初中物理教学宏观与微观的沟通

  人们对客观世界的认识，总是遵循由感性到理性、由现象到本质、由特殊到一般的规律。初中物理教学也不例外，其中一个重要方面就是恰当地将宏观与微观知识沟通起来，帮助学生学会用微观领域的知识来分析宏观领域中的一些现象，不但“知其然”，也能“知其所以然”。

  虽然一些教材在一些知识点上已经有不少这样的例子，如用气体、液体、固体的分子结构和分子动理论来解释物态变化，用原子的结构来解释摩擦起电等都是很好的范例，但总体上仍有“意犹未尽”的感觉。笔者认为在单元复习，尤其在总复习的阶段中，在如下几个具体问题上仍有文章可做。

  一、质量

  质量是初中生较早接触到的一个重要概念。但质量又是一个十分复杂的物理概念。目前质量的定义有5种常见的说法。在学生已具备分子、原子、质子、中子这些微观粒子知识后，不妨将其概念从“质量是物体所含物质的多少”转变为“质量是表示物体所含质子、中子数的多少——即含核子数的多少。”这样可将相当抽象的“物质的多少”转变到“核子数的多少”而具体、有形的概念，从而揭示了质量大的物体所含的核子数比质量小的物体要多的事实。用这种表达也容易向学生解释“质量是物体本身的一种属性；质量不随形状、温度、状态及位置的改变而改变”；也可解释“为什么不同物体的质量是可以相互比较的”这个令部分优秀学生也感到困惑的问题。

  二、物质的密度

  有了上述质量概念的转变后，“物质的密度”的概念也可以从“单位体积某种物质的质量转变为”单位体积所含核子数多少，从而看出物质的密度是反映物质排列的紧密程度——即孩子排列的紧密程度的物理量。由于各种物质内部核子排列的紧密程度不同，所以“物质的密度”理所当然成了物质的一种特性。显而易见，物质密度的大小只能由物质的结构来决定，而与物体质量多少、体积大小均无关.此外还可与“种植密度”“人口密度”等学生已有的知识类比，使学生对“密度”的广义性也有所领悟。这对今后在更高层次学习中涉及到的“质量线密度”、“电荷体密度”“电荷面密度”等都是有益的。

  三、电阻

  关于导体的电阻，课本土的说法令不少学生处于一种矛盾中：导体既然是容易导电，为什么又说对电流有阻碍作用呢？但从微观角度看，这个问题是容易回答的.现以最重要的金属导体为例作如下说明：由于金属中有大量自由电子，所以金属容易导电，但金属原子中除去最外层的电子其他部分(也称原子实)是不能自由移动的，它们的有序排列好像形成了金属的“骨架”。当自由电子在电压作用下做定向移动时，其实它们是在金属“骨架”里移动，必然与组成骨架的原子实发生碰撞，所以导体对电流——自由电荷的定向移动必然要产生阻碍作用。总之，导体容易导电是由于导体内有大量自由电荷，而导体的电阻是由于导体内还有更大量的不能自由移动部分造成的.我们还可以此为例，对学生进行一次认识事物要“一分为二”的辩证法教育。

  四、电流热效应

  有了以上“电阻”的知识，对电流热效应的解释也容易了：由于自由电荷在电压作用下做定向移动时与不能自由移动的原子实发生碰撞，结果使这些微粒的振动加快，从而使物体的热能增加，所以电流通过导体，导体的温度会升高。这样可使学生对电流热效应的认识提高了一个层次。

  综上所述，笔者认为在初中物理教学中，如能将宏观与微观知识恰当作些沟通，不但可使学生对某些概念的认识、物理现象的分析更为清晰、更为本质。也可以提高学生思维的质量，提高辩证地分析、解释问题的能力，这也是素质教育的具体内容。