从大师笔下的中学物理领悟讲授知识的原则

百科   2025-01-19 00:06   广东  

怀特海在他那充满闪光思想的《教育的目的》中指出:教师在给出每个知识时,都必须做两件事:证明和运用。

提出原则轻松(?),落实起来绝非易事。可是有趣得很,杰出的教科书都是实实在在这样做的,虽然作者很可能根本没读过怀特海。
从这套教科书中随便选一个例子(还可以挑出几百个例子)。是关于液体压力的方向

静止的液体对与它接触的固体表面的压力方向,总是与固体表面垂直。为什么会如此?有些中学课本仅仅告诉这结果,不进行论证或解释。

解释不复杂:假如液体对固体表面的力的方向与表面不垂直,那么,根据牛顿第三定律,固体对液体施加的力的方向,也与表面不垂直,这会怎样?由于液体的特点是可以流动,液体受到这样的力会流动,不可能保持静止。而我们谈的是静止的液体对固体表面的力,可看成,力的方向必定与表面垂直。

这个解释为什么很有教育价值?一,它包含了牛顿第三定律的一种有趣应用,二,分析中用到了液体的流动性,三,它是反证法在物理中的运用。


理解了液体压力方向的特点后,我们可以“设计”出一种条件,得到有趣的结果。如下:

液体会把活塞向左推,使它靠紧左边的容器壁。

如果活塞底部是水平的,活塞不会向某边的容器壁靠紧。

上面的讲解完美体现了怀特海提出的原则:它不是只告诉一个关系(这是知识),而且要根据已有知识解释这个关系(这是对知识的证明或理解)。在理解了这个关系后,没有完事,还要利用这关系,设计出一种特别的条件,产生一种有趣的结果(这是对知识的主动运用)。


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