周潔++賁可敬

摘要：前不久參加了2016年10月江蘇省初中物理優(yōu)秀課評比暨觀摩活動，感悟頗多.通過自己不斷地教學嘗試以及與專家和各選手的探討交流，對蘇科版九年級物理“動能 勢能 機械能”的教學有了新的認識，對初中物理課堂的核心學習行為有了新的感悟，筆者認為初中物理課堂應具有“探究”味，學生的物理學科素養(yǎng)培育才有更大的可能.

關鍵詞：能量；初中物理：探究

作者簡介：周潔（1980-），女，江蘇海安人，學士學位，中學一級教師，無錫市教學新秀，曾獲江陰市課堂教學大比武一等獎，無錫市初中物理評優(yōu)課一等獎，江蘇省初中物理評優(yōu)課二等獎；賁可敬（1977-），男，江蘇海安人，學士學位，中學高級教師，無錫市教學能手，曾獲江陰市課堂教學大比武一等獎，無錫市初中物理評優(yōu)課一等獎.劉炳昇教授主編的蘇科版物理教材第十二章第一節(jié)“動能 勢能 機械能”，教師一般的授課思路大致如下：首先，通過實例說明能夠對外做功的物體具有能量，然后再歸納具有能量的物體具有的共同點，順勢得出運動的物體具有動能.接著是結合實例或小實驗請學生猜想影響動能大小的因素，引導學生說出是質量和速度，強調利用“控制變量法”設計實驗并進行實驗得出結論.對彈性勢能和重力勢能的探究也是如此.

在沒有參賽之前，設計的基本思路也是如此，覺得這就是科學探究的幾大步驟的具體體現(xiàn).但是，沉下心來仔細思考，發(fā)現(xiàn)其中確實存在諸多不妥之處.一是自從2011年版《義務教育物理課程標準》頒布后，各版本的初中物理教材均經(jīng)過改編，但對此課的教學似乎已經(jīng)形成固定模式而沒有及時改變，這反映出教師在備課時鉆研課程標準和研讀教材不夠；二是課程標準的制定者和教材的編者越來越強調在初中物理教學中要重視科學探究式教學，探究教學應該是培養(yǎng)學生在真實情景下提出問題、解決問題的能力，這與教師在充分預設下的“實驗驗證”有著本質區(qū)別.下面，筆者就結合教材解讀及教學構思淺談自己對這節(jié)課教學的一點認識.

1探究應該基于事實提出問題

就本課而言，在引入部分，教材出示了兩幅圖片（圖1）.提出了兩個問題：為什么要規(guī)定汽車在公路上行駛的最大速度？腳踩滑板從高處滑下，為什么會越來越快？這兩個問題其實包含了兩條物理原理“運動的物體是具有能量的，能量和速度及質量有關”“能量是可以相互轉化的”.這兩個問題的圓滿解決就意味著這節(jié)課的學習目標已經(jīng)基本達成.作為教者，理解了這一層含義以后，在引入課題時需要做的應該是基于生活實際提出類似問題供學生探討，激起探究的興趣，例如我們可以給出一段車禍視頻，提出問題：兩車相撞時的破壞程度可能與哪些因素有關？這個問題的拋出更開放、更有實際價值.

教材在展開“動能”探究時，先指出“一個物體能對另一個物體做功，就表明這個物體具有能量”.并且出示了兩幅生活中的實際現(xiàn)象說明運動的物體具有能量（圖2）

學生在此之前已經(jīng)認識了“功”，知道做功的要素，這里要涉及的是對功的進一步了解，即課程標準所要求的“知道做功的過程就是能量轉化或轉移的過程”，因此比較物體能量大小可以看它對其它物體做功的多少，具體語言我們可以不用在課堂上明示.但是，我們要設法將文本語言轉化為學生可學的形式，這是教者需要考慮的問題.例如，我們可以請學生舉出實例，也可以通過實驗幫助學生認識，從而明晰“比較物體動能大小可以看它對外做功的多少”.

閻金鐸先生曾從認識論的角度闡述了初中物理學習，他認為初中物理的學習應該追求一種“具體模式”，注重“形象為主，具體地學”，注重“情景交融，直觀地學”.筆者基于自身的教學實踐，也認為初中物理的學習是建立在學生樸素的認知基礎之上的，離開實際生活，學生缺乏了感知的靈感；離開實際問題，會抹殺學生學習的興趣.所以，探究應該基于事實提出問題.

2實驗是具體生活現(xiàn)象的物理模型

“探究動能大小與哪些因素有關”是本節(jié)的核心，它既是建立“物體能做多少功，說明具有多大能量”這一樸素認知的基礎，更是為彈性勢能和重力勢能的探究提供了思路.所以應該組織學生的探究活動，而不能僅僅是演示實驗.

編者的意圖是先讓一個物體運動起來，然后去撞擊一個木塊，看木塊被撞擊距離的遠近，從而判斷影響物體動能大小的因素.如果我們在組織教學時，采用先舉例引導學生做出猜想，再利用控制變量法進行探究，就會失去科學探究的味道，減損學生思維養(yǎng)成的視角.筆者的建議是按照如下步驟操作：

首先，是順著圖2中“運動著的錘子能將釘子釘入木板中”，說明比較錘子動能大小可以看釘子被釘入的深度，然后引導學生設計一個更加明晰的方案來比較物體動能大小.提出選擇一個木塊“代替釘子”，選擇一輛“小車”代替錘子，改“釘子被釘入的深度”為“比較木塊被撞擊后移動的距離”.為了讓小車具有動能，可以讓小車從斜面滑下.這樣就將生活的現(xiàn)象進行了模型化處理，增強了可控性和可測性，從而在頭腦中形成如圖所示（圖3）的實驗情景.其中構建斜面的模型是體現(xiàn)“探究”行為的方式之一，教者可以以問題鏈的方式提出問題①如何讓小車運動起來，獲得動能？②怎樣更好的控制小車的速度？引導學生思維，讓學生不斷地嘗試、比較，在眾多方案中選出斜面這個模型.

其次，組織學生探究“如何才能讓木塊被撞的更遠”.學生不難得出，讓小車獲得更大的速度和讓小車質量變得更大.基于筆者的教學實踐，在實驗中一般會出現(xiàn)木塊被撞偏、斜面傾斜程度過大反而影響小車達到水平面的速度等實驗現(xiàn)象，這就會帶來學生對如何撞擊木塊才能較為準確地反映出小車動能大小的思考，這些分析過程正是形成物理思維的基礎.

所以，筆者認為容易被學生理解的物理實驗應該是基于生活現(xiàn)象而設置的物理模型，能夠培養(yǎng)學生探究思維的實驗應該是目的清晰、不帶條框的科學探究活動.

3思維體現(xiàn)在對物理原理的把握

趙凱華教授的觀點是“科學是建筑在證據(jù)和理性思維（邏輯推理）的基礎上的”.所以說，科學的內涵不簡單地等同于我們的經(jīng)驗和感知.科學的知識來自觀察我們周圍的世界，并用我們的頭腦來理解和指導這樣的觀察.物理思維應該體現(xiàn)在探究中對物理原理的把握.

31在彈性勢能的探究中建立功能聯(lián)系

“彈性勢能”探究中，教材沒有直接說明什么是彈性勢能，而是出示了這樣一幅對話（圖4），意在說明彈性形變的物體能產(chǎn)生彈力，這個力可以對外做功，說明“發(fā)生彈性形變的物體具有能量”.

接下來的探究中，編者的意圖是通過實例或實驗（圖5）說明物體的彈性形變越大，對外做功的本領就越強，彈性勢能就越大.

筆者認為，這里如果從做功的角度分析，能對別的物體做功的本領就越大，說明彈性勢能越大，可以很好地幫助學生建立“功是物體能量轉化量度”的物理觀念.

32在重力勢能的探究中實現(xiàn)思維遷移

在“重力勢能”的探究中，編者的建議是通過組織“模擬打樁”（圖6）的學生活動，解決一個問題“要想將樁打得更深一些，可以采用哪些方法？”

筆者認為，這一探究思路正是“探究動能大小與哪些因素有關”的遷移.在提出問題后，應該放手讓學生探究和研討得出結論.實際的課堂操作會發(fā)現(xiàn)，學生一般會遇到這樣一些問題：如何比較樁被打入的深度？根據(jù)實際器材，物體高度如何選擇？物體質量如何選擇？如何理解重力勢能中所提的高度？為什么不說重力勢能與物體重力大小有關？此時，本節(jié)課的主要研究方式及物理觀念基本已經(jīng)確立，為提高學生的物理思維，教師可以考慮采用物理原理幫助學生解決所用到的問題.如比較樁被打入的深度時，從做功的角度考慮，可以采用在小釘子上畫標志線的方式進行精確比較；重力勢能中的高度是相對高度，重力勢能中質量是物體固有屬性，物體的重力勢能確實與地球吸引有關.

33在機械能的轉化中形成思維導圖

為了說明“動能和勢能可以相互轉化”，編者建議組織學生進行 “觀察擺球動能和重力勢能的轉化”探究活動（圖7）.在探究時提出兩個觀察點：一是在不同位置時重力勢能和動能大小，另一個是當擺球從一個位置到另一位置的過程中，能量轉化情況.

探究過后，教材又提供了“游樂場的過山車”、“落地后又彈起的皮球”、“蕩秋千的人”、“撐桿跳高的運動員”四組生活現(xiàn)象供課堂討論.說明機械能中的動能、重力勢能和彈性勢能能夠相互轉化.為便于學生理解，我們可以在討論中畫出能量轉化的思維導圖（圖8）.導圖中標出影響各能量大小的主要因素，同時說明做功是實現(xiàn)能量轉化的途徑.

筆者認為，物理課堂應該具有“探究”味，教學設計應該基于課程標準、體現(xiàn)探究行為.只有讓學生切實經(jīng)歷“實驗探究”的過程，他們才能形成“科學思維”，樹立“物理觀念”，養(yǎng)成“科學態(tài)度與責任”，獲得物理學科的核心素養(yǎng).

參考文獻：

[1]閻金鐸.提高中學物理教學質量的幾個問題（J（.天津教育，1983，（9）

[2]趙凱華.對中學物理課程若干問題之我見（J（.物理教學，2009，（2）

[3]中華人民共和國教育部.義務教育物理課程標準（2011年版）[S].北京：北京師范大學出版社，2012