劉璟
一、讓學(xué)生明白學(xué)習(xí)物理知識的目的和意義
學(xué)生學(xué)習(xí)各學(xué)科知識,難免會產(chǎn)生為什么要學(xué)這些知識的疑問,有些學(xué)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(rèn)為學(xué)生有這樣那樣的疑問,是很正常的現(xiàn)象。這種學(xué)生主動探究的學(xué)習(xí)行為能極大地提高學(xué)習(xí)效率,是值得鼓勵的。作為一名物理教師,也應(yīng)該在開展課堂教學(xué)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(xué)設(shè)計(jì)中,不光要研究物理課程標(biāo)準(zhǔn),還要注意物理知識與生活實(shí)踐相結(jié)合。在機(jī)械效率課堂教學(xué)過程中,就有學(xué)生來問,為什么要學(xué)這些知識。我要求學(xué)生在課余思考這個問題,最后與學(xué)生形成共識:人類文明發(fā)展史,從某種程度來看就是機(jī)械發(fā)展史,從最原始簡單的機(jī)械到現(xiàn)在高精尖的機(jī)械,人們就是希望用更省力、更有效率的機(jī)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(jī)械發(fā)展仍是人類文明發(fā)展的重要一環(huán)。
從科學(xué)研究這個角度來看,學(xué)習(xí)機(jī)械效率的意義,就是為了設(shè)計(jì)出機(jī)械效率更高的新機(jī)械來代替效率低下的舊機(jī)械?,F(xiàn)在人們研發(fā)新型材料來減輕機(jī)械自重,研發(fā)新型機(jī)械結(jié)構(gòu)、潤滑油等來減小機(jī)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(shí)際使用這個角度來看,學(xué)習(xí)機(jī)械效率就是為了更好地使用和保養(yǎng)機(jī)械,在使用機(jī)械過程中接近并保持理論設(shè)計(jì)中的最大機(jī)械效率。例如,運(yùn)載車輛盡量按照設(shè)計(jì)的滿載標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)送貨物肯定比只裝少量貨物機(jī)械效率高,定期給機(jī)械上油來防止機(jī)械生銹,定期更換機(jī)油來減小機(jī)械摩擦,根據(jù)需要清洗或更換零件來減輕機(jī)械自重等。人們在日常生活中,僅僅是使用機(jī)械,而不是去設(shè)計(jì)、改良機(jī)械,所以,我們學(xué)習(xí)機(jī)械效率更為重要的意義,就是如何使用好機(jī)械,讓機(jī)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(jī)械,才能既提高經(jīng)濟(jì)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(xué)生明白了學(xué)習(xí)機(jī)械效率的作用和意義,就能更主動有效地學(xué)習(xí)并鞏固這方面的知識。學(xué)習(xí)其他物理知識,同樣要讓學(xué)生明白學(xué)習(xí)的目的和意義,這對初中物理課堂教學(xué)能起到事半功倍的效果。
二、聯(lián)系生活實(shí)際,提高學(xué)習(xí)效率
學(xué)生學(xué)習(xí)了機(jī)械效率,就會遇到各種有關(guān)機(jī)械效率的問題,更多的是如何提高機(jī)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(jī)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(jī)械效率就提高了。但是在實(shí)際生活中,有用功應(yīng)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(jī)械效率而拉300kg的材料上樓,因?yàn)槎喑龅?00kg貨物并不是裝修所需要的材料,多花了力氣卻起不到應(yīng)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(jī)械效率最大,但是還要考慮機(jī)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(shè)計(jì)允許的范圍內(nèi)盡量滿載,可以使車輛接近理論設(shè)計(jì)的最大機(jī)械效率,這里的前提是保障機(jī)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(jī)械效率,但是付出的代價是巨大的。它會使機(jī)械壽命大幅度縮短,更重要的是操作機(jī)械的人員安全得不到保障。所以,上述問題設(shè)計(jì)時,就應(yīng)該考慮到生活實(shí)際。問題的設(shè)計(jì),不光要檢驗(yàn)學(xué)生的知識掌握程度,更重要的是,要起到應(yīng)用知識的正確導(dǎo)向作用。上述題目的設(shè)計(jì),應(yīng)回避掉這種增加物重來提高機(jī)械效率的方法,或是在題目中標(biāo)注好“在安全使用的前提條件下”。最好的辦法,還是引導(dǎo)學(xué)生通過減小額外功的方式來提高機(jī)械效率,這才是日常生活中人們最常用的,也是學(xué)生最需要掌握的提高機(jī)械效率的方法。我把上述問題交給學(xué)生討論。學(xué)生在討論中,增強(qiáng)了學(xué)習(xí)物理知識的興趣,提升了理論聯(lián)系實(shí)際的能力,從而大大提高了學(xué)生學(xué)習(xí)物理知識的效率。
初中物理教師不能把物理簡單問題復(fù)雜化,而是要把物理復(fù)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(xué)過程中應(yīng)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(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)物理知識的興趣,而千萬不要讓學(xué)生畏懼這門學(xué)科。只有讓學(xué)生聽得明白、學(xué)得明白、練得明白、考得明白,才能真正保持并增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣,從而達(dá)到充分發(fā)揮初中物理課堂教學(xué)的高效性。