邵正雷

【摘 要】初中物理教材在知識編的排上，多以“學(xué)生的認(rèn)知順序”為導(dǎo)向，從而賦予課堂教學(xué)更多彈性空間。教師在研讀教材、綜合把握教學(xué)知識點(diǎn)的過程中，應(yīng)立足教材，適當(dāng)融入“二次開發(fā)”手段，激活物理課堂學(xué)習(xí)氛圍，提高學(xué)生對物理知識的理解和掌握。

【關(guān)鍵詞】物理；二次開發(fā)；實(shí)踐研究

現(xiàn)以蘇科版物理教材“功和能”一節(jié)教學(xué)為例，探究二次開發(fā)教材的實(shí)踐方法。

一、梳理“功和能”知識點(diǎn)橫向關(guān)系結(jié)構(gòu)，明確二次開發(fā)基礎(chǔ)

從初中生的認(rèn)知發(fā)展規(guī)律來看，前面已經(jīng)學(xué)習(xí)過物體的運(yùn)動、速度、路程、力和簡單機(jī)械等知識，而引出“功和能”知識具有承接性、漸進(jìn)性、拓深性特點(diǎn)，也是觀察物理教學(xué)主線的基礎(chǔ)。圍繞蘇科版初中物理教材對“功和能”知識點(diǎn)的橫向編排關(guān)系，先介紹“功”的概念，認(rèn)識機(jī)械功的條件和單位；接著，探析“動能”“勢能”“機(jī)械能”概念，并從簡單的實(shí)驗(yàn)過程中讓學(xué)生認(rèn)識機(jī)械能的轉(zhuǎn)化；再者，引出“機(jī)械能”與“內(nèi)能”的轉(zhuǎn)化關(guān)系，讓學(xué)生了解做功是改變內(nèi)能的一種方式，了解熱機(jī)原理，認(rèn)識壓縮與做功中的能量轉(zhuǎn)化；之后，認(rèn)識“電能表”“電功”，讓學(xué)生學(xué)會讀電能表，理解電功及公式；最后了解新能源概念及相關(guān)知識點(diǎn)。由此，可通過由淺入深的漸進(jìn)式策略，順應(yīng)初中生物理學(xué)習(xí)認(rèn)知規(guī)律，促進(jìn)學(xué)生逐漸了解“功和能”知識，為二次開發(fā)創(chuàng)造條件。

二、通過“二次開發(fā)”整合知識點(diǎn)，落實(shí)課標(biāo)教學(xué)任務(wù)

對教材知識點(diǎn)進(jìn)行二次開發(fā)，應(yīng)該圍繞課標(biāo)要求，細(xì)化教學(xué)任務(wù)，站在學(xué)習(xí)者的視角展現(xiàn)知識點(diǎn)間的關(guān)系，幫助學(xué)生構(gòu)建“功和能”知識體系。通常，二次開發(fā)需要遵循學(xué)生“缺位什么，開發(fā)補(bǔ)償什么”的原則。如在學(xué)習(xí)“功”及認(rèn)識“機(jī)械功”概念時，除結(jié)合教材認(rèn)識“功”之外，我們還可以通過具體實(shí)例，讓學(xué)生認(rèn)識“什么是功”“做功了嗎”“測量做功”等方法。在認(rèn)識“動能”“彈性勢能”“重力勢能”等概念時，既要關(guān)注簡單的物理現(xiàn)象，還要分辨決定相關(guān)能量的影響因素，并了解機(jī)械能的轉(zhuǎn)化過程。我們可以在“動能”和“勢能”的學(xué)習(xí)中，融入“探究動能”“模擬打樁”“觀察擺球”等實(shí)踐活動，讓學(xué)生從動手實(shí)驗(yàn)中了解三種機(jī)械能的特點(diǎn)。在幫助學(xué)生理解“動能”“勢能”時，本節(jié)編排設(shè)置在“功”之后，但并未對物體的受力及做功問題有所涉及，為的是讓學(xué)生能夠很好地理解動能、勢能大小的變化情況，以及對相互轉(zhuǎn)化的認(rèn)識。在“做功是改變內(nèi)能的一種方式”中，主要討論機(jī)械能與內(nèi)能的相互轉(zhuǎn)化。在該節(jié)教材二次開發(fā)上，我們可圍繞“熱機(jī)”“汽油機(jī)工作循環(huán)”知識點(diǎn)，延伸“做功改變物體內(nèi)能”“觀察點(diǎn)火爆炸現(xiàn)象”等實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生從中“空氣壓縮引火”“點(diǎn)火爆炸”等實(shí)驗(yàn)中定性分析做功與努力轉(zhuǎn)換過程。由此得到“做功的兩個條件”，以及“做功是一種形式的能轉(zhuǎn)化為另一種形式的能”。同時，對于“做功”與“能量”轉(zhuǎn)化，在判斷是否“做功”時，不必拘泥于做功的兩個必要條件，還可以通過能量是否轉(zhuǎn)化來判斷。在學(xué)習(xí)電能表、電功等概念時，通過“比較兩個燈泡的亮暗”來分析電能與電功的關(guān)系。對于“電流做功”，教材中未指明“電流就是電荷的定向移動”相關(guān)知識，學(xué)生對電流做功的理解存在模糊性。因此，需要從不同類型用電器來分析電流做功及電能的轉(zhuǎn)化。還有，在學(xué)習(xí)“W=UIt”公式時，利用電能計算公式來計算電流做功的多少，可以讓學(xué)生從“功”與“能”的轉(zhuǎn)化關(guān)系分析入手，認(rèn)識“消耗的電能”轉(zhuǎn)化為其他形式的能。同樣，電功與電熱之間也是有區(qū)別的，我們要讓學(xué)生明白，電熱是能量的轉(zhuǎn)化，不是內(nèi)能的轉(zhuǎn)移。

三、對照“功和能”學(xué)習(xí)，完善二次開發(fā)教學(xué)實(shí)踐

在認(rèn)識“功”的概念，了解“功”的單位“焦耳”時，我們可以延伸二次開發(fā)。針對“1”焦耳的功有多大？將50g雞蛋從地面舉過頭頂，所做的功約為1焦耳。對該例的闡述，我們可以分析人舉蛋的過程中，通過體內(nèi)化學(xué)能實(shí)現(xiàn)對雞蛋做功，讓雞蛋獲得重力勢能。從定量分析來看，人舉蛋做功為1焦耳，消耗的體內(nèi)化學(xué)能為1焦耳，而雞蛋獲得的重力勢能增加1焦耳。同樣，在教材中，對于80g的皮球從高出自由下落5m，重力做功是多少？對該例的二次開發(fā)，我們可以分析皮球的自由落體運(yùn)動過程，重力對皮球做功，皮球重力勢能轉(zhuǎn)化為皮球動能，根據(jù)W=FS，重力做功為4焦耳，皮球的重力勢能減少了4焦耳，而動能增加了4焦耳。根據(jù)教材知識點(diǎn)，對“動能大小的影響因素”進(jìn)行探究，可通過演示實(shí)驗(yàn)，加深學(xué)生對“動能”大小及做功過程努力轉(zhuǎn)移的理解。設(shè)置一斜坡，將小車置于斜坡下滑，與靜止放在水平面上的木塊碰撞，小車速度減少，木塊獲得運(yùn)動。在這個過程中，融入“功和能”知識點(diǎn)，解釋小車在與木塊碰撞時，將部分動能轉(zhuǎn)移給木塊，木塊獲得動能。最后，對于“能量轉(zhuǎn)化和守恒定律”的學(xué)習(xí)，作為基本規(guī)律，將之與“做功”相聯(lián)系，讓學(xué)生了解“能量的轉(zhuǎn)化”是通過“做功”來完成的。也就是說，做了多少功，就輸出多少能量。由此延伸，對于機(jī)械能做功的過程，也是能量轉(zhuǎn)換的過程。

總之，對教材進(jìn)行“二次開發(fā)”旨在優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，合理選用和開發(fā)學(xué)習(xí)材料，順應(yīng)學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展需求，提高物理教學(xué)成效。因此，教師應(yīng)明確教學(xué)目標(biāo)，整合教學(xué)知識點(diǎn)，凸顯學(xué)生的學(xué)習(xí)主體地位，創(chuàng)造性地使用和開發(fā)教材。

【參考文獻(xiàn)】

[1]侯新宇.初中物理開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)的實(shí)踐研究[J].好家長，2015（46）