高中物理中能量守恒教学方法探讨

摘 要：本文探讨了高中物理关于能量守恒教学的状况和出现的一些问题，并针对这些问题提出了几点具体的教学建议，以帮助学生更好地理解能量这一概念，为高中物理教学提供一些指导。

关键词：高中物理；机械能；能量守恒；教学方法

一、针对能量守恒教学中出现的问题进行探讨

有许多调查研究表明：许多学生在日常学习当中往往无法确切地应用能量守恒的知识。究其原因是学生没有真正的理解能量的概念，或者说是理解地十分模糊。这就要求物理教师在授课时，需要运用一些巧妙的方法正确地引导学生深刻理解能量的含义。比如：授课时可以运用类比的方法、结合之前所学的功能关系进行讨论分析，帮助学生清晰地认识理解能量守恒定律，从而学会解决一些较为复杂的问题。

物理学中：不同形式的能量对应不同力做的功。例如：电场力做的功与电势能的变化对应、弹力做的功与弹性势能的变化对应，重力做功与重力势能的变化对应等等。当某种力做正功或者负功时，所对应的能量就增加或者减少。比如说：系统中一对滑动摩擦力做的是负功，那么相对应的系统的内能就增加。可见，高中物理教学当中能量存在的形式是多种多样的。但大多数学生只是识记这些概念，却没有理解它们的真正含义。此外，在学习过程中一些可以直接应用公式的题目学生感觉较为简单，而对于没有公式可以代入的，学生往往就不知从何着手，感到十分吃力。这需要物理教师对其进行引导。比如说：分子运动的内能，就没法通过公式来计算。教师就要让学生转换思维的角度，通过其他的方式间接解决。如通过功能关系来解决，将能量变化问题转化为求力做功的问题，求出物理过程中对应力所做的功，进而求出能量的变化量。教师要教会学生一种思考问题的方式，在学习的过程中多角度思考问题，学会换位思考，才能使学生对能量有更深刻的认识和理解。

二、高中物理能量守恒的具体教学方法

2.1需要引导学生通过功能关系来理解能量

在能量教学中，教师要从以下几方面指导学生更好的理解能量的含义：

（1）对于能量而言，一次只关注某一些状态下的能量值以及某一个过程中能量的变化量。具体的能量值的确定就由一些计算公式得出：动能或者势能……

（2）不过教材中一些能量没有具体的计算公式：磁场能以及内能等等。至于这些能量，物理教师就可以应用讲授的办法，结合学习过的能量，引导学生归纳总结出不同形式的能量变化过程中相应力做功的情形。经过归纳比较让学生理解一个基本原理：功是能量转化的量度。只要理解这一线索，就可以更深刻理解能量的含义。关于能量值的求法就可以通过做功的多少来判断。反过来，有些变力做的功往往难以求解，这时如果运用能量转化的观点来进行解答也会变得简单。物理老师在教学中要让学生们清楚地认识到做功和能量的变化是不可分割的，让学生们清楚地了解功能之间的关系，从而熟练地运用功能原理。

2.2善于运用类比推理法，加深学生对概念的理解

学生对分子势能和电势能的了解往往停留在刚接触、刚认识的层面上，对于其基本内容并不能做到完全理解和掌握。作为教师有责任采用适合學生的方法，将繁杂的物理知识转变为通俗易懂的内容，这样学生的接受度就可以有所提高。采用类比法将难懂的知识转变为学生已经熟知的知识可以让学生更容易理解，比如对分子势能与分子力做功的关系类比为重力势能与重力做功的关系。这样学生便会拿重力势能的变化与重力做功的关系作为模板，自然就对分子势能变化的知识理解得更深刻。同样地，电势能变化与电场力做功的关系也可以这样经过类比得到充分的理解和掌握。对于“当某个力做功时系统机械能如何变化”这样的问题，从机械能守恒条件逆向思考，就会发现如果一个系统重力、弹力以外的其它力做功，系统机械能将不守恒。以此类推，当一个系统的“其他力”做了多少功，系统机械能就变化多少；其他力做正功，系统机械能就增加，其他力做负功，系统机械能就减少。在物理学中善于运用类比推理法，就会发现对枯燥难懂的物理知识有更深的理解，而且在引导学生使用类比推理的过程中，学生自然会对知识有循序渐进的掌握。

2.3不能忽视能量守恒定律

能量守恒定律作为最常见的规律之一，在各种能量之间的转化或者守恒问题都可以利用它来解决，然而正因为它的普遍性往往导致解答时会被忽略。这就需要教师在日常教学中对能量守恒定律进行强调。对能量守恒定律的忽略主要存在两种情况：一是学生审题以后考虑对应的定律而忘记最普遍的定律；二是学生难以全面考虑题目中各种能量的变化或者去向，而导致用错了能量守恒定律。能量守恒定律成立的条件和情况，常被学生遗忘或者和其他定律成立的条件相混淆，而导致分析错误。例如，物体与物体在碰撞以后，因为存在摩擦力等等会导致机械能损失。有的学生把光滑无摩擦的情况当做是能量守恒的条件，从而得出错误的结论，简单地认为能量不守恒。为了避免这一情况出现，教师需要在授课时反复强调区分各种定律的成立条件和列举个别错误分析的案例，向学生们展示能量守恒定律正确的具体的分析方法与过程，并强调这一普遍定律的重要性。

三、结语

对于已经有一定理解能力的高中学生来说，在学习高中物理能量守恒定律的过程中，不但要注重学生对知识的理解和掌握，教师的教学方法也极其重要，学生需要教师潜移默化的引导和影响。教学中通过功能关系来理解能量、运用类比推理法，将未知的功能关系借助已知的功能关系来进行突破，提高了了学生的可接受程度。此外，在教学中还要强调区分各种定律的成立条件，让学生意识到在解决问题时不能忽略了能量守恒这一最为普遍的定律。总之，教师要因材施教，因时制宜，选择合适学生的教学方法，才能帮助学生对能量的学习有更好的理解。

参考文献

[1]分析功能关系及能量守恒问题[J]. 陈泉源.中国校外教育. 2017（03）

[2]多措并举，提升物理教学实效[J]. 张明战.华夏教师. 2017（03）

[3]新课程理念下高中物理概念课的有效教学策略[J]. 刘乃辛.华夏教师. 2015（02）

作者简介：

庄瑞荣，1986年9月，男，汉，广东省茂名市人，研究生，教师，研究方向：课程与教学论