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谈苏科版初中物理“功”的教学关键

2011-12-29朱明彩

新课程·上旬 2011年5期

  一、问题的提出
  “功”的概念是物理学中起支柱作用的概念,它是从“力”的基础上扩展开来的。如果说“力”对于初中学生来说是抽象的概念,那么功则更为抽象。初中若不打好基础,对高中物理的学习将后患无穷。
  “功”的教学目的是初步建立功的概念,会用功的公式计算实际问题。要达到这一教学目的,教学的关键在何处?老师应当着力刻画什么?这是大家比较关心的问题。在具体教学实施时,大家常采用两种教学方法。
  一种方法是老师通过举例说明做功的两要素,然后转入功的公式的讲解,再用较多的时间用举例计算的方法去巩固功的概念。在教学过程中,他们非常重视“两要素”的教学,但一般是用语言上的重复或语气的强化力求使学生注意问题。另一种做法是老师通过若干个“做功”的演示实验,让学生充分讨论总结出做功的两要素,然后用较多的时间,采用让学生讨论的形式分析若干例子判断它们是否做功,并说明理由,在此基础上再去讲解功的计算公式,适当举一两个例子。通过计算加深对功的概念的认识。
  这次我采用了后一种做法,收到了一定的效果。
  二、问题的解决
  这节内容,我分两个课时完成。第一课时,演示四个实验:(1)小车在手的推力作用下水平地通过一段距离;(2)钩码在手的托力作用下竖直向上通过一段距离;(3)木块在绳子的拉力作用下沿斜面向上通过一段距离;(4)粉笔在地球的重力作用下竖直向下落一段距离。从这些实验出发,启发学生思考,让他们议论:在四个演示实验中有什么共同点?经过一段时间的议论,同学们总结出两个共同点:受力物体受到力的作用;受力物体都在力的方向上通过一段距离。在这个基础上,我便引出施力物体(或力)对受力物体做功的概念以及做功的两要素。
  “功”是什么?既看不到又摸不着,对于抽象思维能力差的初中学生来说,很难理解。在这种情况下,老师做做实验,推一推小车,拉一拉木块……这些看起来简单的实验,仍然十分重要,绝非可做可不做,这为学生由“力”→“力的方向”→“物体在力的方向上通过的距离”→“做功”这些相关联的概念的建立,取得了直观的印象。
  在做功的初步印象建立起来后,按有力作用但没有在力的方向上通过的距离;无力的作用但通过一定的距离;力的作用方向与物体通过距离垂直三类问题举一些例子,要大家充分讨论,说明哪个例子中的力做了功?哪个例子中的力没有做功?我发现,同学们积极地开动脑筋,逐步建立起这样一个思考程序:问什么力做功,就先看有没有这个力?若有,然后看这个力的方向如何?再看这个方向上受力的物体是否通过距离?最后确定是否做功。同学们对老师强调的“距离”是指力的方向上的距离,这个尤其不能忘掉的注意点,感到的确是不能忘掉的。
  这一课时,我安排两个阶段的讨论,结论要学生在讨论中得出,正确答案要学生在讨论中自己得到,这样做激发了学生的学习兴趣,调动了学生的学习积极性,在一定程度上改变了结论、规律由老师讲,学生被动地听的局面,同时对于学生思考能力的培养起到了积极的推动作用。
  第二课时,在着力讲完功的大小、计算公式、单位之后,提出这样一个问题:“一辆1500牛顿的车子被水平推力推过10米,问推力做功多少?同学们激烈地讨论起来,有的同学不假思索地说是15000焦耳;有的同学说没有做功。我把他们的答案都写在黑板上,并让他们充分说明自己答案正确的理由,前者说1500牛顿乘以10米就是15000焦耳,后者说因为车子在竖直方向上没有通过距离,有个别的还说因为没有水平的推力。学生这样的回答使我强烈地感到:上节课我那样的安排是非常必要的;一个正确概念的建立的确需要经历反复曲折的过程。在上述学生回答的同时,更多的人举手表示不同意这两个答案,认为推力是做功的,因为有水平方向的推力,车子在水平方向上通过一段距离(上节课的思考程序起了作用)。我接着问:“推力做的功是多少?”不少同学都能回答,因为推力具体多大不知道,所以推力做的功多少也就说不出来。前两种答案的同学听了后连连点头,他们对功的概念的理解就更深刻了。
  课后我布置了几道题供学生练习用,在完成这个作业的学生中,大多数同学能正确回答,乱代公式的同学比较少。
  三、问题的回答
  比较这两种教法的效果,我以为“功”这课的关键之处在于使学生反复弄清做功的两个要素,要用较多的时间或精力来刻画做功的两要素。这样做,看来似乎一节课上下来连公式还没有接触,但实际上,第一节课的“慢”为第二节课的“快”奠定了基础,第二课时的实践,给我一种水到渠成的感觉。
  (作者单位 南京市江宁区桃红初级中学)