李曉東

摘 要：在初中物理教學(xué)中，關(guān)于“功”的概念有兩種典型的教學(xué)模式，這兩種教學(xué)模式對(duì)學(xué)生物理素養(yǎng)的培養(yǎng)有什么差異呢？本文給出了反思。

關(guān)鍵詞：教學(xué)模式；同課異構(gòu)；反思

中圖分類號(hào)：G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1003-6148（2016）12-0034-3

課題：功（蘇科版九年級(jí)上冊(cè)第十一章第三節(jié)）[1]

（課例A）

師：本節(jié)課我們將學(xué)習(xí)一個(gè)十分重要的物理概念——“功”。在物理學(xué)中，許多問(wèn)題如果用功的觀點(diǎn)去解釋，可以使問(wèn)題簡(jiǎn)單化?；诖?，本節(jié)課我們的學(xué)習(xí)目標(biāo)是：（1）理解做功的兩個(gè)必要因素，掌握功的單位，理解功的計(jì)算公式，會(huì)用公式進(jìn)行有關(guān)計(jì)算；（2）嘗試運(yùn)用功的觀點(diǎn)來(lái)分析物理問(wèn)題；（3）運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決生活中的實(shí)際問(wèn)題。

師：什么是功？日常所說(shuō)的“做工”與物理學(xué)中的“做功”含義相同嗎？請(qǐng)觀察這樣一組圖片（投影圖1），圖中兩個(gè)人雖然竭盡全力，但從物理學(xué)角度講，他們沒(méi)有做功。請(qǐng)?jiān)儆^察一組圖片（投影圖2），此時(shí)圖中的人對(duì)物體做了功。通過(guò)對(duì)兩組圖片的對(duì)比，你認(rèn)為做功需要滿足哪些條件？

生1：物體要受到力的作用。

生2：物體要移動(dòng)一段距離。

師：（教師手托粉筆盒水平移動(dòng)一段距離）此時(shí)托力沒(méi)有對(duì)粉筆盒做功；（教師手托粉筆盒豎直向上移動(dòng)一段距離）此時(shí)托力對(duì)粉筆盒做了功。通過(guò)對(duì)這兩個(gè)情景的分析，你對(duì)做功的條件有什么進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)？

生1：物體要在力的方向上移動(dòng)一段距離。

生2：做功要滿足兩個(gè)條件，一是物體要受到力的作用；二是物體要在力的方向上移動(dòng)一段距離。（投影做功的兩個(gè)必要因素）

師：請(qǐng)討論后回答下列問(wèn)題：

問(wèn)題組（一）（投影）：①圖1中，小孩為什么沒(méi)有做功？②冰塊在光滑的水平面上勻速滑動(dòng)，有沒(méi)有力對(duì)它做功？③某人手提一桶水在水平路面上勻速行走，手提水桶的力對(duì)水桶有沒(méi)有做功？

問(wèn)題組（二）（投影）：①某人在水平路面上勻速行走，重力有沒(méi)有做功？②某人從斜坡上勻速走下來(lái)，重力有沒(méi)有做功？③如圖3，拉力F對(duì)物體有沒(méi)有做功？浮力對(duì)物體有沒(méi)有做功？

師：通過(guò)上述討論和交流，我們基本上明白了物理學(xué)中“做功”的含義。那么，如何計(jì)算力對(duì)物體做功多少呢？請(qǐng)自學(xué)課文后回答下列問(wèn)題。

問(wèn)題組（三）（投影）：①物理學(xué)中是如何規(guī)定做功的？②功的數(shù)學(xué)表達(dá)式如何？③單位是什么？

深化練習(xí)（投影）：

①某人用200牛的力拉著2000牛的車子沿水平方向前進(jìn)5米，問(wèn)拉力、重力各做多少功？

②某人提著重為50牛的一桶水勻速走上一斜坡，已知坡長(zhǎng)為20米，坡高為6米，求人對(duì)水桶做了多少功？

③某人用50牛的力推一輛小車前進(jìn)了6米，放手后小車滑行了4米，問(wèn)推力做了多少功？

……

（課例B）

師：通過(guò)對(duì)杠桿和滑輪的研究，我們注意到：省力的機(jī)械費(fèi)距離，省距離的機(jī)械費(fèi)力。那么，有沒(méi)有既省力又省距離的機(jī)械呢？今天我們選擇另一種簡(jiǎn)單機(jī)械——“斜面”進(jìn)行深入研究（展示斜面模型）。

師：為了研究利用斜面將物體拉到某一高度是否省力？是否省距離？我們應(yīng)做哪些測(cè)量？做哪些比較？

生1：測(cè)量物體重力G、拉力F，并比較它們的大??；

生2：測(cè)量斜面長(zhǎng)s、斜面高h(yuǎn)，并比較它們的長(zhǎng)短。

師：測(cè)量拉力F時(shí)，需要注意什么？

生：應(yīng)沿斜面方向勻速拉動(dòng)物體。

師：為減小摩擦對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響，在器材的選擇上，你有什么好的建議？

生1：用更光滑的斜面；

生2：用小車作為被拉物體。

師：為使實(shí)驗(yàn)結(jié)論更具說(shuō)服力，你和你的同桌將如何規(guī)劃實(shí)驗(yàn)？

生1：改變小車的重力；

生2：改變小車上升的高度；

生3：改變小車上升的高度時(shí)，應(yīng)保持小車通過(guò)的距離不變；

生4：改變斜面的坡度；

生5：改變小車的重力時(shí)，應(yīng)保持斜面的坡度不變；改變斜面的坡度時(shí)，應(yīng)保持小車的重力不變。

師：結(jié)合上述討論，你和你的同桌將采用什么樣的數(shù)據(jù)記錄表格？

（在學(xué)生討論的基礎(chǔ)上，教師向?qū)W生推薦如表1所示的數(shù)據(jù)記錄表格，同時(shí)指導(dǎo)學(xué)生按圖4所示的實(shí)驗(yàn)裝置完成實(shí)驗(yàn)探究。）

師：（選一份學(xué)生采集的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，如表2）分析這些數(shù)據(jù)，你發(fā)現(xiàn)了什么？

生1：比較拉力和重力的大小，發(fā)現(xiàn)使用斜面可以省力；

生2：比較小車通過(guò)的距離和上升的高度，發(fā)現(xiàn)使用斜面費(fèi)距離；

生3：比較第1、3組或第2、4組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)使用斜面時(shí)，坡度越小越省力。

師：科學(xué)家在透過(guò)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)尋找規(guī)律時(shí)，常常將數(shù)據(jù)進(jìn)行一些數(shù)學(xué)處理。請(qǐng)?jiān)诒砀竦目瞻讬诶锾砑覨s、Gh兩項(xiàng)，通過(guò)計(jì)算，你又發(fā)現(xiàn)什么？

生1：Fs、Gh很接近，F(xiàn)s略大一些；

生2：Fs略大一些的原因可能是小車與斜面之間的摩擦造成的；

生3：如果不考慮摩擦等阻力的影響，F(xiàn)s應(yīng)該等于Gh。

師：這一實(shí)驗(yàn)不僅進(jìn)一步表明沒(méi)有既省力又省距離的機(jī)械，而且還告訴我們“力與物體在力的方向上通過(guò)的距離的乘積”是一個(gè)有物理意義的量。在物理學(xué)中，我們稱這一乘積為機(jī)械功，簡(jiǎn)稱功。

……

反思這兩節(jié)課：

課例A曾得到很好的評(píng)價(jià)。究其得到好評(píng)的原因主要有：第一，亮明學(xué)習(xí)目標(biāo)，明確教和學(xué)的方向，試圖用有意注意提高學(xué)生學(xué)習(xí)的效率；第二，概念的核心要素都是在教師精心設(shè)計(jì)的情景中被學(xué)生“發(fā)現(xiàn)”的；第三，概念在教師的一串串問(wèn)題中逐步得到深化。

其實(shí)，這是一種誤解：其一，從心理學(xué)角度講，初中學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)的投入度主要依賴于對(duì)學(xué)習(xí)內(nèi)容的興趣和好奇，學(xué)習(xí)過(guò)程中無(wú)意注意仍起主要作用，單純依靠有意注意完成學(xué)習(xí)任務(wù)很難達(dá)到預(yù)期效果；其二，仔細(xì)考量教師所設(shè)置的情景和所提出的一串串問(wèn)題，其實(shí)是一個(gè)“套”，一個(gè)束縛學(xué)生思維的“套”，學(xué)生所起的作用只是教師見(jiàn)解的復(fù)述者；其三，更為可怕的是，直到學(xué)生能“熟練”應(yīng)用概念解決各種問(wèn)題時(shí)，還不知道物理學(xué)中為什么要定義“功”這一物理量，而這恰恰應(yīng)是學(xué)生在形成概念前首先要解決的問(wèn)題，可惜在目前的初中物理教學(xué)中關(guān)于這方面的教學(xué)也是最為缺失的。[2]

而課例B，表面上它好像是研究了一個(gè)與本課內(nèi)容不相干的問(wèn)題，但它卻起到了“潤(rùn)物細(xì)無(wú)聲的”作用：第一，它既與學(xué)生前期學(xué)習(xí)的內(nèi)容實(shí)現(xiàn)了無(wú)縫對(duì)接，又在不知不覺(jué)中將學(xué)生的認(rèn)知水平引到一個(gè)新的高度；第二，任何一個(gè)物理概念絕不是物理學(xué)家憑空臆造的，它一定是科學(xué)家在探索中遇到了類似本節(jié)課學(xué)生所遇到的情景，進(jìn)而引起思考的結(jié)果，在課堂中植入這樣的情景對(duì)揭開科學(xué)研究的神秘面紗，引導(dǎo)學(xué)生向科學(xué)家一樣的學(xué)習(xí)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情，堅(jiān)定學(xué)生學(xué)習(xí)的信心是很有幫助的；第三，從探究課題的確定，到探究過(guò)程的全面設(shè)計(jì)，再到最終結(jié)論的“發(fā)現(xiàn)”，都高仿真地模擬了科學(xué)家從事科學(xué)探究的過(guò)程，這對(duì)學(xué)生將來(lái)從事獨(dú)立的探究活動(dòng)有很強(qiáng)的指導(dǎo)意義。[3]

基于這樣的思考，筆者以為教師要想上好“概念”課，一定要將概念建構(gòu)的自主權(quán)還給學(xué)生。

參考文獻(xiàn)：

[1]教育部.義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)[S].北京：北京師范大學(xué)出版社，2012.

[2]曹寶龍.概念形成原理與教學(xué)建議[J].物理教學(xué)，2016（4）：5—8.

[3]梁振圣.新課標(biāo)視角下《功》的教學(xué)設(shè)計(jì)[J].物理教學(xué)探討，2013，31（8）：67—68.

（欄目編輯 羅琬華）