一、問(wèn)題的提出
“功”的概念是物理學(xué)中起支柱作用的概念,它是從“力”的基礎(chǔ)上擴(kuò)展開(kāi)來(lái)的。如果說(shuō)“力”對(duì)于初中學(xué)生來(lái)說(shuō)是抽象的概念,那么功則更為抽象。初中若不打好基礎(chǔ),對(duì)高中物理的學(xué)習(xí)將后患無(wú)窮。
“功”的教學(xué)目的是初步建立功的概念,會(huì)用功的公式計(jì)算實(shí)際問(wèn)題。要達(dá)到這一教學(xué)目的,教學(xué)的關(guān)鍵在何處?老師應(yīng)當(dāng)著力刻畫(huà)什么?這是大家比較關(guān)心的問(wèn)題。在具體教學(xué)實(shí)施時(shí),大家常采用兩種教學(xué)方法。
一種方法是老師通過(guò)舉例說(shuō)明做功的兩要素,然后轉(zhuǎn)入功的公式的講解,再用較多的時(shí)間用舉例計(jì)算的方法去鞏固功的概念。在教學(xué)過(guò)程中,他們非常重視“兩要素”的教學(xué),但一般是用語(yǔ)言上的重復(fù)或語(yǔ)氣的強(qiáng)化力求使學(xué)生注意問(wèn)題。另一種做法是老師通過(guò)若干個(gè)“做功”的演示實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生充分討論總結(jié)出做功的兩要素,然后用較多的時(shí)間,采用讓學(xué)生討論的形式分析若干例子判斷它們是否做功,并說(shuō)明理由,在此基礎(chǔ)上再去講解功的計(jì)算公式,適當(dāng)舉一兩個(gè)例子。通過(guò)計(jì)算加深對(duì)功的概念的認(rèn)識(shí)。
這次我采用了后一種做法,收到了一定的效果。
二、問(wèn)題的解決
這節(jié)內(nèi)容,我分兩個(gè)課時(shí)完成。第一課時(shí),演示四個(gè)實(shí)驗(yàn):(1)小車在手的推力作用下水平地通過(guò)一段距離;(2)鉤碼在手的托力作用下豎直向上通過(guò)一段距離;(3)木塊在繩子的拉力作用下沿斜面向上通過(guò)一段距離;(4)粉筆在地球的重力作用下豎直向下落一段距離。從這些實(shí)驗(yàn)出發(fā),啟發(fā)學(xué)生思考,讓他們議論:在四個(gè)演示實(shí)驗(yàn)中有什么共同點(diǎn)?經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的議論,同學(xué)們總結(jié)出兩個(gè)共同點(diǎn):受力物體受到力的作用;受力物體都在力的方向上通過(guò)一段距離。在這個(gè)基礎(chǔ)上,我便引出施力物體(或力)對(duì)受力物體做功的概念以及做功的兩要素。
“功”是什么?既看不到又摸不著,對(duì)于抽象思維能力差的初中學(xué)生來(lái)說(shuō),很難理解。在這種情況下,老師做做實(shí)驗(yàn),推一推小車,拉一拉木塊……這些看起來(lái)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn),仍然十分重要,絕非可做可不做,這為學(xué)生由“力”→“力的方向”→“物體在力的方向上通過(guò)的距離”→“做功”這些相關(guān)聯(lián)的概念的建立,取得了直觀的印象。
在做功的初步印象建立起來(lái)后,按有力作用但沒(méi)有在力的方向上通過(guò)的距離;無(wú)力的作用但通過(guò)一定的距離;力的作用方向與物體通過(guò)距離垂直三類問(wèn)題舉一些例子,要大家充分討論,說(shuō)明哪個(gè)例子中的力做了功?哪個(gè)例子中的力沒(méi)有做功?我發(fā)現(xiàn),同學(xué)們積極地開(kāi)動(dòng)腦筋,逐步建立起這樣一個(gè)思考程序:?jiǎn)柺裁戳ψ龉?,就先看有沒(méi)有這個(gè)力?若有,然后看這個(gè)力的方向如何?再看這個(gè)方向上受力的物體是否通過(guò)距離?最后確定是否做功。同學(xué)們對(duì)老師強(qiáng)調(diào)的“距離”是指力的方向上的距離,這個(gè)尤其不能忘掉的注意點(diǎn),感到的確是不能忘掉的。
這一課時(shí),我安排兩個(gè)階段的討論,結(jié)論要學(xué)生在討論中得出,正確答案要學(xué)生在討論中自己得到,這樣做激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,在一定程度上改變了結(jié)論、規(guī)律由老師講,學(xué)生被動(dòng)地聽(tīng)的局面,同時(shí)對(duì)于學(xué)生思考能力的培養(yǎng)起到了積極的推動(dòng)作用。
第二課時(shí),在著力講完功的大小、計(jì)算公式、單位之后,提出這樣一個(gè)問(wèn)題:“一輛1500牛頓的車子被水平推力推過(guò)10米,問(wèn)推力做功多少?同學(xué)們激烈地討論起來(lái),有的同學(xué)不假思索地說(shuō)是15000焦耳;有的同學(xué)說(shuō)沒(méi)有做功。我把他們的答案都寫(xiě)在黑板上,并讓他們充分說(shuō)明自己答案正確的理由,前者說(shuō)1500牛頓乘以10米就是15000焦耳,后者說(shuō)因?yàn)檐囎釉谪Q直方向上沒(méi)有通過(guò)距離,有個(gè)別的還說(shuō)因?yàn)闆](méi)有水平的推力。學(xué)生這樣的回答使我強(qiáng)烈地感到:上節(jié)課我那樣的安排是非常必要的;一個(gè)正確概念的建立的確需要經(jīng)歷反復(fù)曲折的過(guò)程。在上述學(xué)生回答的同時(shí),更多的人舉手表示不同意這兩個(gè)答案,認(rèn)為推力是做功的,因?yàn)橛兴椒较虻耐屏?,車子在水平方向上通過(guò)一段距離(上節(jié)課的思考程序起了作用)。我接著問(wèn):“推力做的功是多少?”不少同學(xué)都能回答,因?yàn)橥屏唧w多大不知道,所以推力做的功多少也就說(shuō)不出來(lái)。前兩種答案的同學(xué)聽(tīng)了后連連點(diǎn)頭,他們對(duì)功的概念的理解就更深刻了。
課后我布置了幾道題供學(xué)生練習(xí)用,在完成這個(gè)作業(yè)的學(xué)生中,大多數(shù)同學(xué)能正確回答,亂代公式的同學(xué)比較少。
三、問(wèn)題的回答
比較這兩種教法的效果,我以為“功”這課的關(guān)鍵之處在于使學(xué)生反復(fù)弄清做功的兩個(gè)要素,要用較多的時(shí)間或精力來(lái)刻畫(huà)做功的兩要素。這樣做,看來(lái)似乎一節(jié)課上下來(lái)連公式還沒(méi)有接觸,但實(shí)際上,第一節(jié)課的“慢”為第二節(jié)課的“快”奠定了基礎(chǔ),第二課時(shí)的實(shí)踐,給我一種水到渠成的感覺(jué)。
(作者單位 南京市江寧區(qū)桃紅初級(jí)中學(xué))