吉 利

(上海市魯迅中學 上海 200083)

1 事件描述

2 案例背景

在《普通高中物理課程標準》中明確指出,物理教學需要“遵循學生認知規(guī)律及學科特點,設計循序漸進的課程內(nèi)容;關注學生多元發(fā)展,融入理論和實踐成果.”在物理課堂教學中,教師通常在教學過程中定義一個全新的物理量以及相應的英文釋義.如上述案例中,或許由于課時內(nèi)容的安排,或許是考慮到初中階段學生詞匯量的掌握情況,亦或許是教師個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含了豐富的教育價值,值得物理教師深入研究.

在該案例中,字母Q代表了兩個物理量,均為quantity(數(shù)量)的首字母.而電荷量英語表達為quantity of electricity、熱量為quantity of heat.當學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值,課堂教學效果將會有效提升,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含義,因此學生出現(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,學生有了理性的認識.在機械功與功率、功和能概念中,W表示機械功(work)、W表示瓦特(Watt),兩個相同的W有著不同的含義,work為體力工作,學生對于機械功的定義又增添了感性的認識.Watt是為了紀念詹姆斯·瓦特(James Watt)的重大貢獻.當知道了功是能量轉化的量度后,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,可以通過角標知道不同字母的物理含義,例如有動能Ek(kinetic energy)和勢能Ep(potential energy)統(tǒng)稱為機械能E(mechanical energy).許多物理量及單位的首字母都是學生所熟悉的英語詞匯,教師在課堂教學中合理地把握它們之間的聯(lián)系,幫助學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,更有效地幫助學生建立了記憶載體,提升了教學效果.

(2)體會“信、達、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p(pressure),在英語詞匯翻譯中,例如壓力——pressure、壓強——intensity of pressure,它們的物理量表達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)兩個單詞組合而成.確實的擠壓產(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因素有關,當壓力與受力面積均不相同時,可以通過比較單位面積上受到的壓力比較其效果,因此提出了壓強概念,它的計算方法為壓力與受力面積的比值.即壓強是一個表示物體形變效果的物理量,故英語表達為壓力的強度大小(intensity of pressure).諸如此類英文直譯與中文表達間的差異在物理量的表達上屢見不鮮.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,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,學生們又進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,初步感受物理學的發(fā)展歷程

物理學是一個不斷發(fā)展的學科,通過對物理學術語與其出處的了解,學生也能初步感受物理學的發(fā)展過程.在該案例中,Q與q均出現(xiàn)在了純電阻電路中,其實在電和磁的教學過程中,教師可以適當?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識是來自于摩擦起電現(xiàn)象,第一個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,學生初步體驗物理學史的發(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識也是逐漸深入的.

(4)知道以物理學家命名的單位,了解他們的重大貢獻,為學生樹立學習榜樣

在物理量的單位中,有這樣一些單位為了紀念物理學家對于該領域的重大貢獻,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.在課堂教學過程中,教師通常會一言蔽之,其背后物理學家在認知自然、追求真理的道路上不懈追求的精神會被我們所忽略.他們對于該領域的重大貢獻學生也知之甚少.如牛頓,學生僅了解牛頓三大力學定律、萬有引力定律,而他對于光學的探究過程、高等數(shù)學的理論研究、天文物理的追求探索卻不為人知,更無法體會他的墓志銘(Nature and Nature′s laws lay hid in night;God said,“Let Newton be,” and all was light.)的深刻內(nèi)涵.了解物理學家的生平介紹、對物理學的偉大貢獻、物理實驗的巧妙設計過程,學生也將會逐漸樹立正確的科學態(tài)度及社會責任意識.

3 案例應用

在該單元復習中,我們嘗試將英語詞匯應用其中,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所示是電學物理量和對應單位.

圖1 電學物理量與對應單位

知曉每一個物理量及單位的英語單詞,便于學生理解記憶,避免英語字母與表達含義的混淆.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單詞的首字母,初學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

電流的英語表達為intensity of current,分別解釋為流通的(current)與強度(intensity),聯(lián)系起來為電荷流通的強度,這與電流產(chǎn)生的原因:電荷的定向移動及電流的定義——單位時間通過導體橫截面的電荷量大小相呼應,學生對電流的產(chǎn)生和大小比較增添了一份理解.在電能概念中,電功、電功率與機械功、機械功率均使用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).因為從能量角度而言,功指的是一種做功的本領、功率為做功快慢的比較,區(qū)別為電流的定向移動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,學生初步形成了能量之間可以相互轉化的物理規(guī)律.

(3)物理學史的管中窺豹,了解電學部分的發(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,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,沒有哪個物理學分支能像電學一樣如此成功的發(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、動物電、電流的發(fā)現(xiàn)、伏打電堆……19世紀被稱為電的世紀,伏打電池、蓄電池組、奧斯特實驗和電磁學的開端、歐姆定律、變壓器……與我們生活息息相關的電學現(xiàn)象相繼出現(xiàn).學生從電學部分初步了解了物理學的發(fā)展過程,感受到了人類認識和改造世界過程的不斷進步.

(4)歐姆定律的偉大之處

在歐姆定律的復習過程中,有的學生發(fā)出感嘆:“老師,歐姆定律那么簡單其實我也能發(fā)現(xiàn),看來歐姆只是運氣好而已啊.”筆者認為,如果學生不了解他發(fā)現(xiàn)歐姆定律背后的故事,是無法體會“偶然”中蘊含的“偉大”.因此,在課堂活動前,筆者要求學生了解喬治·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.

學生甲:“喬治·西蒙·歐姆作為一名極有天賦和科學抱負的物理學家,在孤獨與困難的環(huán)境中不斷地進行科學研究,歐姆定律的發(fā)現(xiàn),在當時并沒有受到物理學界的理解和正確評價,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,學生們感受到每一個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背后的巨大價值,將有效提升物理的學科育人價值.結合了英語與物理兩門學科的優(yōu)勢,將深化學生對物理知識的理解、對物質(zhì)世界的認知、對學科相關性的思考等.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,學生還存在機械記憶的現(xiàn)象.如何將希臘字母與物理概念相聯(lián)系值得教師更進一步的研究和探索.