初中物理教材有效二次开发的实践与研究

邵正雷

【摘 要】初中物理教材在知识编的排上，多以“学生的认知顺序”为导向，从而赋予课堂教学更多弹性空间。教师在研读教材、综合把握教学知识点的过程中，应立足教材，适当融入“二次开发”手段，激活物理课堂学习氛围，提高学生对物理知识的理解和掌握。

【关键词】物理；二次开发；实践研究

现以苏科版物理教材“功和能”一节教学为例，探究二次开发教材的实践方法。

一、梳理“功和能”知识点横向关系结构，明确二次开发基础

从初中生的认知发展规律来看，前面已经学习过物体的运动、速度、路程、力和简单机械等知识，而引出“功和能”知识具有承接性、渐进性、拓深性特点，也是观察物理教学主线的基础。围绕苏科版初中物理教材对“功和能”知识点的横向编排关系，先介绍“功”的概念，认识机械功的条件和单位；接着，探析“动能”“势能”“机械能”概念，并從简单的实验过程中让学生认识机械能的转化；再者，引出“机械能”与“内能”的转化关系，让学生了解做功是改变内能的一种方式，了解热机原理，认识压缩与做功中的能量转化；之后，认识“电能表”“电功”，让学生学会读电能表，理解电功及公式；最后了解新能源概念及相关知识点。由此，可通过由浅入深的渐进式策略，顺应初中生物理学习认知规律，促进学生逐渐了解“功和能”知识，为二次开发创造条件。

二、通过“二次开发”整合知识点，落实课标教学任务

对教材知识点进行二次开发，应该围绕课标要求，细化教学任务，站在学习者的视角展现知识点间的关系，帮助学生构建“功和能”知识体系。通常，二次开发需要遵循学生“缺位什么，开发补偿什么”的原则。如在学习“功”及认识“机械功”概念时，除结合教材认识“功”之外，我们还可以通过具体实例，让学生认识“什么是功”“做功了吗”“测量做功”等方法。在认识“动能”“弹性势能”“重力势能”等概念时，既要关注简单的物理现象，还要分辨决定相关能量的影响因素，并了解机械能的转化过程。我们可以在“动能”和“势能”的学习中，融入“探究动能”“模拟打桩”“观察摆球”等实践活动，让学生从动手实验中了解三种机械能的特点。在帮助学生理解“动能”“势能”时，本节编排设置在“功”之后，但并未对物体的受力及做功问题有所涉及，为的是让学生能够很好地理解动能、势能大小的变化情况，以及对相互转化的认识。在“做功是改变内能的一种方式”中，主要讨论机械能与内能的相互转化。在该节教材二次开发上，我们可围绕“热机”“汽油机工作循环”知识点，延伸“做功改变物体内能”“观察点火爆炸现象”等实验，让学生从中“空气压缩引火”“点火爆炸”等实验中定性分析做功与努力转换过程。由此得到“做功的两个条件”，以及“做功是一种形式的能转化为另一种形式的能”。同时，对于“做功”与“能量”转化，在判断是否“做功”时，不必拘泥于做功的两个必要条件，还可以通过能量是否转化来判断。在学习电能表、电功等概念时，通过“比较两个灯泡的亮暗”来分析电能与电功的关系。对于“电流做功”，教材中未指明“电流就是电荷的定向移动”相关知识，学生对电流做功的理解存在模糊性。因此，需要从不同类型用电器来分析电流做功及电能的转化。还有，在学习“W=UIt”公式时，利用电能计算公式来计算电流做功的多少，可以让学生从“功”与“能”的转化关系分析入手，认识“消耗的电能”转化为其他形式的能。同样，电功与电热之间也是有区别的，我们要让学生明白，电热是能量的转化，不是内能的转移。

三、对照“功和能”学习，完善二次开发教学实践

在认识“功”的概念，了解“功”的单位“焦耳”时，我们可以延伸二次开发。针对“1”焦耳的功有多大？将50g鸡蛋从地面举过头顶，所做的功约为1焦耳。对该例的阐述，我们可以分析人举蛋的过程中，通过体内化学能实现对鸡蛋做功，让鸡蛋获得重力势能。从定量分析来看，人举蛋做功为1焦耳，消耗的体内化学能为1焦耳，而鸡蛋获得的重力势能增加1焦耳。同样，在教材中，对于80g的皮球从高出自由下落5m，重力做功是多少？对该例的二次开发，我们可以分析皮球的自由落体运动过程，重力对皮球做功，皮球重力势能转化为皮球动能，根据W=FS，重力做功为4焦耳，皮球的重力势能减少了4焦耳，而动能增加了4焦耳。根据教材知识点，对“动能大小的影响因素”进行探究，可通过演示实验，加深学生对“动能”大小及做功过程努力转移的理解。设置一斜坡，将小车置于斜坡下滑，与静止放在水平面上的木块碰撞，小车速度减少，木块获得运动。在这个过程中，融入“功和能”知识点，解释小车在与木块碰撞时，将部分动能转移给木块，木块获得动能。最后，对于“能量转化和守恒定律”的学习，作为基本规律，将之与“做功”相联系，让学生了解“能量的转化”是通过“做功”来完成的。也就是说，做了多少功，就输出多少能量。由此延伸，对于机械能做功的过程，也是能量转换的过程。

总之，对教材进行“二次开发”旨在优化教学内容，合理选用和开发学习材料，顺应学生的认知发展需求，提高物理教学成效。因此，教师应明确教学目标，整合教学知识点，凸显学生的学习主体地位，创造性地使用和开发教材。

【参考文献】

[1]侯新宇.初中物理开放式实验教学的实践研究[J].好家长，2015（46）