龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn 浅议感悟从量变到质变物理思想的重要性 作者：徐雪荣 来源：《中学物理·初中》2014年第10期 在初中物理的学习中，会涉及到很多物理思想方法，罗列起来大致主要有：控制变量法、等效替代法、转换法、类比法、理想化物理模型法、放大法、图像法等.这些物理思想方法对帮助学生学习物理知识，熟练地解决实际问题起到了很大的作用.可能考虑到初中学生的知识储备、接受能力等，“量变到质变”作为一个重要的物理思想方法在物理教材等很多资料中却鲜有描述. 量变引起质变，是物理学中非常重要的物理思想，也是马克思主义哲学原理中的重要观点，通俗一点的理解就是量变和质变是事物发展变化过程中两种不同的状态，一切事物的变化发展一般都是从量变开始， 逐渐积累起来， 当量变发展到一定程度时， 就会发生跳跃式的改变，从而引起质变，即事物从一种质态向另一种质态的转变.鉴于初中学生的认知水平，要他们一下子理解这么复杂的哲学原理是比较困难的.但是通过我们的物理课堂，通过教师不断的引导，让他们逐渐感悟到“量变到质变”这样一个重要的物理思想，是可以做到的，也是很有必要的，这也是物理教学中非常重要的一个方面. 作为一个经典的物理思想、哲学原理，在生活中的实例是很多的，例如，在逛超市时，好玩的孩子常常把手推车推起来快跑，这时如果给快速移动的小车一个向后的拉力，小车是否会立即停止呢？如果没有感悟到量变与质变的关系，我们常常想当然地认为，只要手拉小车，小车就会立即停下来.而实际情况是大多数情况下，我们拉着小车还得跟着跑几步，小车才能停下来.再比如，在烧杯中有一个沉入水中的鸡蛋，如果一开始往水中加少许盐，鸡蛋的状态是不会有变化的，但是随着盐水的浓度逐渐增加，鸡蛋就可以慢慢地浮起来.从这里可以看出，盐水浓度的不断增加就是一个量变的过程，一开始往水中加盐的时候，由于鸡蛋受到的浮力仍然小于它受到的重力，所以从外部来看鸡蛋还是保持静止状态，只是此时鸡蛋的受力情况已经在悄悄发生改变，当加盐到一定程度以后，鸡蛋受到的浮力大于它本身的重力了，鸡蛋的状态就会发生改变，即发生了质变.这个变化过程，如果老师不作强调和引导，学生会很快遗忘和忽略.没有感悟到量变与质变过程的学生常常会作出武断的判断，水中加盐鸡蛋就会上浮.笔者曾做过一个测试，在浮力知识的复习课上，老师布置这样一道题目，往清水中逐渐加盐，原来沉入水中的鸡蛋会怎样？学过浮力的学生常常脱口而出，鸡蛋会浮起来！他们对这个答案很坚定也很确信，甚至会好奇，老师为什么会提这么简单的一个问题？由此看来物理课堂中让学生感悟到量变到质变的过程，对于他们进一步认识世界，解决问题是很有帮助的. 下面通过两个课堂实例来进一步说明让学生感悟从量变到质变的物理思想对我们解决实际问题的帮助. 例1（2013年荆门）有一种运动叫蹦极，如图1所示是蹦极运动的简化示意图，弹性绳一端固定在O点，另一端系住运动员，运动员从O点自由下落，A点处弹性绳自然伸直.B点是龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn 运动员受到的重力与弹性绳对运动员拉力相等的点，C点是蹦极运动员到达的最低点，运动员从O点到C点的运动过程中忽略空气阻力，则 A.从O至C运动员速度一直减小 B.从O点至A点运动员机械能不守恒，从A点至C点机械能守恒 C.从O至A过程中运动员速度增大，从A至C过程中运动员速度减小 D.从O至B过程中运动员速度增大，从B至C过程中运动员速度减小 这是一道非常典型的中考试题，连续多年在各地中考试卷中出现，从学生的回答情况来看，正确率不高，关键还是学生没有感悟到量变到质变的物理思想.这道题命题老师在命题时其实已经降低了难度，明确的告诉了大家B点是运动员受到的重力与弹性绳对运动员拉力相等的点，但是很多同学在答题时还是会想当然的认为，既然A点是弹性绳自然伸直的位置，那么 金字塔，让同学们思考和讨论：在那个年代，人们是怎样建成金字塔的？ 3合作学习，自主探究 小组学习制度在我校已经开展了6、7年了.我们每个班分了9个小组，每个小组都有自己的组号，理念，目标等，组与组之间相互合作与竞争，各组在提出问题后发表各自的见解，教师适当适时地点评，解决问题.学生是学习的主体，我们应该让学生自主参与到探究实验和对问题的思考中来，以小组为单位，让学生自主探究获得物理知识，同时能使学生实验操作能力得以提升. 教学中除了要重视演示实验的教学，同时更重要的是要让学生自己多动手实验.让学生自己动手做实验，印象才会深刻.这刚好应验了一句古语“不问不如一见，百见不如一做”啊，要想学得好，只有在做中学，才能有意想不到的收获. 例如在做“惯性”实验时，让每个小组的学生拿出身边的学习用品，演示物体具有惯性的实验，在这些实验中，可以将一块竖立的橡皮模拟为人，运动的刻度尺模拟运动的小车，当“小车”由运动突然减速，“小车”上的“人”会怎么样呢？摔跤实验，一种是步行者的脚碰到障碍物，摔倒；一种是脚踩香蕉皮滑倒，两种情况下，让学生站起来，模拟情境.这样的话，学生有体会，印象就会很深刻，在以后解释惯性现象时就自然会用熟练地语言表达准确到位. 在教学的实践中，只要我们能够认真地钻研新的课程标准，开拓课程资源，基于学生的认知水平，心理发展的水平，心理发展的特点设计、组织、实施教学，就一定能够促进学生能够有效地学习好物理，促进其科学素养的提高.过了A点弹性绳就会对人产生向上的拉力，运动员就会减速.如果学生能感悟到量变到质变的关系，就会下意识地去推测，过了A点以后虽然龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn 弹簧绳对人有了向上的拉力，但是会不会立即产生决定性作用，使运动员减速呢？这里多问一个为什么，就不会错误的选C去了. 例2小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上（如图2甲），在刚接触轻弹簧的瞬间（如图2乙），速度是5 m/s，将弹簧压缩到最短（如图2丙）的整个过程中，小球的速度v和弹簧缩短的长度ΔL之间的关系如图2丁所示，其中A为曲线的最高点.已知该弹簧每受到0.2 N的压力就缩短1 cm，并且轻弹簧在受到撞击到压缩到最短的过程中始终发生弹性形变.则下列说法中，错误的是 A.在撞击轻弹簧到轻弹簧压缩至最短的过程中，小球的速度先变快后变慢 B.小球在速度最大时受到的弹力和重力是一对非平衡力 C.小球的重力为1 N D.此过程中，弹簧被压缩时产生的最大弹力为8 N 与前一题相比较，命题者在命制本题时提高了难度，题目中只是给出了小球的速度v和弹簧缩短的长度ΔL之间的关系图形，没有明确告诉学生A点的含义.这就要求学生在分析此题时潜意识中要从量变到质变的角度来考虑问题. 简析由图2乙可知，物体速度先增大后减小，所以动能先变大后变小，A正确，不符合题意；在思考B选项时，我们要在脑海里建立起这样一个模型，即在小球刚接触弹簧的瞬间，虽然小球开始受到了弹簧的弹力，但是此时小球的重力仍然是大于弹力的，合力向下，所以物体的下落速度还会变大，随着小球位置不断下降，小球受到的弹力也逐渐增加，当小球受到的弹力等于重力时，就达到了引起质变的临界状态，再往下，弹力将大于重力，合力将要向上，速度将要减小.所以此时小球的速度最大，而且重力与弹力是一对平衡力，这样就可以判断出B选项错误，符合题意.同时可知此时ΔL=5 cm，可计算出F=0.2 N/cm×5 cm=1 N，所以C正确，不符合题意；D选项的判断较简单，当ΔL=40 cm时，速度为零，弹簧被压缩的程度最大，所以最大弹力F=0.2 N/cm×40 cm=8 N，D正确，不符合题意.故选B. 通过上述两例可知，从量变到质变的物理思想在初中物理中虽然没有明确指明，但是在分析解决问题时很多地方已经涉及，如果教师不能注意从物理思想、物理方法上引导学生去分析、思考问题，学生体会不到物体状态从量变到质变的变化过程，很多问题就不能真正理解，从而形成了知识点的盲区，更不利于学生今后进一步学习知识，解决问题.相反，如果在物理课堂中，教师能适时地去引导学生多从物理思想，物理方法上学会思考、学会分析，将有助于其能力和素质的极大提升！ 本文来源：https://www.wddqw.com/doc/17f0f3e5443610661ed9ad51f01dc281e43a56cc.html