視點如何會用物理語言來解題
最近,同學們陸續地參加期中考,分數一直是學生一種命根因為現在采用是網上閱卷方法,許多家長進入智學網后發現,平時學得不錯孩子,物理成績怎么會達不到自己理想成績。扣分地方,往往都是一些模棱兩可的地方,就是一個外交部新聞發言人,你說對吧有差點東西,不對吧,有找不問題所在。
其實,用一種流行說法,就是缺乏科學地物理語言。大家都知道,中文和英文是兩種語言,物理語言?什么東東!其實,作為語言,是一類人交流一種工具。所以我們念的每一門課,都有專門的術語,物理學是研究物理現象及其規律的一門獨立的自然科學,也有一套符合其本學科的語言。大家只有按照這套語言來回答問題,才有物理味道,也才能得到老師認可!
譬如,有這樣一道期中考試題目,一個汽車在公路上以15m/s速度運動,發出一聲鳴笛,遇到對面山上4秒種反射回來聽到回聲,求他聽到回聲時與山距離有多遠?(v聲=340m/s)
應該說這是一個有點難度問題。因為里面設計到兩個物理過程,又包含一個線段關系,所以很多孩子看著就采用數學的方法,拿起就設這個距離為x,然列車方程把問題解決呢?
對不對呢?對,但是會不會給你滿分呢?當然不會,只能給你結果分,因為物理學中不能隨便設字母,因為不同物理量都有自己獨有符號。物理學可以列方程,但是必須是規定的字母,因為這就是物理語言的問題。
物理學中物理量及其單位,都是一個符號與之對應。如物理量符號:長度L、質量m、時間t、溫度T、力F、重力G、速度V、密度、壓強P、功率p、功W、機械效率、熱量、比熱容C、電流I、電壓U、電阻R等等。物理量單位符號:米m、千克kg、秒s、牛N、焦耳J、瓦特w、安培A、伏特v、歐姆等。
還有一個問題,很多同學知道答案,他們不是分析這個題目關鍵,h=(S聲-S車)/2,應該先求出這4s內車走的路程和汽車走的路程,為了答案,他們居然出現了S車=V*t=15m/s*2s=30m。在聲音距離中,因為聲音是回聲,把時間分成兩部分還是可以,但是汽車運動中是毫無意義的。我們孩子為了湊出答案,任意造謠物理量,這種現象是一個普遍現象。所以物理量都是有鮮活生命的,不是你想怎么樣就怎么樣的。
還有一個問題,學生不能準備使用正確的物理名字,把熔化寫出融化,還有寫溶化的。其實,熔化和溶解是完全不同兩個物理過程。把聲吶寫成聲納,把電阻寫出電組,把汽化寫成氣化,水蒸氣寫成水蒸汽,這種現象太普遍。每次考完對答案,都滿懷喜悅心情,結果閱完卷子才知道悲催。物理名詞,一定要準確,千萬不能隨意更換字,這就是老師口中物理語言。
物理概念是組成物理學的基本單元,也是物理語言中的基本語言,是我們答題時不能寫錯的如:質量、力、速度、密度、壓強、機械能、凝固、汽化、凝華、熱值、磁場、電流、電壓、電阻、電功率等等,他們都有特定的含義,都有一定的內涵和外延。教師在授課時,或與學生交流問題時,實際上都已經成為一種特定的語言,如果掌握了這種特定的語言,別人一提你就懂。
因為在解答問答題時,我們一定要注意詞語搭配問題,這個就是一種物理語言準確性。在物態變化過程中,回答一些物態現象一定要注意使用溫度問題,還有常常和吸熱或放熱搭配。譬如剛從冰箱拿出飲料瓶外會出現小水珠,過一會兒會消失,為什么?我們回答時候,必須交待飲料瓶溫度低,空氣中水蒸氣在瓶外遇冷液化形成的。而周圍空氣溫度高,過一會兒又遇熱汽化成水蒸氣跑到空氣中去了。
在物理問答中,還有注意物理公式使用,因為回答問題要控制一些變了量,使用公式問題會變得簡單明了。為什么汽車要采用水作為散熱劑?因為水的比熱容大,但是一句話解決不了問題,必須能夠解釋水比容大造成后果。如果我們使用公式就簡單多了,因為Q吸=cm△t,在質量m和降低相同多溫度△t,相同條件下,c水大,Q吸就大,這樣帶出來熱量多,散熱效果就好。所以能準確使用公式,注意控制變量,就是物理語言一種邏輯關系,這樣你思路才更加清晰。
物理公式是構成物理其他語言的主干語言,是我們學習主要內容,熟練使用物理公式是掌握物理語言基礎和關鍵。物理規律是有關物理概念之間內在聯系和規律性的反應,而用符號表示物理規律的公式是構成物理大廈的支柱和棟梁,是溝通物理其他語言的主干語言。如:G=mg、=cmt、V=S/t、=m/v、I=U/R等等。
我們學物理,一定注意物理一些習慣和相對約成,在各門學科中都有這樣一些專用習慣。改變物體內能方法有幾種,大家都知道兩種:做功和熱傳遞。那么我們做填空題時,就有遵循這種習慣說法。譬如這些期中考,一個學校試題就是搓手是采用那種方法改變內能的,一個同學填是克服摩擦,對不對?沒問題,給不給分?答案:不能給!為什么呢,這就是一種習慣,在這兒就只能填做功。還有這次一個學校考試比較不同燃料的放熱問題,有一個實驗填空題,在實驗中控制酒精和沒有質量相等,還有控制水的什么量不變。有些同學填的初溫,對不對?對呀,但不給分,因為這是問是最本質因素是什么,即質量。你回答并不是主要因素,初溫需要不需要控制不變呢,通常我們控制它不變,但是不控制我們同樣可以得出結論,只需要觀察它升高了溫度△t就OK了,是不是一定要初溫相同呢?不一定吧!這就是我們在做出物理判斷時,一定主要物理語言精確性。對于那些模棱兩可答案,我們要盡量回避。
對于物理習慣,還有一個問題,物理最終計算是不能用分數來表示數的,你會說這不公平?為什不能用呢,大家知道我們物理數值中包含工具的最小刻度值問題,因為不同小數,可以讓我們知道采用工具最小刻度值,很清晰知道你所使用測量工具或者我們測量時該采用何種測量工具,這就是為什么物理答案最終不能用分數原因。但是誰也沒有說在計算中間過程不能使用分數,往往使用分數才會使最后結果計算更準確,才能開方。2018年宜昌市中考的31題就是這樣的,你在中間計算時采用小數,結果最后很悲催,最終得到數無法開方。所以物理語言也包含物理某些習慣。大家還知道物理習慣中,包含物理結果處理問題,數學中只有四舍五入問題,但是物理計算中還有只入不舍或者只舍不入問題。
因此,我們學習一門課,一定對這門的語音有所熟悉,這就是一個人最核心學科素養,同學們在后期學習中要足夠重視,只有這樣你才會提高!
2018年11月12日于宜昌市100路車上