劉璟
一、讓學生明白學習物理知識的目的和意義
學生學習各學科知識,難免會產(chǎn)生為什么要學這些知識的疑問,有些學生會直接來問老師,而書本上很少能給出明確的答案。筆者認為學生有這樣那樣的疑問,是很正常的現(xiàn)象。這種學生主動探究的學習行為能極大地提高學習效率,是值得鼓勵的。作為一名物理教師,也應該在開展課堂教學活動時,多問問自己:為什么要教這些知識?教這些知識的意義是什么?
因此,在課堂教學設計中,不光要研究物理課程標準,還要注意物理知識與生活實踐相結(jié)合。在機械效率課堂教學過程中,就有學生來問,為什么要學這些知識。我要求學生在課余思考這個問題,最后與學生形成共識:人類文明發(fā)展史,從某種程度來看就是機械發(fā)展史,從最原始簡單的機械到現(xiàn)在高精尖的機械,人們就是希望用更省力、更有效率的機械來幫助自己更方便、有效地改造世界,讓自己生活得更美好。在未來,機械發(fā)展仍是人類文明發(fā)展的重要一環(huán)。
從科學研究這個角度來看,學習機械效率的意義,就是為了設計出機械效率更高的新機械來代替效率低下的舊機械?,F(xiàn)在人們研發(fā)新型材料來減輕機械自重,研發(fā)新型機械結(jié)構(gòu)、潤滑油等來減小機械摩擦,研發(fā)更好的密封材料和技術(shù)來減少能量損失等,就是這個道理。
從實際使用這個角度來看,學習機械效率就是為了更好地使用和保養(yǎng)機械,在使用機械過程中接近并保持理論設計中的最大機械效率。例如,運載車輛盡量按照設計的滿載標準運送貨物肯定比只裝少量貨物機械效率高,定期給機械上油來防止機械生銹,定期更換機油來減小機械摩擦,根據(jù)需要清洗或更換零件來減輕機械自重等。人們在日常生活中,僅僅是使用機械,而不是去設計、改良機械,所以,我們學習機械效率更為重要的意義,就是如何使用好機械,讓機械發(fā)揮出更大的效率。另外,我們懂得了如何高效率使用機械,才能既提高經(jīng)濟效益,也節(jié)能環(huán)保。這也是人類社會可持續(xù)發(fā)展的必然要求。
學生明白了學習機械效率的作用和意義,就能更主動有效地學習并鞏固這方面的知識。學習其他物理知識,同樣要讓學生明白學習的目的和意義,這對初中物理課堂教學能起到事半功倍的效果。
二、聯(lián)系生活實際,提高學習效率
學生學習了機械效率,就會遇到各種有關(guān)機械效率的問題,更多的是如何提高機械效率的問題。
例如,有一道問題是問如何提高同一滑輪組的機械效率,給出的參考答案有:①增加鉤碼的重量;②換質(zhì)量較小的動滑輪;③在輪軸處加潤滑油。
我覺得有些不妥之處。本題中有用功是將鉤碼提升到某一高度所做的功,理論上增加鉤碼的重量,然后提升相同的高度,的確增加了有用功,而克服動滑輪重和摩擦所做的額外功幾乎不變,那么機械效率就提高了。但是在實際生活中,有用功應該是很明確的,比如,要將質(zhì)量為200kg的建筑材料通過滑輪組拉到5樓待裝修的房間,工人不會為了提高機械效率而拉300kg的材料上樓,因為多出的100kg貨物并不是裝修所需要的材料,多花了力氣卻起不到應有的作用。就算是有1噸的裝修材料要拉上5樓,是不是一次就把這些材料統(tǒng)統(tǒng)拉上樓呢?理論上一次拉上去機械效率最大,但是還要考慮機械的承受能力、人的承受能力,因此,1噸裝修材料往往要分幾次拉上樓。如車輛在設計允許的范圍內(nèi)盡量滿載,可以使車輛接近理論設計的最大機械效率,這里的前提是保障機械的安全,更要保證人的生命安全。超載的確可以在一定程度上增加機械效率,但是付出的代價是巨大的。它會使機械壽命大幅度縮短,更重要的是操作機械的人員安全得不到保障。所以,上述問題設計時,就應該考慮到生活實際。問題的設計,不光要檢驗學生的知識掌握程度,更重要的是,要起到應用知識的正確導向作用。上述題目的設計,應回避掉這種增加物重來提高機械效率的方法,或是在題目中標注好“在安全使用的前提條件下”。最好的辦法,還是引導學生通過減小額外功的方式來提高機械效率,這才是日常生活中人們最常用的,也是學生最需要掌握的提高機械效率的方法。我把上述問題交給學生討論。學生在討論中,增強了學習物理知識的興趣,提升了理論聯(lián)系實際的能力,從而大大提高了學生學習物理知識的效率。
初中物理教師不能把物理簡單問題復雜化,而是要把物理復雜問題盡量簡單化;多思考為什么要向?qū)W生教物理這些方方面面知識;在平時課堂教學過程中應該不斷滲透生活中的物理常識;以生活中的有趣事例來激發(fā)并增強學生學習物理知識的興趣,而千萬不要讓學生畏懼這門學科。只有讓學生聽得明白、學得明白、練得明白、考得明白,才能真正保持并增強學生學習物理的興趣,從而達到充分發(fā)揮初中物理課堂教學的高效性。