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功概念引入的教学设计

2014-07-31王三耿

中学生数理化·教与学 2014年7期
关键词:功劳物理量贡献

王三耿

要学好初中物理,对于学生来说,理解和牢固掌握最基本的物理概念和物理规律是重中之重.只有对基本知识的内涵和外延理解清楚,才能灵活应用.物理概念是人们在长期的社会活动中,经过大量的实践及科学试验推理、概括出来的,物理概念是物理学的基本单元,也是拓展物理思维的基本知识点.

对于初中九年级的学生来说,接触物理课的时间不长,要深刻理解物理学中的概念,还必须经历一个从感性到理性、从具体到抽象、从知识的理解到灵活应用的过程.这个过程要通过分析、抽象、综合及概括才能实现.因此对于学生来说,学习物理的主要目的除了掌握基本的知识点之外,重要的是学会一种物理思维和探索物理世界的科学方法,这才是教学的终极目标.

一、九年级物理的功概念:新课的

引入

“功”是九年级物理课教学中极易出错和难以掌握的一个重要概念,同时也是一个复合型的物理概念,既涉及距离,也涉及力.学习此概念的根本目的在于研究能量的转化.但是,对于刚学习物理不久的九年级学生来说,对于能量概念的认知度还理解甚少.因此,在学习的过程中,学生总会产生这样的疑惑,力和距离为啥要乘在一起呢?理解不了的学生只能死记概念,这就导致在后续的学习过程中不能灵活应用.

在学习过程中,我首先从一个故事开始:有一个人要维修房屋,主人对于聘请的工人工资计算时按照付出的贡献和功劳来计算的,但是其中有两个工人让主人犯难了,一个工人中午将5000N的石料提到了2m高的墙顶上,另一个工人将2000N的瓦片提高到6m高的房檐上,在计算工资时,主人发愁了:这两个人的贡献来如何比较呢?

二、九年级物理功概念的新课教

学过程

学生对于这个问题很感兴趣,七嘴八舌地展开了热烈的讨论,课堂气氛很好,有的学生说比重力、有的学生说比高度、有的学生说将重力和高度相乘起来等.我对学生的这些方案进行一一解释,然后要求学生思考:如何使用一个物理量来表示两个工人的贡献,并给这个物理量取一个名字.

本节课的设计与讨论过程:学生甲:我认为应该比较重力,重力大的贡献大,功劳大.教师:同学们来讨论下这个方法合理吗?学生:不合理,如果仅比较重力,谁还愿意把他们提那么高啊?比如都是一个是30N,提高到10m,一个是300N,提高到1m,我觉得前者的功劳大.学生乙:我认为应该比高度,谁的高度高,谁的贡献大.学生:不合理,如果仅比较高度,对于重力大的人肯定不公平,虽然他提高的高度低,但是他费劲大.教师:比重力不合理,比高度也不合理,那大家有没有更好的方法呢?学生丙:将高度和重力相加起来,谁的和值大谁的功劳就大.学生:不合理,力和高度是两个没有任何联系的概念,在物理学中是不能相加的.学生:我也认为不合理.比如,一个人搬10N的物体上升1m,一个没拿东西爬了20m的高楼,难道说第二个人的贡献大?教师:既然这种方法也不合理,那么你们还有没有好的方法呢?学生丁:我认为可以将重力和高度相乘,乘积大的贡献大.学生:不对,不同类型不同单位的物理量不能相乘.教师:不同类型的物理量不能相加,但是能否相乘呢?大家再思考下,想想之前学过的物理学量.学生:可以相乘,如电压等于电流乘以电阻.教师:对,不同类型不同单位的物理量是可以相乘的,但是不能相加减.大家思考下,前面几个同学提的方法哪个最合理?学生:丁同学的方法最合理.教师:是的,那么我们采用丁同学的方法来计算下上述两个工人的“功劳”.第一个工人:5000N×2m=10000N•m.第二个工人:2000N×6m=12000N•m.第二个工人的功劳大.教师:好,采用这种方法我们可以比较两个工人“功劳”的大小,在实际生活中还会遇到很多这种问题,为了方便问题的描述,我们将这两个物理量的相乘结果命名为“功”,就是功劳、贡献的意思.教师:在物理学中,将力和物体在力的方向距离的乘积叫做机械功,简称“功”.根据此定义,要说有功劳了,必须具备那两个不可缺少的因素?学生:力和沿力方向通过的位移.教师:对,务必记住:第一,力;第二,沿力方向通过的位移.思考:如果在路面上有一个大石头,一个人想把他推走,但是没有推动,请问这个人对石头做功了吗?学生:没有,因为虽然用力了,但是在力的方向没有通过距离.教师:对,分析的很正确.“推而未动”,虽然这个人用力了,但是没有任何的功劳和贡献,因此不能说他做功了.这点务必注意,必须是沿力方向的距离,如果在沿力的方向没有距离,就不能说这个力对物体做功了.

总之,通过上述系列的教师主导、学生主体的教学活动,学生对功这个概念有了深刻的理解和掌握,达到了事半功倍的教学效果.经过笔者的实践证明,在课堂教学过程中,尽可能地做到教师主导,学生主体,教师引导学生思路进行学习,既能提高学生的学习兴趣,也能充分给予学生思维想象的空间,这种教学模式值得推广.

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