吉 利

(上海市魯迅中學(xué) 上海 200083)

1 事件描述

2 案例背景

在《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)》中明確指出,物理教學(xué)需要“遵循學(xué)生認(rèn)知規(guī)律及學(xué)科特點(diǎn),設(shè)計(jì)循序漸進(jìn)的課程內(nèi)容;關(guān)注學(xué)生多元發(fā)展,融入理論和實(shí)踐成果.”在物理課堂教學(xué)中,教師通常在教學(xué)過程中定義一個(gè)全新的物理量以及相應(yīng)的英文釋義.如上述案例中,或許由于課時(shí)內(nèi)容的安排,或許是考慮到初中階段學(xué)生詞匯量的掌握情況,亦或許是教師個(gè)人的英語水平等原因,英語名詞的解釋通常被廣大教師忽略.然而,物理教材中的英語詞匯背后蘊(yùn)含了豐富的教育價(jià)值,值得物理教師深入研究.

在該案例中,字母Q代表了兩個(gè)物理量,均為quantity(數(shù)量)的首字母.而電荷量英語表達(dá)為quantity of electricity、熱量為quantity of heat.當(dāng)學(xué)生知道了物理量符號的來歷,就能做到心中有數(shù).教師充分挖掘英語釋義背后的巨大價(jià)值,課堂教學(xué)效果將會(huì)有效提升,具體分析如下.

(1)便于記憶和理解物理量、物理單位的區(qū)別與聯(lián)系

相同英文單詞代表了兩個(gè)含義,因此學(xué)生出現(xiàn)了混淆.在知曉了Q與q均表示數(shù)量后,加上定語后綴,顯示出了不同的物理意義,分別為電荷的數(shù)量、熱的數(shù)量,學(xué)生有了理性的認(rèn)識.在機(jī)械功與功率、功和能概念中,W表示機(jī)械功(work)、W表示瓦特(Watt),兩個(gè)相同的W有著不同的含義,work為體力工作,學(xué)生對于機(jī)械功的定義又增添了感性的認(rèn)識.Watt是為了紀(jì)念詹姆斯·瓦特(James Watt)的重大貢獻(xiàn).當(dāng)知道了功是能量轉(zhuǎn)化的量度后,就能理解能量(energy)和功(work)兩物理量的單位均為焦耳(Joule).能量又有許多種形式,可以通過角標(biāo)知道不同字母的物理含義,例如有動(dòng)能Ek(kinetic energy)和勢能Ep(potential energy)統(tǒng)稱為機(jī)械能E(mechanical energy).許多物理量及單位的首字母都是學(xué)生所熟悉的英語詞匯,教師在課堂教學(xué)中合理地把握它們之間的聯(lián)系,幫助學(xué)生建立英語與物理的橋梁,從而有效地鞏固了物理概念的形成過程,更有效地幫助學(xué)生建立了記憶載體,提升了教學(xué)效果.

(2)體會(huì)“信、達(dá)、雅”的中英文翻譯,鞏固物理概念的形成過程

有一些概念或定義之間存在著相互聯(lián)系,如壓力F(force)與壓強(qiáng)p(pressure),在英語詞匯翻譯中,例如壓力——pressure、壓強(qiáng)——intensity of pressure,它們的物理量表達(dá)字母與英語詞匯的首字母有些區(qū)別.pressure由press(擠壓)和sure(確實(shí))兩個(gè)單詞組合而成.確實(shí)的擠壓產(chǎn)生了壓力,壓力的作用使物體產(chǎn)生了形變效果,它與物體的壓力大小以及受力面積兩個(gè)因素有關(guān),當(dāng)壓力與受力面積均不相同時(shí),可以通過比較單位面積上受到的壓力比較其效果,因此提出了壓強(qiáng)概念,它的計(jì)算方法為壓力與受力面積的比值.即壓強(qiáng)是一個(gè)表示物體形變效果的物理量,故英語表達(dá)為壓力的強(qiáng)度大小(intensity of pressure).諸如此類英文直譯與中文表達(dá)間的差異在物理量的表達(dá)上屢見不鮮.如勢能(potential energy),英文表述為潛在的能量,亦可以理解為物體具有一種潛在的做功本領(lǐng),因此也可以將勢能理解為有某種做功趨勢的能量.通過對英語詞匯的了解,學(xué)生們又進(jìn)一步鞏固了物理概念提出的思維過程.

(3)通過了解英語詞匯的演變過程,初步感受物理學(xué)的發(fā)展歷程

物理學(xué)是一個(gè)不斷發(fā)展的學(xué)科,通過對物理學(xué)術(shù)語與其出處的了解,學(xué)生也能初步感受物理學(xué)的發(fā)展過程.在該案例中,Q與q均出現(xiàn)在了純電阻電路中,其實(shí)在電和磁的教學(xué)過程中,教師可以適當(dāng)?shù)匾腚?electricity)的發(fā)現(xiàn)過程,它來自于英語單詞琥珀(electron).古希臘“七賢”之一,米利都的泰勒斯觀察到摩擦過的琥珀會(huì)吸引輕小的物體,因此被稱為“琥珀金”,由此產(chǎn)生了“電”一詞.這一單詞的來源揭示了人們對于電的初步認(rèn)識是來自于摩擦起電現(xiàn)象,第一個(gè)有記載的摩擦起電是摩擦琥珀吸引物體.而磁鐵(magnet)一詞來源于馬格尼西亞(Magnesia).在古代,磁鐵礦據(jù)說是在小亞細(xì)亞靠近馬格尼西亞的地方發(fā)現(xiàn)的.古希臘人發(fā)現(xiàn)了磁鐵礦,而不知道磁鐵的磁極和磁極之間的相互作用,真是讓人惋惜.通過對英語詞根的了解,學(xué)生初步體驗(yàn)物理學(xué)史的發(fā)展過程,它來自于生活的觀察和歸納,人類對于大自然的認(rèn)識也是逐漸深入的.

(4)知道以物理學(xué)家命名的單位,了解他們的重大貢獻(xiàn),為學(xué)生樹立學(xué)習(xí)榜樣

在物理量的單位中,有這樣一些單位為了紀(jì)念物理學(xué)家對于該領(lǐng)域的重大貢獻(xiàn),因此用這些偉人的名字作為單位的物理量.例如電荷量的單位為庫倫(Charles-Augustin de Coulomb)、力的單位為牛頓(Isaac Newton)、壓強(qiáng)的單位為帕斯卡(Blaise Pascal)、能量的單位為焦耳(James Prescott Joule)、電阻的單位為歐姆(Georg Simon Ohm)等.在課堂教學(xué)過程中,教師通常會(huì)一言蔽之,其背后物理學(xué)家在認(rèn)知自然、追求真理的道路上不懈追求的精神會(huì)被我們所忽略.他們對于該領(lǐng)域的重大貢獻(xiàn)學(xué)生也知之甚少.如牛頓,學(xué)生僅了解牛頓三大力學(xué)定律、萬有引力定律,而他對于光學(xué)的探究過程、高等數(shù)學(xué)的理論研究、天文物理的追求探索卻不為人知,更無法體會(huì)他的墓志銘(Nature and Nature′s laws lay hid in night;God said,“Let Newton be,” and all was light.)的深刻內(nèi)涵.了解物理學(xué)家的生平介紹、對物理學(xué)的偉大貢獻(xiàn)、物理實(shí)驗(yàn)的巧妙設(shè)計(jì)過程,學(xué)生也將會(huì)逐漸樹立正確的科學(xué)態(tài)度及社會(huì)責(zé)任意識.

3 案例應(yīng)用

在該單元復(fù)習(xí)中,我們嘗試將英語詞匯應(yīng)用其中,具體方案如下.

(1)英語單詞與物理量、物理單位的名詞解釋

如圖1所示是電學(xué)物理量和對應(yīng)單位.

圖1 電學(xué)物理量與對應(yīng)單位

知曉每一個(gè)物理量及單位的英語單詞,便于學(xué)生理解記憶,避免英語字母與表達(dá)含義的混淆.絕大多數(shù)情況下,代表物理量或者單位的英語字母即為該英語表述中某個(gè)單詞的首字母,初學(xué)者掌握這些尤為重要.

(2)詞匯直譯與中文翻譯的區(qū)別于聯(lián)系

電流的英語表達(dá)為intensity of current,分別解釋為流通的(current)與強(qiáng)度(intensity),聯(lián)系起來為電荷流通的強(qiáng)度,這與電流產(chǎn)生的原因:電荷的定向移動(dòng)及電流的定義——單位時(shí)間通過導(dǎo)體橫截面的電荷量大小相呼應(yīng),學(xué)生對電流的產(chǎn)生和大小比較增添了一份理解.在電能概念中,電功、電功率與機(jī)械功、機(jī)械功率均使用Work與Power的首字母作為物理量的表示,電功與電能的單位相同,均為焦耳(Joule).因?yàn)閺哪芰拷嵌榷?功指的是一種做功的本領(lǐng)、功率為做功快慢的比較,區(qū)別為電流的定向移動(dòng)做功與力的方向上通過一段距離的做功.通過兩種能量的比較,學(xué)生初步形成了能量之間可以相互轉(zhuǎn)化的物理規(guī)律.

(3)物理學(xué)史的管中窺豹,了解電學(xué)部分的發(fā)展歷程

電(electricity)的發(fā)現(xiàn)過程,它來自于英語單詞琥珀(electron).這一單詞的來源揭示了人們對于電的初步認(rèn)識是來自于摩擦起電現(xiàn)象.電的吸引和排斥一直是研究者感興趣的對象,17世紀(jì),皮卡特最先證明電荷僅停留在物體表面上并且金屬可以用摩擦起電.18世紀(jì),沒有哪個(gè)物理學(xué)分支能像電學(xué)一樣如此成功的發(fā)展——富蘭克林的避雷針、卡文迪什的靜電測量、庫倫反平方定律的證明、動(dòng)物電、電流的發(fā)現(xiàn)、伏打電堆……19世紀(jì)被稱為電的世紀(jì),伏打電池、蓄電池組、奧斯特實(shí)驗(yàn)和電磁學(xué)的開端、歐姆定律、變壓器……與我們生活息息相關(guān)的電學(xué)現(xiàn)象相繼出現(xiàn).學(xué)生從電學(xué)部分初步了解了物理學(xué)的發(fā)展過程,感受到了人類認(rèn)識和改造世界過程的不斷進(jìn)步.

(4)歐姆定律的偉大之處

在歐姆定律的復(fù)習(xí)過程中,有的學(xué)生發(fā)出感嘆:“老師,歐姆定律那么簡單其實(shí)我也能發(fā)現(xiàn),看來歐姆只是運(yùn)氣好而已啊.”筆者認(rèn)為,如果學(xué)生不了解他發(fā)現(xiàn)歐姆定律背后的故事,是無法體會(huì)“偶然”中蘊(yùn)含的“偉大”.因此,在課堂活動(dòng)前,筆者要求學(xué)生了解喬治·西蒙·歐姆后,在課堂上談一談對他發(fā)現(xiàn)歐姆定律的感想.

學(xué)生甲:“喬治·西蒙·歐姆作為一名極有天賦和科學(xué)抱負(fù)的物理學(xué)家,在孤獨(dú)與困難的環(huán)境中不斷地進(jìn)行科學(xué)研究,歐姆定律的發(fā)現(xiàn),在當(dāng)時(shí)并沒有受到物理學(xué)界的理解和正確評價(jià),反而遭到了質(zhì)疑和批評.”

在對喬治·西蒙·歐姆的生平有所了解以后,學(xué)生們感受到每一個(gè)物理定律的來之不易.

4 教后反思

發(fā)掘英語詞匯在物理教學(xué)背后的巨大價(jià)值,將有效提升物理的學(xué)科育人價(jià)值.結(jié)合了英語與物理兩門學(xué)科的優(yōu)勢,將深化學(xué)生對物理知識的理解、對物質(zhì)世界的認(rèn)知、對學(xué)科相關(guān)性的思考等.然而在物理量及單位的研究過程中,也存在著一些不足.其中,希臘字母如密度(ρ)、磁通量(Φ)、角速度(ω)等,學(xué)生還存在機(jī)械記憶的現(xiàn)象.如何將希臘字母與物理概念相聯(lián)系值得教師更進(jìn)一步的研究和探索.