物理源于生活

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  摘要: 随着科技的发展,社会的进步,物理已渗入到人类生活的各个领域。物理学存在于物理学家的身边,也存在于学生身边。在学习中,学生要树立科学意识,逐步掌握科学的学习方法,训练科学的思维方式。
  关键词: 物理 科学意识 科学学习方法 科学思维方式
  
  物理是一门历史悠久的自然学科,物理科学作为自然科学的重要分支,不仅对物质文明的进步和人类对自然界认识的深化起到了重要的推动作用,而且对人类的思维发展也产生了不可或缺的影响。从亚里士多德时代的自然哲学,到牛顿时代的经典力学,直至现代物理中的相对论和量子力学等,都是物理学家科学素质、科学精神及科学思维的有形体现。随着科技的发展,社会的进步,物理已渗入到人类生活的各个领域。
  例如,五香茶鸡蛋人们都爱吃,尤其是趁热吃味道更美。细心的人会发现,鸡蛋刚从滚开的卤汁里取出来的时候,如果急于剥壳吃蛋,就难免连壳带“肉”一起剥下来。要解决这个问题,有一个诀窍,就是把刚出锅的鸡蛋先放在凉水中浸一会,然后再剥,蛋壳就容易剥下来。
  一般的物质(少数几种例外)都具有热胀冷缩的特性。可是,不同的物质受热或冷却的时候,伸缩的速度和幅度各不相同。一般说来,密度小的物质要比密度大的物质容易发生伸缩,伸缩的幅度也大;传热快的物质要比传热慢的物质容易伸缩。鸡蛋是由硬的蛋壳和软的蛋白、蛋黄组成的,它们的伸缩情况是不一样的。在温度变化不大或变化比较缓慢均匀的情况下,还显不出什么;一旦温度剧烈变化,蛋壳和蛋白的伸缩步调就不一致了。把煮得滚烫的鸡蛋立即浸入冷水里,蛋壳温度降低,很快收缩,而蛋白仍然是原来的温度,还没有收缩,这时就有一小部分蛋白被蛋壳压挤到蛋的空头处。随后蛋白因为温度降低而逐渐收缩,而这时蛋壳的收缩已经很缓慢了,这样就使蛋白与蛋壳脱离开来,因此,剥起来就不会连壳带“肉”一起下来了。
  明白了这个道理,对我们很有用处。凡需要经受较大温度变化的东西,如果它们是用两种不同材料合在一起做的,那么在选择材料的时候,就必须考虑它们的热膨胀性质,两者越接近越好。工程师在设计房屋和桥梁时,都广泛采用钢筋混凝土,就是因为钢材和混凝土的膨胀程度几乎完全一样,尽管春夏秋冬的温度不同,也不会产生有害的作用力,所以钢筋混凝土的建筑十分坚固。
  另外,有些电器元件却是用两种热膨胀性质差别很大的金属制成的。例如,铜片的热膨胀系数比铁片大,把铜片和铁片钉在一起的双金属片,在同样情况下受热,就会因膨胀程度不同而发生弯曲。利用这一性质可制成自动控制装置和仪表。日光灯的“启动器”里就有小巧的双金属片,它随着温度的变化,能够自动屈伸,起到自动开启日光灯的作用。
  这样的例子举不胜举,可见,物理是一门实用性很强的科学,与工农业生产、日常生活有着极为密切的联系,物理规律本身就是对自然现象的总结和抽象。
  谈到物理学,有些学生觉得很难;谈到物理探究,有些学生觉得深不可测;谈到物理学家,有些学生更是感到他们都不是凡人。诚然,成为物理学家的人的确屈指可数,但只要勤于观察,善于思考,勇于实践,敢于创新,从生活走向物理,你就会发现,其实,物理就在身边。正如马克思所说:“科学就是实验的科学,科学就在于用理性的方法去整理感性材料。”物理不但是我们的一门学科,更重要的,它还是一门科学。
  物理学存在于物理学家的身边。勤于观察的意大利物理学家伽利略,在比萨大教堂做礼拜时,悬挂在教堂半空中的铜吊灯的摆动引起了他极大的兴趣,他后来反复观察、反复研究,发现了摆的等时性;勇于实践的美国物理学家富兰克林,为认清“天神发怒”的本质,在一个电闪雷鸣、风雨交加的日子,冒着生命危险,利用司空见惯的风筝将“上帝之火”请下凡,由此发现了避雷针;……研究身边的琐事并有大成就的物理学家的事例不胜枚举。
  物理学也存在于学生们身边。学了测量的初步知识,学生们纷纷做起了软尺。学了电学的有关知识后,学生们对蚯蚓能承受的最大电压进行了探究:当给它加上1.5V的电压时,蚯蚓迅速分泌粘液,且奋力挣扎,从瓶内跳出瓶外;当给它加上3V的电压时,蚯蚓被电为两截。有学生在测量“2.4V、0.5A”的小灯泡的功率并研究其发光情况时,不满足于给灯泡加上2.4V的电压,而是做破坏性实验,不断加大灯泡两端的电压,直至电压高达9V,灯泡灯丝烧断,才停止探究。有学生在学习蒸发的知识时,不厌其烦地座在桌旁聚精会神地观察相同的两滴水(其中一滴水滩开),然后进行分析、对比,得出影响蒸发的因素……学生们捕捉身边的琐事进行探究的事例屡见不鲜。
  身边的事例是取之不尽的,对与现实生活联系很紧密的物理学科来说,更是时时会用到的,用身边的事例去解释和总结物理规律,学生听起来熟悉,接受起来也就容易了。只要时时留意,经常总结,就会不断发现有利于物理教学的事物,丰富我们的课堂,活跃教学气氛,简化概念和规律。新课标告诉我们,“义务教育阶段的物理课程应贴近学生生活,符合学生认知特点,激发并保持学生的学习兴趣,通过探索物理现象,揭示隐藏其中的物理规律,并将其应用于生产生活实际,培养学生终身的探索乐趣、良好的思维习惯和初步的科学实践能力”。
  今天,人类所有的令人惊叹不已的科学技术成就,如克隆羊、因特网、核电站、航空技术等,无不是建立在早年的科学家们对身边琐事进行观察并研究的基础上的。在学习中,学生们要树立科学意识,大处着眼,小处着手,经历观察、思考、实践、创新等活动,逐步掌握科学的学习方法,训练科学的思维方式,拥有科学家的头脑,为自己今后的发展、为今后美好的生活打下扎实的基础。
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