劉小蘭+馮蘭+倪震祥

摘 要：本文以活動(dòng)教學(xué)理論為依據(jù)，以新課程標(biāo)準(zhǔn)為教學(xué)目標(biāo)，以《能量守恒定律與能源》為案例，闡述了如何在本節(jié)課堂教學(xué)中引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)移動(dòng)終端設(shè)備pad收集并甄選信息資料、自主獲取“能量守恒定律與能源”相關(guān)知識(shí)的過(guò)程，以及筆者的課后思考。

關(guān)鍵詞：移動(dòng)終端；活動(dòng)教學(xué)； 高中物理；能量守恒定律與能源

中圖分類(lèi)號(hào)：G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1003-6148（2017）9-0067-6

活動(dòng)教學(xué)是教學(xué)的一種基本形態(tài)。它是在教師的指導(dǎo)下，以技能性知識(shí)、情感性知識(shí)、問(wèn)題性知識(shí)為基本內(nèi)容，通過(guò)學(xué)生自主、開(kāi)放、創(chuàng)造的實(shí)踐性活動(dòng)、促進(jìn)學(xué)生整體發(fā)展的教學(xué)[1]?；顒?dòng)教學(xué)是一種基本的教學(xué)形態(tài)，在教學(xué)實(shí)踐活動(dòng)中，對(duì)學(xué)生的知識(shí)獲得、能力發(fā)展和人格完善有著獨(dú)特的影響和作用。

隨著二期課改理念的推進(jìn)，充分利用現(xiàn)代移動(dòng)資源，打造移動(dòng)終端環(huán)境下“互聯(lián)網(wǎng)+活動(dòng)課堂”，構(gòu)建和實(shí)踐基于移動(dòng)終端環(huán)境下的活動(dòng)教學(xué)模式，即建立學(xué)習(xí)合作小組—設(shè)定框題學(xué)習(xí)目標(biāo)和任務(wù)—收集并甄選信息資料—借助移動(dòng)終端平臺(tái)，推進(jìn)討論交流—課堂展示成果—組間思考與辯論—組內(nèi)總結(jié)與提升。積極探索和踐行基于移動(dòng)終端環(huán)境下的活動(dòng)教學(xué)模式，努力促使這種課堂教學(xué)模式能改變課堂生態(tài)，變“學(xué)生適應(yīng)課程”為“課程適應(yīng)學(xué)生”，變“教師為學(xué)生提供學(xué)習(xí)知識(shí)”為“教師為學(xué)生設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)經(jīng)歷”，使傳統(tǒng)的被動(dòng)學(xué)習(xí)變?yōu)橹鲃?dòng)學(xué)習(xí)，真正形成互動(dòng)、互助，共享、共進(jìn)的學(xué)習(xí)環(huán)境，培養(yǎng)學(xué)生的物理核心素養(yǎng)，引領(lǐng)學(xué)生快樂(lè)學(xué)習(xí)、活力學(xué)習(xí)和有效學(xué)習(xí)。

由于物理學(xué)科本身的特點(diǎn)，在物理教學(xué)特別是高中物理教學(xué)中實(shí)施基于移動(dòng)終端環(huán)境下的活動(dòng)教學(xué)，最容易激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，可以最直接地鍛煉學(xué)生的思維能力、觀察能力、表達(dá)交流能力和耐挫能力，最能培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神，提高學(xué)生自主合作探究的學(xué)習(xí)能力。因此，基于移動(dòng)終端環(huán)境下的活動(dòng)教學(xué)法在物理教學(xué)活動(dòng)中有著重要的功能和潛力，有待我們物理教師在教學(xué)實(shí)踐中去挖掘。

本文筆者以人教版高中物理必修2，第七章《機(jī)械能守恒定律》的第十節(jié)《能量守恒定律與能源》為教學(xué)案例，談?wù)劵谝苿?dòng)終端環(huán)境下的活動(dòng)教學(xué)法在具體的教學(xué)設(shè)計(jì)中的一些運(yùn)用與思考。

1 教學(xué)分析

1.1 教材分析

能量守恒定律是自然界中各種物質(zhì)運(yùn)動(dòng)形態(tài)所共同遵循的基本規(guī)律，被恩格斯譽(yù)為19世紀(jì)三個(gè)最偉大的科學(xué)發(fā)現(xiàn)之一，在自然科學(xué)中的重要地位不言而喻。人教版普通高中教材將這部分內(nèi)容放在必修2第七章《機(jī)械能及其守恒定律》的最后一節(jié)《能量守恒定律與能源》中，這與該章第一節(jié)《追尋守恒量——能量》相呼應(yīng)。因此，本節(jié)內(nèi)容是對(duì)本章知識(shí)的總結(jié)與拓展。

1.2 學(xué)情分析

從知識(shí)背景上說(shuō)學(xué)生通過(guò)機(jī)械能的學(xué)習(xí)，已經(jīng)形成了有關(guān)能量轉(zhuǎn)化的一些觀念，體會(huì)到能量概念是對(duì)自然現(xiàn)象的抽象與概括，具備了從“機(jī)械能的轉(zhuǎn)化與守恒”擴(kuò)展到“自然界中各種能量在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移中總能量是否會(huì)守恒”的基礎(chǔ)，但他們并不知道人類(lèi)總結(jié)自然現(xiàn)象得出能量概念、發(fā)現(xiàn)能量守恒定律的過(guò)程。

從能力背景上來(lái)說(shuō)高一年級(jí)的學(xué)生，思維已達(dá)到皮亞杰指出的形式運(yùn)算階段水平，有自我效能感和提出問(wèn)題、分析問(wèn)題的意識(shí)，喜歡動(dòng)手操作實(shí)驗(yàn)和對(duì)物理問(wèn)題發(fā)表獨(dú)立見(jiàn)解的能力。這為我們接下來(lái)的基于移動(dòng)終端環(huán)境下的活動(dòng)教學(xué)提供了有效條件。

2 教學(xué)目標(biāo)

2.1 知識(shí)與技能

（1）了解各種不同形式的能，知道能量是一個(gè)重要的物理量。

（2）知道確定能量守恒定律的兩類(lèi)重要事實(shí)。

（3）能夠敘述能量守恒定律的內(nèi)容，會(huì)用能量守恒定律的觀點(diǎn)分析、解釋一些實(shí)際問(wèn)題。

（4）了解能量耗散，了解自然界宏觀過(guò)程中能量守恒以及能量轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的方向性，認(rèn)識(shí)提高能量利用效率的重要性。

2.2 過(guò)程與方法

（1）通過(guò)實(shí)驗(yàn)觀察，使學(xué)生樂(lè)于研究有關(guān)能量轉(zhuǎn)化的問(wèn)題，認(rèn)識(shí)到能量轉(zhuǎn)化的事實(shí)。

（2）經(jīng)歷永動(dòng)機(jī)為何不能永動(dòng)的分析討論過(guò)程，經(jīng)歷關(guān)于邁爾等科學(xué)家的角色扮演活動(dòng)過(guò)程，使學(xué)生認(rèn)識(shí)從特殊事例總結(jié)一般規(guī)律的歸納法。

2.3 情感、態(tài)度與價(jià)值觀

通過(guò)小組辯論，一方面知道能源短缺和環(huán)境惡化是關(guān)系到人類(lèi)社會(huì)能否持續(xù)發(fā)展的大問(wèn)題，樹(shù)立開(kāi)發(fā)新能源的意識(shí)；另一方面知道能量轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的方向性以及能量耗散，增強(qiáng)節(jié)約能源的意識(shí)。

3 教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)

（1）認(rèn)識(shí)與理解能量守恒定律。

（2）會(huì)用能量守恒定律的觀點(diǎn)分析、解釋一些實(shí)際問(wèn)題。

4 教學(xué)設(shè)計(jì)思路

考慮到高中學(xué)生處于抽象思維階段，應(yīng)該注重對(duì)學(xué)生科學(xué)思維的培養(yǎng)，在動(dòng)手與動(dòng)腦相結(jié)合中學(xué)習(xí)，激發(fā)和保持他們的好奇心和求知欲。同時(shí)為了讓學(xué)生掌握重點(diǎn)、化解難點(diǎn)，我們利用基于移動(dòng)終端環(huán)境下的活動(dòng)教學(xué)法有助于學(xué)生獲得知識(shí)、促進(jìn)學(xué)生能力發(fā)展的功能，結(jié)合活動(dòng)教學(xué)法的實(shí)踐性、主體性、開(kāi)放性、探索性、交互性等特點(diǎn)，筆者設(shè)計(jì)了6個(gè)活動(dòng)內(nèi)容來(lái)實(shí)現(xiàn)本節(jié)課的教學(xué)目標(biāo)。

4.1 觀察與演示活動(dòng)——導(dǎo)入新課

師：演示“不停運(yùn)動(dòng)的飲水鳥(niǎo)”實(shí)驗(yàn)（如圖1所示），觀察飲水鳥(niǎo)的行為，你有什么疑惑？

生1：飲水鳥(niǎo)上有沒(méi)有電池？

生2：是否有裝置在控制鳥(niǎo)不停地飲水？

生3：為什么飲水鳥(niǎo)一直在動(dòng)，這是不是永動(dòng)機(jī)？

師：飲水鳥(niǎo)為什么會(huì)不停飲水，以及飲水鳥(niǎo)是不是永動(dòng)機(jī)等一系列的疑問(wèn)，通過(guò)學(xué)習(xí)能量守恒定律與能源內(nèi)容后可以為你揭開(kāi)謎底。

評(píng)價(jià)：通過(guò)讓學(xué)生觀察飲水鳥(niǎo)的實(shí)驗(yàn)引入新課，激發(fā)學(xué)生探究新知識(shí)的欲望，在觀察中引導(dǎo)學(xué)生思考飲水鳥(niǎo)的行為，提出疑問(wèn)，從而帶領(lǐng)學(xué)生走進(jìn)能量的世界。

4.2 交流與討論活動(dòng)——建立概念endprint

師：我們已經(jīng)學(xué)習(xí)過(guò)好幾種形式的能量了，有重力勢(shì)能、動(dòng)能、彈性勢(shì)能等，那么，到底如何定義能量呢？

生4：費(fèi)曼在定義能量的時(shí)候，用淘氣阿丹的28塊積木作類(lèi)比，有些積木的個(gè)數(shù)變少了，那是因?yàn)榘⒌ぐ岩恍┎氐酵婢吆欣锪耍蛘咚逊e木扔進(jìn)澡盆里被污水蓋住，不過(guò)只要我們仔細(xì)測(cè)量玩具盒的質(zhì)量與洗澡水的高度，就能推算出積木個(gè)數(shù)的總和永遠(yuǎn)是28塊。費(fèi)曼說(shuō)能量就像積木的總數(shù)，是個(gè)不變的數(shù)值。

師：能否從物理學(xué)的角度定義能量？

生5：物體能對(duì)外做功，這個(gè)物體具有能量。

師：請(qǐng)同學(xué)們列舉生活中常見(jiàn)能量形式有哪些？

生6：機(jī)械能、光能、電能、化學(xué)能、分子內(nèi)能、原子能等。

師：自然界中的能量是否以固定不變的形式存在？

生7：不是。能量之間可以相互轉(zhuǎn)化。

評(píng)價(jià)：學(xué)生交流與討論，建立能量的概念。列舉生活中有關(guān)能量的實(shí)例，體會(huì)能量是自然界普遍存在的。

4.3 論證與實(shí)驗(yàn)活動(dòng)——重點(diǎn)突破

分組實(shí)驗(yàn)：根據(jù)桌子上的實(shí)驗(yàn)器材，設(shè)計(jì)出一個(gè)能量轉(zhuǎn)化的實(shí)驗(yàn)，利用pad的攝像功能，記錄實(shí)驗(yàn)過(guò)程并上傳共享，小組派代表陳述能量是如何轉(zhuǎn)化的？

組1：可樂(lè)電池（如圖2），化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，非靜電力做功。

組2：手搖式發(fā)電機(jī)發(fā)電（如圖3）， 機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，人做功。

組3：麥克斯韋滾擺（如圖4），重力勢(shì)能與動(dòng)能相互轉(zhuǎn)化，重力做功。

組4：過(guò)山車(chē)（如圖5），重力勢(shì)能與動(dòng)能相互轉(zhuǎn)化，重力做功。

師：以上是我們實(shí)驗(yàn)分析的結(jié)果，讓我們放飛思想，到美麗的“大自然”中去感知身邊的能量轉(zhuǎn)化。能量之間又是如何實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)化的。

生：做功實(shí)現(xiàn)了能的相互轉(zhuǎn)化。

評(píng)價(jià)：通過(guò)以問(wèn)題為引導(dǎo)、以實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為分析依據(jù)的活動(dòng)，引導(dǎo)學(xué)生帶著問(wèn)題去觀察、去分析、去總結(jié)。這樣可以讓學(xué)生感受到：物理實(shí)驗(yàn)是分析問(wèn)題的重要手段；觀察思考、分析歸納是學(xué)習(xí)物理的重要方法；尊重客觀事實(shí)是學(xué)習(xí)物理的科學(xué)態(tài)度；在“做中學(xué)”可以體會(huì)到成功探索的愉悅。

4.4 查閱與展示活動(dòng)——難點(diǎn)解析

4.4.1 查閱資料，論證永動(dòng)機(jī)不可能制成

師：既然能量之間可以轉(zhuǎn)化，那么我們能否制造出不消耗任何能量但可以源源不斷地對(duì)外做功的機(jī)器？這種機(jī)器被稱(chēng)為“第一類(lèi)永動(dòng)機(jī)”。

利用pad上網(wǎng)查閱資料，回答以下問(wèn)題：

①誰(shuí)首先提出了永動(dòng)機(jī)？

②簡(jiǎn)單介紹你查閱到的永動(dòng)機(jī)。

③永動(dòng)機(jī)可以制成嗎？并說(shuō)出理由？

帶著以上問(wèn)題，學(xué)生分小組進(jìn)行討論，然后由小組代表陳述討論結(jié)果。

組5：永動(dòng)機(jī)的想法起源于印度， 公元1200 年前后，這種思想從印度傳到了伊斯蘭教世界，并從這里傳到了西方。在歐洲，早期最著名的一個(gè)永動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)方案是13世紀(jì)時(shí)一個(gè)叫亨內(nèi)考的法國(guó)人提出來(lái)的。

組6：渥塞斯特的魔輪（如圖6）方案的設(shè)計(jì)者認(rèn)為，右邊的球比左邊的球離軸遠(yuǎn)些，因此，右邊球的力與力臂的乘積比左邊球的力與力臂的乘積大，能使裝置繞軸順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)下去，如將其與機(jī)器連接，將一直帶動(dòng)機(jī)器，對(duì)外做功。

分析：我們認(rèn)為這個(gè)永動(dòng)機(jī)是不可能制成的，雖然右邊球的力與力臂的乘積比左邊球的力與力臂的乘積大，但是右邊球的個(gè)數(shù)比左邊球的個(gè)數(shù)少。因此，輪子不會(huì)持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)下去而對(duì)外做功，只會(huì)擺動(dòng)幾下便停下來(lái)。

組7：磁力永動(dòng)機(jī)（如圖7）柱子頂端的磁鐵吸引鐵球并使它沿斜面向上運(yùn)動(dòng)，鐵球運(yùn)動(dòng)到上端的圓孔處，從小洞下落到曲面并返回到底端，繼而又被磁鐵吸引，鐵球會(huì)來(lái)回運(yùn)動(dòng)下去。

分析：如果磁鐵能把鐵球吸上去，鐵球就不會(huì)掉下來(lái)，因此，這個(gè)永動(dòng)機(jī)也是不可能制成的。

組8：不斷前行的車(chē)（如圖8）設(shè)計(jì)者認(rèn)為依靠磁鐵對(duì)鐵的吸引，可以使車(chē)不斷向前前進(jìn)。

分析：我們認(rèn)為不可行，以汽車(chē)和磁鐵構(gòu)成的系統(tǒng)為研究對(duì)象， 磁鐵與鐵之間的力是內(nèi)力，合外力為零，無(wú)法前進(jìn)。 因此，這不是一個(gè)永動(dòng)機(jī)。

組9：飲水鳥(niǎo)原理如圖9所示，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的飲水后，頭部和尾部的氣壓差和溫度差將消失，不會(huì)一直飲水下去。

師：現(xiàn)實(shí)告訴我們永動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)方案，都無(wú)一例外地失敗了。1775年，法國(guó)科學(xué)院宣布“本科學(xué)院以后不再審查有關(guān)永動(dòng)機(jī)的一切設(shè)計(jì)”。永動(dòng)機(jī)不可能制成給了我們什么樣的啟發(fā)？

學(xué)生總結(jié)：永動(dòng)機(jī)不可能制成，說(shuō)明自然界存在著一條法則，它使我們不可能無(wú)中生有地獲得能量，也就是說(shuō)自然界各種能量之間存在著一定的守恒關(guān)系。

4.4.2 角色扮演，體悟能量守恒建立過(guò)程

思考與討論：利用pad上網(wǎng)查閱資料，哪幾位科學(xué)家對(duì)能量守恒定律的建立貢獻(xiàn)最大？角色扮演科學(xué)家，并陳述他們分別作出了怎樣的貢獻(xiàn)？

生1：邁爾（如圖 10），德國(guó)物理學(xué)家、 醫(yī)生。邁爾是歷史上第一個(gè)提出能量守恒定律的人。1840年2月22日，他作為一名隨船醫(yī)生跟著一支船隊(duì)來(lái)到印度尼西亞。一日，船隊(duì)在加爾各達(dá)登陸，船員因水土不服都生起病來(lái)，于是邁爾依老辦法給船員們放血治療。在德國(guó)，醫(yī)治這種病時(shí)只需在病人靜脈血管上扎一針，就會(huì)放出一股黑紅的血來(lái)，可是在這里，從靜脈里流出的仍然是鮮紅的血。于是，邁爾開(kāi)始思考：人的血液之所以是紅的是因?yàn)槔锩婧醒?，氧在人體內(nèi)燃燒產(chǎn)生熱量，維持人的體溫。在熱帶高溫情況下，人要維持體溫，機(jī)體只需要吸收較少的熱量，所以機(jī)體中食物的燃燒過(guò)程減弱了，因此，靜脈血中留下了較多的氧。1842 年，邁爾從“無(wú)不生有，有不變無(wú)”和“原因等于結(jié)果”的觀念出發(fā)，表述了物理、化學(xué)過(guò)程中各種能的轉(zhuǎn)化和守恒的思想。

生15：焦耳（如圖 11），英國(guó)物理學(xué)家。1840年，焦耳將通電的金屬絲放入水中，水會(huì)發(fā)熱，通過(guò)精密的測(cè)試，發(fā)現(xiàn)了電熱之間的關(guān)系——焦耳定律。焦耳在1840—1878 年做了 400 多次實(shí)驗(yàn)，研究了電流的熱效應(yīng)，研究了空氣壓縮時(shí)溫度的升高，以及化學(xué)、機(jī)械作用之間的聯(lián)系，從而為能量守恒定律的確立奠定了堅(jiān)實(shí)的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。endprint

生16：亥姆霍茲（如圖 12），德國(guó)物理學(xué)家和生理學(xué)家。1847 年，亥姆霍茲在新成立的德國(guó)物理學(xué)會(huì)發(fā)表了著名的“關(guān)于能量的守恒”的演講，第一次用數(shù)學(xué)方式系統(tǒng)地闡述了能量守恒原理。

師生討論：永動(dòng)機(jī)的不可能性和發(fā)現(xiàn)各種自然現(xiàn)象之間的相互聯(lián)系和轉(zhuǎn)化是導(dǎo)致能量守恒定律最終確立的重要事實(shí)。

能量守恒定律

1.內(nèi)容：能量既不會(huì)憑空產(chǎn)生，也不會(huì)憑空消失，它只能從一種形式轉(zhuǎn)化為別的形式，或者從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到別的物體，而能量的總量保持不變。

2.表達(dá)式：

3.意義：恩格斯曾經(jīng)把能量轉(zhuǎn)化和守恒定律稱(chēng)為“偉大的運(yùn)動(dòng)基本規(guī)律”，認(rèn)為它的發(fā)現(xiàn)是19世紀(jì)自然科學(xué)的三大發(fā)現(xiàn)之一。

4.4.3 拓展提升，多角度理解能量守恒定律

師：有人曾經(jīng)懷疑某種過(guò)程中“能量不守恒”，這種懷疑是否有價(jià)值？現(xiàn)場(chǎng)投票并說(shuō)明理由。

共有66.7%的學(xué)生參與，其中40%的學(xué)生認(rèn)為有價(jià)值，26.7%的學(xué)生認(rèn)為沒(méi)有價(jià)值。

生：20世紀(jì)30年代，人們發(fā)現(xiàn)在某些原子核反應(yīng)中能量似乎不守恒，當(dāng)時(shí)有人提出能量守恒并不是普遍規(guī)律的觀點(diǎn)。1993年，奧地利物理學(xué)家泡利猜想，之所以觀察到能量“不守恒”，可能因?yàn)榇嬖谥环N極其微小的未知粒子，是它帶走了一小部分能量。意大利物理學(xué)家費(fèi)米把這種未知的粒子叫做中微子。從此，人們一直在努力尋找中微子。直到1956年，人們才在實(shí)驗(yàn)室找到了中微子。因此，可以說(shuō)是能量的轉(zhuǎn)化與守恒定律直接導(dǎo)致了中微子的發(fā)現(xiàn)。

評(píng)價(jià)：學(xué)生通過(guò)上網(wǎng)查閱資料、分析信息，在做中學(xué)，從而為能量守恒定律埋下鋪墊。并通過(guò)展示、交流自己的成果，鍛煉學(xué)生的交流表達(dá)能力。這種讓學(xué)生在體驗(yàn)、感悟中建立能量守恒定律的做法，會(huì)讓學(xué)生在查閱資料與分析信息過(guò)程中主動(dòng)構(gòu)建知識(shí)，加深對(duì)物理規(guī)律的理解。

4.5 思考與辯論活動(dòng)——能力發(fā)展

師：我們把凡是能夠提供可利用能量的物質(zhì)統(tǒng)稱(chēng)為能源，能源是人類(lèi)社會(huì)的物質(zhì)基礎(chǔ)。你認(rèn)為人們?cè)谑褂媚茉磿r(shí)，是注重開(kāi)發(fā)新能源還是注重節(jié)約能源？小組辯論，時(shí)間5分鐘。正方觀點(diǎn)為開(kāi)發(fā)新能源；反方觀點(diǎn)為節(jié)約能源。

正方：人類(lèi)利用能源大致經(jīng)歷了以下三個(gè)過(guò)程：（1）柴薪時(shí)期，出現(xiàn)年代為五六十萬(wàn)年前， 火的使用是能源利用歷史上的第一個(gè)里程碑，使人類(lèi)脫離了茹毛飲血的時(shí)代；（2）煤炭時(shí)期，出現(xiàn)年代為2 000 年前，蒸汽機(jī)的廣泛使用，帶動(dòng)了工業(yè)革命和資本主義社會(huì)的成長(zhǎng)；（3）石油時(shí)期，出現(xiàn)年代為19 世紀(jì) 80 年代，內(nèi)燃機(jī)的發(fā)展推動(dòng)了19 世紀(jì)末到20世紀(jì)初開(kāi)始的機(jī)械化和電氣化進(jìn)程。這說(shuō)明了什么？能源短缺，只有開(kāi)發(fā)新能源才能推動(dòng)社會(huì)的發(fā)展。

反方：人們?cè)诶媚茉吹臅r(shí)候還發(fā)現(xiàn)這樣一個(gè)問(wèn)題：（1）冰可以自發(fā)地從手中吸收熱量而融化，而手卻不能自發(fā)地從冰吸收熱量來(lái)取暖。（2）汽車(chē)剎車(chē)后，機(jī)械能可以100%轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，但汽車(chē)可以把剛剛的內(nèi)能全部收集起來(lái)，重新啟動(dòng)嗎？顯然不能。

我們把機(jī)械效率 100%的機(jī)器， 稱(chēng)為第二類(lèi)永動(dòng)機(jī)。由于能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移具有方向性，因此第二類(lèi)永動(dòng)機(jī)也是不可能制成的。

以上的例子說(shuō)明，宏觀過(guò)程中能量的轉(zhuǎn)化與轉(zhuǎn)移具有方向性，因此，我們要節(jié)約能源。

正方：人們?cè)诶媚茉吹倪^(guò)程中，對(duì)周?chē)沫h(huán)境也產(chǎn)生了影響， 甚至有一些是消極的影響。例如：溫室效應(yīng)、空氣污染、霧霾、酸雨等。因此，我們要開(kāi)發(fā)新能源，以減小對(duì)環(huán)境的污染。特別是清潔能源，比如：（1）可再生能源：太陽(yáng)能、風(fēng)能、水能；（2）非再生能源：潔凈煤、潔凈能。

反方：平時(shí)用煤氣加熱食物的時(shí)候，化學(xué)能轉(zhuǎn)化成食物的內(nèi)能，而這些能量最終轉(zhuǎn)化為周?chē)諝獾膬?nèi)能（圖13）。熱量散失到室外后，不能回收重新利用，這種現(xiàn)象叫做能量耗散。能量耗散表明，在能源利用的過(guò)程中，能量在數(shù)量上并沒(méi)有減少，但是，可利用的品質(zhì)上卻降低了，從便于利用變?yōu)椴槐阌诶茫瑸榇?，我們要?jié)約能源。

辯論結(jié)束：通過(guò)同學(xué)們投票的結(jié)果得出，反方節(jié)約能源勝出。

點(diǎn)評(píng)：正方從能源短缺和環(huán)境問(wèn)題角度提倡開(kāi)發(fā)新能源，反方從能量轉(zhuǎn)化具有方向性角度提出節(jié)約能源的重要性。但是節(jié)約能源，僅能延緩目前的情況，不能根本解決能源短缺問(wèn)題，因此，我們?cè)陂_(kāi)發(fā)新能源的同時(shí)還要節(jié)約能源。

評(píng)價(jià)：通過(guò)給出辯題“人們?cè)谑褂媚茉磿r(shí)，是注重開(kāi)發(fā)新能源還是注重節(jié)約能源？”讓學(xué)生充分發(fā)揮和展示自己的能力。因?yàn)椋谡麄€(gè)辯論過(guò)程中學(xué)生不僅能展示自己的交流表達(dá)能力，同時(shí)也能發(fā)展自己的思考能力、綜合概括能力、邏輯思維能力、判斷能力、解決問(wèn)題的能力等。思考與辯論活動(dòng)也是課堂教學(xué)的一種較好的組織形式。

4.6 練習(xí)與反饋活動(dòng)——綜合應(yīng)用

1.下列說(shuō)法正確的是（ ）

A.隨著科技的發(fā)展，永動(dòng)機(jī)是可以制成的

B.太陽(yáng)照射到地球上的光能轉(zhuǎn)化成了其他形式的能量，但照射到宇宙空間的能量都消失了

C.“既要馬兒跑，又不讓馬兒吃草”違背了能量轉(zhuǎn)化和守恒定律，因而是不可能的

D.有種“全自動(dòng)”手表，不用上發(fā)條，也不用任何形式的電源，卻能一直走動(dòng)，說(shuō)明能量可以憑空產(chǎn)生

2.一質(zhì)量均勻、不可伸長(zhǎng)的繩索，重為 G，A、B 兩端固定在天花板上，如圖14所示。現(xiàn)在最低點(diǎn) C 處施加一豎直向下的力，將最低點(diǎn)緩慢拉至 D 點(diǎn)。在此過(guò)程中，繩的重心位置（ ）

A. 逐漸升高

B. 逐漸降低

C. 先降低后升高

D. 始終不變

評(píng)價(jià)：基于移動(dòng)終端的教學(xué)能實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)練習(xí)、現(xiàn)場(chǎng)批改、現(xiàn)場(chǎng)統(tǒng)計(jì)、現(xiàn)場(chǎng)反饋的四大功能。學(xué)生的個(gè)人練習(xí)情況和整體練習(xí)情況都作了統(tǒng)計(jì)反饋，便于教師更好地把握教學(xué)情況。

5 設(shè)計(jì)的體會(huì)

本文以教育理論為設(shè)計(jì)指導(dǎo)，遵從活動(dòng)教學(xué)的基本原理和方法，利用移動(dòng)終端的實(shí)踐性、開(kāi)放性、交互性等特點(diǎn)，對(duì)以往的教學(xué)進(jìn)行了大膽的改進(jìn)和創(chuàng)新。

首先，通過(guò)觀察“不停運(yùn)動(dòng)的飲水鳥(niǎo)”實(shí)驗(yàn)，從而感知問(wèn)題所在，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)有關(guān)能量的知識(shí)；其次，通過(guò)師生對(duì)話引導(dǎo)學(xué)生建立能量概念并感知能量是自然界中普遍存在的現(xiàn)象。再次，組織學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，分析能量的轉(zhuǎn)化，并利用移動(dòng)終端設(shè)備pad實(shí)時(shí)共享實(shí)驗(yàn)過(guò)程，讓學(xué)生體驗(yàn)到能量轉(zhuǎn)化的多種形式并總結(jié)出能量轉(zhuǎn)化的實(shí)質(zhì)；從次，引導(dǎo)學(xué)生查閱資料、展示成果，論證永動(dòng)機(jī)不可能制成，并啟發(fā)學(xué)生反思永動(dòng)機(jī)不可能制成的原因，進(jìn)而讓學(xué)生再次查閱資料，并通過(guò)角色扮演，體悟能量守恒的建立過(guò)程；最后，通過(guò)辯論“人們?cè)谑褂媚茉磿r(shí)，是注重開(kāi)發(fā)新能源還是注重節(jié)約能源？”引導(dǎo)正方從能源短缺和環(huán)境問(wèn)題角度提倡開(kāi)發(fā)新能源；引導(dǎo)反方從能量轉(zhuǎn)化具有方向性角度提出節(jié)約能源，最終達(dá)到深化知識(shí)，拓展能力，多角度理解能源的目的。

整節(jié)課由淺入深、環(huán)環(huán)緊扣、潛移默化，真正做到了把課堂還給學(xué)生，讓學(xué)生成為課堂的主人，最終完成了對(duì)所學(xué)知識(shí)的意義建構(gòu)，著力培養(yǎng)了學(xué)生觀察現(xiàn)象、提出問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題、交流表達(dá)、合作探究等各方面的綜合能力，為學(xué)生的終身發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

[1]潘洪建，孟凡麗.活動(dòng)教學(xué)原理與方法[M].蘭州：甘肅教育出版社，2008：9.

（欄目編輯 鄧 磊）endprint