养生活常识的建议

3.1 多体验,让常识走出书本

多媒体信息技术的发展为物理课堂提供了多样化的课程资源,但若过多地运用多媒体,势必会压缩学生的活动时间,使学生沦为物理课堂的看客.特别是学生接触较少的工具或者未曾亲身体验的活动,要让它们从图片、视频甚至题目里走出来,走到课堂中去,让学生真切地体验到它们的使用方法、工作原理,把刻板的物理知识内化成自己的物理常识.例如把杆秤带进课堂,让学生动手去体验称量的过程,称砝码、笔袋甚至书包.又如例3中的抬水问题,只需要一根硬棒,让学生通过抬书包去体验改变肩膀位置和书包位置带来的力的变化.这样的体验是理论分析不能带给学生的,而这样的体验又能更好地帮助学生进行理论的分析、建模,从而加深对物理知识的理解.

3.2 多反思,让活动告别形式

对于体验过但学生仍模糊不清的生活常识,教师应反思:学生的体验是“真体验”吗?如在八年级学习物体质量时,笔者就安排过一个学生体验活动“感受物体的质量”,要求学生将鸡蛋、5号电池、物理课本等物体放在手中掂量一下,然后告诉学生这些物体的质量大致是多少.等到九年级学习了功的知识后,预想学生曾有过感受物体质量的体验,对于例1的解答问题应该不大,但正确率并不理想.反思发现,在上述体验中犯了两个错误,导致体验流于形式,学生并未获得相应的物理常识:一是告诉学生物体的质量,没有让学生自己去比较;二是通过掂来感受物体质量大小存在一定科学性错误.因为学生感受到的其实是物体对手的压强,虽然5号电池比鸡蛋质量小,但是手的受力面积不同,甚至有学生把电池竖直立在自己掌心,而在没有控制受力面积相同的条件下,压强大小并不能代表质量大小,故学生的体验较为混乱.反思后对该体验做出改进:将物体依次放在同一轻质塑料袋中,用一根手指提起,比较它们的质量大小并估测.这样的改进让体验更“真”,学生感受得更仔细,才能留下直观深刻的印象.教师在设计体验活动的时候,一定要从学生的角度出发,关注学生是否“真体验”,杜绝流于形式的体验活动.

3.3 多观察,让作业回归生活

“从生活走向物理,从物理走向社会”的理念不应该仅限于課堂教学,在布置课后作业的时候也应关注作业的生活化需求,布置一些课后的体验作业,如:双手拿扫帚扫地,给父母买两个质量差10g以内的苹果,完成10个单手举哑铃动作感受肌肉松紧变化,利用电能表测家用电器的实际功率等.这样的课后作业既丰富了作业的形式,又鼓励了学生多体验生活中的物理常识,培养学生细致的观察能力.

4 结束语

冰冻三尺非一日之寒,中学生在物理学习过程中出现的生活常识缺失的现象不是一朝一夕形成的,学生疏于观察、家长包办溺爱、教师不给机会体验,都是不可忽视的诱因,需要得到各界的关注.特别是广大物理教师,更应注重对学生生活常识的培养,让学生从“雾里”走向“物理”,懂物理、会生活,提升自己的生活素养,真正地让物理走进生活.

参考文献:

[1]袁园,杨银海.“核心素养”引领下的“生活素养”提升——生活化物理课堂教学实践[J].物理通报,2019(02):39-42.

[2]陆建忠.基于生活现象的初中物理核心素养和态度培养策略研究[J].中学物理教学参考,2016,45(14):20-21.

[3]王鹏.中考物理“爱估测”[J].数理化学习(初中版),2014(11):37.

[4]朱新荣.体验式教学在初中物理教学中的应用[J].物理教学探讨,2011,29(07):17-18.

猜你喜欢
雾里体验建模
留言板
物理建模在教与学实践中的应用
在经历中发现在探究中建模
思维建模在连续型随机变量中的应用
游宜昌三峡(通韵)
求距求值方程建模
与光
喝火令·旧歌难唱少年怀
体验视角下文化旅游产品深度开发研究
立足生活,挖掘习作的丰富素材