摘要：為免學生將知識與生活隔離開來，教師應有意識地尋找一些生活現(xiàn)象或事物作為切入點，將眾多的知識聯(lián)系起來，組成一個有機整體，激發(fā)學生的學習興趣，讓他們學會聯(lián)系實際的學習方法，培養(yǎng)學生解決問題的能力。本文以三峽工程為例，簡單介紹一下如何將眾多物理知識結合起來，讓學生聯(lián)系生活、培養(yǎng)能力的學習方法。
關鍵詞：STS 三峽工程 聯(lián)系實際 物理
初中生學習物理很容易將知識與生活隔離開來，變成單純的物理知識的學習，極不利于學生能力的培養(yǎng)、“STS”觀念的建立。如果教師能有意識地尋找一些生活現(xiàn)象或事物作為切入點，將眾多的知識聯(lián)系起來，組成一個有機整體，讓學生主動參與和感受，將會極大地激發(fā)學生的學習興趣、增強學生的信心，同時也教會了學生聯(lián)系實際的學習方法，培養(yǎng)了學生解決問題的能力。下面就以三峽工程為例，簡單介紹一下如何將眾多物理知識結合起來，讓學生聯(lián)系生活、培養(yǎng)能力的學習方法。
首先，課前組織學生看有關三峽工程的錄像，組織學生分別通過網(wǎng)絡、圖書雜志、音像資料等查找關于“三峽工程”的資料，然后，教師利用把所獲得的資料制作成多媒體課件。在課堂上讓學生提出他們想提的問題，供大家一起來討論。
一、包含的力學知識
材料1：三峽工程是中國、也是世界上大的水利樞紐工程，是治理和開發(fā)長江的關鍵性骨干工程。三峽工程水庫正常蓄水位175米，總庫容393億立方米；水庫全長600余公里，平均寬度1．1公里；水庫面積1084平方公里。
提出問題：蓄水位達到175米高有什么意義？（討論）
物理知識：（1）在水利發(fā)電方面有很大的意義。水位升高，上下游的落差大，水具有巨大的重力勢能，有更多的重力勢能轉化為動能，推動水輪機做功。當然轉化而來的電能更多。（2）水推動水輪機功的多少可用公式W=Gh來計算。
材料2：如圖所示，樞紐建筑物基礎為堅硬完整的花崗巖體，巖石抗壓強度約100兆帕；巖體內(nèi)斷層、裂隙很少，且大多膠結良好、透水性微弱。這些因素構成了修建混凝土高壩的優(yōu)良地質條件。三峽大壩是一座堅固的混凝土重力壩，大壩由2689萬噸混凝土外加29萬噸鋼筋和25．5萬噸鋼材組成，壩高185米，大壩底部寬121米，壩高和壩寬都超過100米。
提出問題：大壩為何修得上窄下寬？（討論）
物理知識：根據(jù)P=ρgh可知，當液體的密度一定時，液體的壓強隨深度的增加而增大，大壩底部水深，產(chǎn)生壓強大，水對壩底產(chǎn)生的壓力也大。故大壩底部要修得寬而厚，才能承受足夠大的壓強壓力。
材料3：三峽水庫將顯著改善宜昌至重慶660公里的長江航道，萬噸級船隊可直達重慶港。航道單向年通過能力可由現(xiàn)在的約1000萬噸提高到5000萬噸，運輸成本可降低35-37%。經(jīng)水庫調(diào)節(jié)，宜昌下游枯水季小流量，可從現(xiàn)在的3000立方米/秒提高到5000立方米/秒以上，使長江中下游枯水季航運條件也有較大的改善。
提出問題：鐵的密度比水大，但鋼鐵輪船為什么能浮在水面上？（討論）
物理知識：利用空心的辦法，減小輪船的平均密度，使得輪船受到的浮力等于輪船的重力。這樣輪船就浮在水面上。
材料4：泄洪壩段位于河床中部，前緣總長483米，設有23個泄洪深孔，底高程90米，深孔尺寸為7×9米，其主要作用是泄洪；22個泄洪表孔（孔口凈寬8米，溢流堰頂高程158米），底高程158米，尺寸為8×17米，其主要作用是泄洪；22個底孔（用于三期施工導流）底高程57米，尺寸為6×8．5米，其作用為臨時泄洪和導流明渠截流之后過水。下游采用鼻坎挑流方式進行消能，減少水流的沖擊力。
提出問題：泄洪深孔有什么作用？它相當于什么物理模型？（討論）
物理知識：自動泄洪和導流作用。泄洪深孔相當于連通器。
材料5：如圖所示，通航建筑物包括永久船閘和升船機，均位于左岸山體內(nèi)。永久船閘為雙線五級連續(xù)梯級船閘。單級閘室有效尺寸為280×34×5米（長×寬×坎上小水深），可通過萬噸級船隊。
提出問題：船閘相當于什么物理模型？（討論）
物理知識：船閘相當于連通器。
二、包含的熱學知識
材料6：從滿足航運要求考慮，枯水期低消落水位不能低于155米，如果選用150米方案，長壽以上的上下洛磧、王家灘等淺灘將露出而礙航，155米時，上述淺灘全部被淹沒；如果選用160米方案，水庫興利庫容較155米方案減少30多億立方米，枯季下泄流量約減少300立方米／秒。綜合考慮發(fā)電和航運要求，枯水期低消落水位仍以采用可行性研究報告推薦的155米為宜。這一水位時三峽水庫的興利庫容為165億立方米。
提出問題：三峽庫區(qū)大量蓄水后，水量增加對當?shù)貧夂蛴袩o影響？（討論）
物理知識：有，會變得冬曖夏涼。根據(jù)Q=Cm△t可知，當m、Q一定時，△t與C成反比，水的比熱大，在質量相同、日照條件相同時，水的溫度變化小，當?shù)貧鉁刈兓托?。再加上大量的水蒸發(fā)吸熱，也會對氣候有所影響。
三、包含的光學和聲學知識
材料7：《三國演義》第八十四回合寫道：東吳大將陸遜火燒蜀軍連營七百里，縱馬靠近了魚腹浦，“看見前面臨山傍江，一股煞氣，沖天而起”，幾番差人前去探視，皆“回報并無軍屯在此”。陸遜便引數(shù)十騎親往察看，不想鉆進了諸葛亮擺下的“每日每時，變化無端，可比十萬精兵”的八陣圖。他一進去，陣門突然關住了，“方欲出陣，忽然狂風大作，一霎時，飛沙走石，遮天蓋地。．．．．．怪石差峨，槎椏似箭；橫沙泥土，重疊如山；江聲浪涌，有如劍鼓之聲。陸遜大驚曰：‘吾中諸葛亮之計！’．．．．．．”
提出問題1、江聲浪涌，有如劍鼓之聲包含什么道理？（討論）
物理知識：聲音的產(chǎn)生和傳播。
提出問題2：圖中水面某處看起來反光，為什么？（討論）
物理知識：鏡面反射。
四、包含的電學知識
材料8：三峽水電站總裝機容量1820萬千瓦，年平均發(fā)電量846．8億千瓦時。它將為經(jīng)濟發(fā)達、能源不足的華東、華中和華南地區(qū)提供可靠、廉價、清潔的可再生能源，對經(jīng)濟發(fā)展和減少環(huán)境污染起到重大的作用。
提出問題：電能與其它能源相比，有什么優(yōu)點？（討論）
物理知識：電能的優(yōu)點是無污染，效率高。有利于環(huán)境保護。
材料9：三峽水電站地處我國腹地，地理位置優(yōu)越，與我國華北、華中、華南、華東、川東的負荷中心相距均在500-1000公里以內(nèi)。三峽水電站將以500千伏交流輸電線向華中、川東供電，以(600千伏直流向華東送電，并將與華北和華南聯(lián)網(wǎng)。
提出問題：遠距離輸電時，為何采用高壓輸電？（討論）
物理知識：根據(jù)P損=I2R可知，R一定，電能的損耗與I2成正比，要減小損耗功率就要減小電流；再根據(jù)P=UI可知，電流減小了，必須提高輸送電壓。
材料10：水電站采用壩后式布置方案，共設有左、右兩組廠房。共安裝26臺水輪發(fā)電機組，其中左岸廠房14臺，右岸廠房12臺。水輪機為混流式（法蘭西斯式），機組單機額定容量70萬千瓦。
提出問題：發(fā)電機的工作原理是什么？（討論）
物理知識：發(fā)電機是利用電磁感應現(xiàn)象來發(fā)電的，它將機械能轉化為電能。
整個學習過程中，學生們都是積極主動地參與，他們花時間查找了大量的資料，提出各種各樣的問題，熱烈地參加討論，不知不覺中，將眾多的知識與實際生活聯(lián)系起來，大大地激發(fā)了學生的學習興趣。
關鍵詞：STS 三峽工程 聯(lián)系實際 物理
初中生學習物理很容易將知識與生活隔離開來，變成單純的物理知識的學習，極不利于學生能力的培養(yǎng)、“STS”觀念的建立。如果教師能有意識地尋找一些生活現(xiàn)象或事物作為切入點，將眾多的知識聯(lián)系起來，組成一個有機整體，讓學生主動參與和感受，將會極大地激發(fā)學生的學習興趣、增強學生的信心，同時也教會了學生聯(lián)系實際的學習方法，培養(yǎng)了學生解決問題的能力。下面就以三峽工程為例，簡單介紹一下如何將眾多物理知識結合起來，讓學生聯(lián)系生活、培養(yǎng)能力的學習方法。
首先，課前組織學生看有關三峽工程的錄像，組織學生分別通過網(wǎng)絡、圖書雜志、音像資料等查找關于“三峽工程”的資料，然后，教師利用把所獲得的資料制作成多媒體課件。在課堂上讓學生提出他們想提的問題，供大家一起來討論。
一、包含的力學知識
材料1：三峽工程是中國、也是世界上大的水利樞紐工程，是治理和開發(fā)長江的關鍵性骨干工程。三峽工程水庫正常蓄水位175米，總庫容393億立方米；水庫全長600余公里，平均寬度1．1公里；水庫面積1084平方公里。
提出問題：蓄水位達到175米高有什么意義？（討論）
物理知識：（1）在水利發(fā)電方面有很大的意義。水位升高，上下游的落差大，水具有巨大的重力勢能，有更多的重力勢能轉化為動能，推動水輪機做功。當然轉化而來的電能更多。（2）水推動水輪機功的多少可用公式W=Gh來計算。
材料2：如圖所示，樞紐建筑物基礎為堅硬完整的花崗巖體，巖石抗壓強度約100兆帕；巖體內(nèi)斷層、裂隙很少，且大多膠結良好、透水性微弱。這些因素構成了修建混凝土高壩的優(yōu)良地質條件。三峽大壩是一座堅固的混凝土重力壩，大壩由2689萬噸混凝土外加29萬噸鋼筋和25．5萬噸鋼材組成，壩高185米，大壩底部寬121米，壩高和壩寬都超過100米。
提出問題：大壩為何修得上窄下寬？（討論）
物理知識：根據(jù)P=ρgh可知，當液體的密度一定時，液體的壓強隨深度的增加而增大，大壩底部水深，產(chǎn)生壓強大，水對壩底產(chǎn)生的壓力也大。故大壩底部要修得寬而厚，才能承受足夠大的壓強壓力。
材料3：三峽水庫將顯著改善宜昌至重慶660公里的長江航道，萬噸級船隊可直達重慶港。航道單向年通過能力可由現(xiàn)在的約1000萬噸提高到5000萬噸，運輸成本可降低35-37%。經(jīng)水庫調(diào)節(jié)，宜昌下游枯水季小流量，可從現(xiàn)在的3000立方米/秒提高到5000立方米/秒以上，使長江中下游枯水季航運條件也有較大的改善。
提出問題：鐵的密度比水大，但鋼鐵輪船為什么能浮在水面上？（討論）
物理知識：利用空心的辦法，減小輪船的平均密度，使得輪船受到的浮力等于輪船的重力。這樣輪船就浮在水面上。
材料4：泄洪壩段位于河床中部，前緣總長483米，設有23個泄洪深孔，底高程90米，深孔尺寸為7×9米，其主要作用是泄洪；22個泄洪表孔（孔口凈寬8米，溢流堰頂高程158米），底高程158米，尺寸為8×17米，其主要作用是泄洪；22個底孔（用于三期施工導流）底高程57米，尺寸為6×8．5米，其作用為臨時泄洪和導流明渠截流之后過水。下游采用鼻坎挑流方式進行消能，減少水流的沖擊力。
提出問題：泄洪深孔有什么作用？它相當于什么物理模型？（討論）
物理知識：自動泄洪和導流作用。泄洪深孔相當于連通器。
材料5：如圖所示，通航建筑物包括永久船閘和升船機，均位于左岸山體內(nèi)。永久船閘為雙線五級連續(xù)梯級船閘。單級閘室有效尺寸為280×34×5米（長×寬×坎上小水深），可通過萬噸級船隊。
提出問題：船閘相當于什么物理模型？（討論）
物理知識：船閘相當于連通器。
二、包含的熱學知識
材料6：從滿足航運要求考慮，枯水期低消落水位不能低于155米，如果選用150米方案，長壽以上的上下洛磧、王家灘等淺灘將露出而礙航，155米時，上述淺灘全部被淹沒；如果選用160米方案，水庫興利庫容較155米方案減少30多億立方米，枯季下泄流量約減少300立方米／秒。綜合考慮發(fā)電和航運要求，枯水期低消落水位仍以采用可行性研究報告推薦的155米為宜。這一水位時三峽水庫的興利庫容為165億立方米。
提出問題：三峽庫區(qū)大量蓄水后，水量增加對當?shù)貧夂蛴袩o影響？（討論）
物理知識：有，會變得冬曖夏涼。根據(jù)Q=Cm△t可知，當m、Q一定時，△t與C成反比，水的比熱大，在質量相同、日照條件相同時，水的溫度變化小，當?shù)貧鉁刈兓托?。再加上大量的水蒸發(fā)吸熱，也會對氣候有所影響。
三、包含的光學和聲學知識
材料7：《三國演義》第八十四回合寫道：東吳大將陸遜火燒蜀軍連營七百里，縱馬靠近了魚腹浦，“看見前面臨山傍江，一股煞氣，沖天而起”，幾番差人前去探視，皆“回報并無軍屯在此”。陸遜便引數(shù)十騎親往察看，不想鉆進了諸葛亮擺下的“每日每時，變化無端，可比十萬精兵”的八陣圖。他一進去，陣門突然關住了，“方欲出陣，忽然狂風大作，一霎時，飛沙走石，遮天蓋地。．．．．．怪石差峨，槎椏似箭；橫沙泥土，重疊如山；江聲浪涌，有如劍鼓之聲。陸遜大驚曰：‘吾中諸葛亮之計！’．．．．．．”
提出問題1、江聲浪涌，有如劍鼓之聲包含什么道理？（討論）
物理知識：聲音的產(chǎn)生和傳播。
提出問題2：圖中水面某處看起來反光，為什么？（討論）
物理知識：鏡面反射。
四、包含的電學知識
材料8：三峽水電站總裝機容量1820萬千瓦，年平均發(fā)電量846．8億千瓦時。它將為經(jīng)濟發(fā)達、能源不足的華東、華中和華南地區(qū)提供可靠、廉價、清潔的可再生能源，對經(jīng)濟發(fā)展和減少環(huán)境污染起到重大的作用。
提出問題：電能與其它能源相比，有什么優(yōu)點？（討論）
物理知識：電能的優(yōu)點是無污染，效率高。有利于環(huán)境保護。
材料9：三峽水電站地處我國腹地，地理位置優(yōu)越，與我國華北、華中、華南、華東、川東的負荷中心相距均在500-1000公里以內(nèi)。三峽水電站將以500千伏交流輸電線向華中、川東供電，以(600千伏直流向華東送電，并將與華北和華南聯(lián)網(wǎng)。
提出問題：遠距離輸電時，為何采用高壓輸電？（討論）
物理知識：根據(jù)P損=I2R可知，R一定，電能的損耗與I2成正比，要減小損耗功率就要減小電流；再根據(jù)P=UI可知，電流減小了，必須提高輸送電壓。
材料10：水電站采用壩后式布置方案，共設有左、右兩組廠房。共安裝26臺水輪發(fā)電機組，其中左岸廠房14臺，右岸廠房12臺。水輪機為混流式（法蘭西斯式），機組單機額定容量70萬千瓦。
提出問題：發(fā)電機的工作原理是什么？（討論）
物理知識：發(fā)電機是利用電磁感應現(xiàn)象來發(fā)電的，它將機械能轉化為電能。
整個學習過程中，學生們都是積極主動地參與，他們花時間查找了大量的資料，提出各種各樣的問題，熱烈地參加討論，不知不覺中，將眾多的知識與實際生活聯(lián)系起來，大大地激發(fā)了學生的學習興趣。