初中物理教學(xué)宏觀與微觀的溝通

  人們對客觀世界的認(rèn)識，總是遵循由感性到理性、由現(xiàn)象到本質(zhì)、由特殊到一般的規(guī)律。初中物理教學(xué)也不例外，其中一個重要方面就是恰當(dāng)?shù)貙⒑暧^與微觀知識溝通起來，幫助學(xué)生學(xué)會用微觀領(lǐng)域的知識來分析宏觀領(lǐng)域中的一些現(xiàn)象，不但“知其然”，也能“知其所以然”。

  雖然一些教材在一些知識點(diǎn)上已經(jīng)有不少這樣的例子，如用氣體、液體、固體的分子結(jié)構(gòu)和分子動理論來解釋物態(tài)變化，用原子的結(jié)構(gòu)來解釋摩擦起電等都是很好的范例，但總體上仍有“意猶未盡”的感覺。筆者認(rèn)為在單元復(fù)習(xí)，尤其在總復(fù)習(xí)的階段中，在如下幾個具體問題上仍有文章可做。

  一、質(zhì)量

  質(zhì)量是初中生較早接觸到的一個重要概念。但質(zhì)量又是一個十分復(fù)雜的物理概念。目前質(zhì)量的定義有5種常見的說法。在學(xué)生已具備分子、原子、質(zhì)子、中子這些微觀粒子知識后，不妨將其概念從“質(zhì)量是物體所含物質(zhì)的多少”轉(zhuǎn)變?yōu)椤百|(zhì)量是表示物體所含質(zhì)子、中子數(shù)的多少——即含核子數(shù)的多少�！边@樣可將相當(dāng)抽象的“物質(zhì)的多少”轉(zhuǎn)變到“核子數(shù)的多少”而具體、有形的概念，從而揭示了質(zhì)量大的物體所含的核子數(shù)比質(zhì)量小的物體要多的事實(shí)。用這種表達(dá)也容易向?qū)W生解釋“質(zhì)量是物體本身的一種屬性；質(zhì)量不隨形狀、溫度、狀態(tài)及位置的改變而改變”；也可解釋“為什么不同物體的質(zhì)量是可以相互比較的”這個令部分優(yōu)秀學(xué)生也感到困惑的問題。

  二、物質(zhì)的密度

  有了上述質(zhì)量概念的轉(zhuǎn)變后，“物質(zhì)的密度”的概念也可以從“單位體積某種物質(zhì)的質(zhì)量轉(zhuǎn)變?yōu)椤眴挝惑w積所含核子數(shù)多少，從而看出物質(zhì)的密度是反映物質(zhì)排列的緊密程度——即孩子排列的緊密程度的物理量。由于各種物質(zhì)內(nèi)部核子排列的緊密程度不同，所以“物質(zhì)的密度”理所當(dāng)然成了物質(zhì)的一種特性。顯而易見，物質(zhì)密度的大小只能由物質(zhì)的結(jié)構(gòu)來決定，而與物體質(zhì)量多少、體積大小均無關(guān).此外還可與“種植密度”“人口密度”等學(xué)生已有的知識類比，使學(xué)生對“密度”的廣義性也有所領(lǐng)悟。這對今后在更高層次學(xué)習(xí)中涉及到的“質(zhì)量線密度”、“電荷體密度”“電荷面密度”等都是有益的。

  三、電阻

  關(guān)于導(dǎo)體的電阻，課本土的說法令不少學(xué)生處于一種矛盾中：導(dǎo)體既然是容易導(dǎo)電，為什么又說對電流有阻礙作用呢？但從微觀角度看，這個問題是容易回答的.現(xiàn)以最重要的金屬導(dǎo)體為例作如下說明：由于金屬中有大量自由電子，所以金屬容易導(dǎo)電，但金屬原子中除去最外層的電子其他部分(也稱原子實(shí))是不能自由移動的，它們的有序排列好像形成了金屬的“骨架”。當(dāng)自由電子在電壓作用下做定向移動時，其實(shí)它們是在金屬“骨架”里移動，必然與組成骨架的原子實(shí)發(fā)生碰撞，所以導(dǎo)體對電流——自由電荷的定向移動必然要產(chǎn)生阻礙作用�？傊�，導(dǎo)體容易導(dǎo)電是由于導(dǎo)體內(nèi)有大量自由電荷，而導(dǎo)體的電阻是由于導(dǎo)體內(nèi)還有更大量的不能自由移動部分造成的.我們還可以此為例，對學(xué)生進(jìn)行一次認(rèn)識事物要“一分為二”的辯證法教育。

  四、電流熱效應(yīng)

  有了以上“電阻”的知識，對電流熱效應(yīng)的解釋也容易了：由于自由電荷在電壓作用下做定向移動時與不能自由移動的原子實(shí)發(fā)生碰撞，結(jié)果使這些微粒的振動加快，從而使物體的熱能增加，所以電流通過導(dǎo)體，導(dǎo)體的溫度會升高。這樣可使學(xué)生對電流熱效應(yīng)的認(rèn)識提高了一個層次。

  綜上所述，筆者認(rèn)為在初中物理教學(xué)中，如能將宏觀與微觀知識恰當(dāng)作些溝通，不但可使學(xué)生對某些概念的認(rèn)識、物理現(xiàn)象的分析更為清晰、更為本質(zhì)。也可以提高學(xué)生思維的質(zhì)量，提高辯證地分析、解釋問題的能力，這也是素質(zhì)教育的具體內(nèi)容。