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        由一道習(xí)題引發(fā)的關(guān)于“功”教學(xué)的分析與思考

        2018-08-11 09:46:56陸光華
        物理教學(xué)探討 2018年5期
        關(guān)鍵詞:踢球選擇題書包

        陸光華

        摘 要:本文針對在高三一輪復(fù)習(xí)中,學(xué)生在核心概念“功”上出現(xiàn)的低級錯誤,尋找其原因,并進行分析與思考。

        關(guān)鍵詞:核心概念;核心素養(yǎng);功

        中圖分類號:G633.7 文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:1003-6148(2018)5-0056-2

        1 問題起源

        在高三一輪復(fù)習(xí)“機械能”部分時,課后作業(yè)有如下一道題目:運動員用100 N的力把質(zhì)量為0.5 kg的球踢出40 m遠,已知球獲得的初速度為20 m/s,運動員踢球過程中對球做的功為( )

        A.4 000 J

        B.100 J

        C.沒有做功

        D.無法確定

        本題考查學(xué)生對“功”概念的理解,要求學(xué)生分析得出踢球過程中腳對球的力是變力,從而利用動能定理求出運動員對球做的功,答案為B選項。這道題在高一學(xué)習(xí)中就出現(xiàn)過,屬于基本題。筆者任教的是江蘇省一所縣中高三年級兩個理科班,學(xué)生又是學(xué)校里的中上游水平,筆者原以為這道題對高三學(xué)生而言顯然是非常簡單的。然而,事實是有約15%的學(xué)生出現(xiàn)錯誤,這讓筆者非常吃驚。更出乎意料的是幾位答錯的同學(xué)一致反映,初中的教材上面就有人踢球做功與否的問題,當(dāng)時老師說運動員對球不做功。

        2 初中教材上到底說了什么

        下面四幅圖源于現(xiàn)在高三學(xué)生當(dāng)年初中所用的江蘇科學(xué)技術(shù)出版社出版的《初中物理》9年級上冊2007年第2版教材,這四種情景分別是圖1“女孩把一箱報刊搬起來”、圖2“學(xué)生背著書包在水平路面上勻速前進”、圖3“司機費了九牛二虎之力,汽車還是紋絲不動”、圖4“運動員踢了足球一下,球在草地上滾動了一段距離”。教材上問人做功了嗎?為什么?[1]

        3 問題分析

        “功”在中學(xué)能量部分是非常重要的概念。就知識結(jié)構(gòu)而言,功是為進一步得出“能”這個更為廣泛、更為重要的概念服務(wù)的。做功的過程反映了能量的轉(zhuǎn)化過程,功的重要意義在于它可以決定能量的變化,因而為研究能量轉(zhuǎn)化過程奠定了定量分析的基礎(chǔ)。因此,無論是初中還是高中都應(yīng)當(dāng)重視核心概念“功”的教學(xué)。

        3.1 初中教材與教學(xué)分析

        3.1.1 初中研究做功問題應(yīng)交代清楚研究對象

        教材中問“人做功了嗎?”其實人是否做功一定要明確研究對象,即對誰做功。上面四幅圖分別是研究女孩是否對一箱報刊做功、學(xué)生是否對書包做功、人是否對汽車做功、運動員是否對足球做功。

        以圖2具體來說,學(xué)生背著書包在水平路面上勻速前進,其實這里是忽略了人走路過程中的身體起伏,理想化地認為人行走時,書包在同一水平線上勻速運動,研究人是否對書包做功。即便如此,走路過程中身體每一部分的運動情況不同,因此人不能看作質(zhì)點,而只能把人體當(dāng)作質(zhì)點組,其做功的過程也應(yīng)該是質(zhì)點組的動能定理,即W1+W2=ΔEk。人體肌肉間的內(nèi)力對人體做功,使人體內(nèi)的生物能轉(zhuǎn)化為其他形式的能,也就是說人的確是做功了,只不過其對象不是書包而已。因此,教師在授課時就必須強調(diào)研究對象是書包,對研究的理想化處理也需作簡單說明,否則學(xué)生稀里糊涂,勢必給今后的學(xué)習(xí)留下隱患。

        3.1.2 初中研究做功問題應(yīng)指明研究過程

        功是一個過程量,如同研究平均速度一樣,研究是否做功,一定要交代清楚哪個研究過程。比如圖1女孩搬起報刊的過程中對報刊做了功,而勻速前進時就沒有對其做功。而圖4“運動員踢了足球一下,球在草地上滾動了一段距離”,筆者猜測蘇科版初中物理2007年第2版教材上圖4的本意是,球離開腳在草地上滾動后,因為沒有作用力,所以人對球不做功。但這種說法容易給學(xué)生一種錯覺:人踢球的過程中人對球沒有做功。人踢球,腳接觸球的過程中,腳對球有力,在力的方向上也有位移,因此這個過程腳一定對球做了功,而球與腳分離后在草地滾動的過程中人當(dāng)然沒有對球做功。筆者又翻閱了最新的2013年第3版教材,圖4文字說明已經(jīng)改為“足球被踢出后,在草地上滾動了一段距離”,顯然編寫者意識到這個問題,修改后的表述更明確不會產(chǎn)生歧義[2]。

        對教材原先模糊的表述,筆者認為,教學(xué)中應(yīng)把運動員踢球問題分兩個過程分別研究,讓學(xué)生對這兩個過程中的做功情況分別進行思考、討論,得出結(jié)論。筆者在與部分初中教師溝通后了解到,初中教學(xué)中確實存在對踢球問題過程強調(diào)不夠,不分階段分析的情況。由此學(xué)生囫圇吞棗,出現(xiàn)了筆者所遇到的窘境,也就不足為奇了。

        3.2 高中教學(xué)的分析

        出現(xiàn)問題的幾位學(xué)生高一并不都是筆者所教,為什么高一教學(xué)中我們都沒有發(fā)現(xiàn)這個問題?組內(nèi)其他同仁對此有何見解呢?在組內(nèi)教研活動研討該問題時,他們對此也頗感意外,最大的疑惑在于,人踢球做功問題初中應(yīng)該有定性分析,初中是怎么講的?反觀高一教學(xué),大家形成以下共識:這類題多以選擇題的形式出現(xiàn),也較為簡單,教學(xué)的經(jīng)驗是高一學(xué)生出現(xiàn)的錯誤絕大多數(shù)是,誤選A選項。所以,高一教學(xué)中更多強調(diào)A選項為什么錯,但是C選項幾乎不提,感覺學(xué)生不會對此選項有問題。倘若有,也會認為他們是一時糊涂,亦或是實在太差“無可救藥”。

        4 幾點思考

        第一,重視基本概念教學(xué)要始終如一,高三教學(xué)也應(yīng)該如此。核心概念教學(xué)重心應(yīng)該從講授事實轉(zhuǎn)移到使用事實,學(xué)習(xí)重心也應(yīng)該從記憶事實轉(zhuǎn)移到理解可遷移的核心概念和對更為根本的知識結(jié)構(gòu)進行深層理解,培養(yǎng)和發(fā)展思維能力[3]。

        第二,我們應(yīng)自覺踐行“以學(xué)定教”的理念,根據(jù)學(xué)生出現(xiàn)的問題進行有針對性地講解,不能僅憑個人的所謂經(jīng)驗而忽略了學(xué)生出現(xiàn)的錯誤。

        第三,為了實現(xiàn)初高中教學(xué)有效銜接,高中教師應(yīng)當(dāng)多翻閱初中物理教材,并設(shè)法了解學(xué)生對初中相關(guān)內(nèi)容的掌握情況,清楚學(xué)生的認知起點,這樣教學(xué)中才能有的放矢。

        第四,選擇題是考查概念的常見形式,然而選擇題作為客觀題,我們批改時只能看到學(xué)生的答案,看不到學(xué)生的解題過程,這也影響了教師準(zhǔn)確判斷學(xué)生學(xué)習(xí)中存在的障礙。筆者認為,布置作業(yè)時應(yīng)少一些選擇題,學(xué)生做選擇題時應(yīng)要求他們盡量留下分析過程。教師還應(yīng)多與學(xué)生交流選擇題中的解題思路,這或許會發(fā)現(xiàn)不少隱藏在答案背后的問題。

        參考文獻:

        [1]劉炳昇,李容.義務(wù)教育課程標(biāo)準(zhǔn)實驗教科書 物理9年級上冊[M].南京:江蘇科學(xué)技術(shù)出版社,2007.

        [2]劉炳昇,李容.義務(wù)教育課程標(biāo)準(zhǔn)實驗教科書 物理9年級上冊[M].南京:江蘇鳳凰科學(xué)技術(shù)出版社,2013.

        [3]張穎之,劉恩山.核心概念在理科教學(xué)中的地位和作用——從記憶事實向理解概念的轉(zhuǎn)變[J].教育學(xué)報,2010,6(1):57-61.

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