新课标下初中物理概念教学设计探索

缪志立 王冬丽

《义务教育物理课程标准》（2022年版）指出：物理学科的教学目标是培养学生的科学探究能力，让学生在学习物理的过程中学会科学探究的步骤和方法，了解物理概念提出的过程。“功”是中学物理教材中很重要的概念之一，在教学中，多数教师都是直接给出功的定义，让学生牢记，应付考试。但是，随着“双减”政策的落地实施，作为义务教育阶段的教师，仅仅教会学生应试技巧是远远不够的。下面笔者就以沪科版八年级物理教科书第十章第三节“做功了吗”的教学设计为例，分享什么样的教学设计能使教学过程提质增效。

“做功了吗”一节教学的重、难点：对功概念的理解，能正确判定力是否对物体做功;能用W=Fs计算功的大小，及对变形公式的理解应用。笔者从以下四个环节来设计教学过程。

一、创设情境，设疑导入

课前笔者准备好材料，在一个木块里钉入两颗钉子。其中一颗钉子弄得很松，可以轻松地拔出来;另外一颗钉入木板的钉子，不做任何处理，并请男老师试过，拔不出来。但是，两颗钉子从外观上看不出任何区别。课堂上，笔者请一位身材小巧的女同学来拔好拔的那颗钉子，她很轻松地拔了出来;又请一位较强壮的男生拔另一颗钉子，在同学们的加油声中，男生依旧没有拔出来。接着，笔者对两个同学拔钉子的过程进行分析，如表1。

教师：同学们，生活中很多时候，一个物体受到力的作用，会有成效，可有时候却没有成效，收到的成效与力的大小也有关系。我们今天就来探究力的成效在物理中的表现形式，以及影响力的成效的因素有哪些。

在两位同学拔钉子的过程中，笔者把两个情境用力的示意图及钉子在力的作用下移动的距离在黑板上呈现出来，引导学生用建模的方式来描述物理情境。这样可以帮助学生分析理解一些较为复杂的物理问题。

二、观察讨论，发现规律

（一）影响力成效大小的因素有哪些

1.力的大小。这个方面很多同学都能够从情境引入的实例中得到。

2.物体在力的方向上移动的距离。这个方面如果学生说不出来，教师可以设计情境，如让同一个学生把上课用的课桌往前匀速推不同的距离。匀速推动桌子，推力大小不变，但是推动的距离不同，成效也不同。

结论：影响力成效的因素有力的大小和物体在力的方向上移動的距离的远近。

（二）定量分析力的成效

情感教育：现在的中国，被誉为“基建狂魔”，创造出了无数的基础建设奇迹。面对新冠肺炎疫情，中国分别用了9天和12天，建造了“火神山”和“雷神山”两所高要求的医院。两所医院的建设让更多人看到了装配式建筑在中国的潜力。在建设的过程中，通过各大媒体的报道，我们看到了很多大型的吊车，吊起了建筑材料。那么不同的吊车在吊起不同材料时，它们的成效有多大呢？现在我们就来模拟一下这个过程。

场景一：如图1，将一个质量为m的木块分别匀速提升h、2h、3h的高度。

分析：物体匀速上升，G=F。每一次起重机对物体的拉力相等，物体上升的高度不同，拉力的成效也不同。因为第二次上升的距离是第一次的两倍，所以成效也是第一次的两倍;第三次上升的距离是第一次的三倍，所以成效也是第一次的三倍。

结论：当物体受力相同时，力的成效与沿力的方向运动的距离成正比。

场景二：将质量分别为m、2m、3m的木块分别匀速提升相同的高度H：

分析：质量不相同的物体匀速上升相同的高度，对物体进行受力分析，三次分别受重力和拉力的作用。虽然物体在拉力的作用下，沿拉力的方向移动了相同的距离，但是由于第一次G=F，第二次2G=2F，第三次3G=3F，所以三次拉力的成效也是不一样的，力越大，成效越高。

结论：当物体在力的方向上移动相同的距离时，力的成效与力的大小成正比。

最终结论：力的成效与力的大小成正比，与物体在力的方向上移动的距离成正比。在物理学中，我们用“功”来表示力的成效，如果物体受到力的作用，且在力的方向上有位置的改变，就称这个力对物体有成效，也就是力对物体做了功。功的大小等于力和在力的方向上移动的距离的乘积。

知识来源：功的概念的提出是为了满足早期工业革命的需要。当时的工程师为了比较蒸汽机的效益，在实践中逐渐统一用机器举起的物体的重力G与高度h之积来度量机器的输出。最终，19世纪初，法国科学家里奥利明确地把作用力F与沿力方向移动的距离s的乘积称为功。

相关信息：

（1）由于工作的单词为Work，物理中功的符号为W。

（2）功的计算：功=力×距离，W=F·s。

（3）功的单位：N·m。

学生阅读课本信息窗，找到功的单位还有焦耳，简称焦，符号为J，1 J=1 N·m

（4）物理意义：物体受到1 N的力的作用，并在力的方向上移动了1 m的距离，这个力对物体做的功为1 J。

体验感知：体验1 J的大小，提前准备好两个熟鸡蛋，两个鸡蛋大约1 N，让学生把它们举高1 m，手对鸡蛋做的功为1 J。

分析与思考：分析做功和不做功的例子，给出图片，让学生自己分析做功还是不做功，思考、分析，并请学生回答图3中的做功情况。

让学生总结做功的两个必要条件：

（1）有力作用在物体上;

（2）沿力的方向移动了一段距离。

三、构建模型，化繁为简

在图4中，让学生用作图的方法说明物体是否做功。

“双减”政策下，根据初中生的特点，在课堂中设计不同情境，可充分调动他们学习的积极性。用生活中常见的现象引出物理知识，用物理的语言和符号将其总结出来，让学生充分理解所学知识，再用所学知识解决生活中的实际问题。

四、减负增效，精准作业

“双减”政策提出，减轻学生负担，但是不能以牺牲学生成绩、降低教学质量为代价。在提高课堂效率、优化教学方法和教学环节的同时，作业设计是巩固课堂教学效果的主要方式。教师应该根据学生的学情，有的放矢地布置有层次的作业，尽量让作业精简、不重复、有代表性。在批改作业时，教师应做到全批全改，提高作业批改的质量，指导学生养成收集整理作业错题的习惯。

本节课布置两类课后作业：

书面作业类：判断物体是否做功，功的简单计算等;

实践性作业类：让学生课后收集生活中对物体做功的例子，并与同学交流讨论。

◇责任编辑 邱 艳◇