论文部分内容阅读
【摘 要】能量的概念是一个十分常用的、重要的物理概念，同时它也是非常抽象的，对于初中生而言既熟悉又陌生，国内外的研究学者通过调查发现学生容易将“能量”与“力”的概念相混淆。本文通过对初中物理能量概念教学的现状进行分析，从而对能量概念的实际教学提出一些建议。主要通过三个步骤来完成：第一步，认识能量的概念；第二步，理解能量的概念；第三步，应用能量的概念。步步为营，让学生正确理解能量的含义。
【关键词】能量概念，教学策略
课程标准把初中物理课程内容分为三个主题：物质、运动和相互作用、能量。能量的相关知识贯穿于整个初中物理教材，它将看似互相独立的热学、光学、力学、电磁学联系起来，所以能量相关知识的教学也是初中物理教学的一条主线。能量的概念是一个重要和常用的物理概念，准确理解其含义对于学习相关的知识起着基础性作用，但同时它也是非常抽象的，对于初中生而言既熟悉又陌生，国内外的研究学者通过调查发现学生容易将“能量”与“力”的概念相混淆。笔者通过能量概念的课堂教学实践，结合学生在课堂上的实际表现，对初中物理能量概念教学的现状进行分析，并对实际教学提出一些建议。
能量概念出现在教材（苏科版）第十二章“机械能和内能”中的第一节“动能 势能 机械能”。笔者通过访谈的方式随机采访了刚学习完本节课题的26名同学。提出三个问题：1.什么是动能？2.哪些因素影响动能的大小？3.什么是能量？结果发现：前两个问题分别有25个和23个同学回答出来，而第3个问题只有4个同学能较为完整的答出，8个同学在提示下勉强答出，而剩下14个同学的回答反映出对概念理解的偏差和错误。在教学过程中，一些教师对能量概念的教学不够重视，简单的给出概念之后便草草了事。笔者认为明晰能量的概念应是本节课题的第一重难点，并应该以此为主线展开教学。
第一步，认识能量的概念。
教师一般的处理方式是在举出几个实例后，便引入能量的概念“一个物体如果能够对另一个物体做功，那么这个物体就具有能量”。在教学过程中，这样的方式略显生硬和唐突，是不利于抽象思维能力较弱的初中生接受的。
首先，应复习功的概念。了解做功的两个必要因素：1.对物体有力的作用；2.物体在这个力的方向上通过一定距离。通过复习，有利于学生明确功和力之间的联系和区别。然后，利用视频引入能量的概念。播放一段正在做功的物体的视频，提问：“此物体是否在做功？”学生答：“是。”教师此时顺势引入能量的概念。通过对已有知识的复习和观察视频后的感性认识，学生能够较轻松地初步建立起能量的概念。
第二步，理解能量的概念。
在引入能量的概念之后，通过事例或者视频归纳出动能的概念“物体由于运动而具有的能”。接下来，大多教师往往直接进入“探究影响动能大小的因素”的教学环节。笔者认为此时应该创设契机，让学生进一步理解能量的概念。
首先，提问：“静止在校园里的汽车是否具有动能？你是如何判断的？”学生往往会出现两种判断小车没有动能的方法：1.小车没有运动；2.小车不在做功。这两种方法分别是利用动能和能量的概念进行判断的，而第二种判断方法恰好暴露了学生之前对能量概念理解的偏差。然后，教师追问：“不在做功的小车（物体）就一定没有能量吗？”（学生思考）“你能举出反例吗？”通过学生的讨论可以发现第二种判断方法是错误的。通过一系列的问题，点燃学生思维的火花，步步逼进，层层深入。接着，教师阐述“能够做功的物体”与“正在做功的物体”的区别，可以更好地达到让学生掌握能量概念的教学目的。最后，教师还可以介绍能量的另一种定义“能量可以理解为物体具有做功的本领”，这种定义更加有助于学生的理解。笔者要特别说明的是“能量是做功的本领”是我国八十年代以前许多物理教材采用的说法，这种说法并不是能量的准确含义，也受到了美国学者莱尔曼和我国学者邓仁忠的批评。但笔者认为对于初步接触能量概念和机械能的初中生而言，这种说法是可以进行介绍的。
第三步，应用能量的概念。
在“探究影响动能大小的因素”教学环节结束后进入重力势能概念的教学时，大多教师通常通过实例归纳出重力势能的概念“物体由于被举高而具有的能”。笔者认为，重力势能概念的归纳环节应该交给学生，通过归纳，让学生能够简单地应用能量概念。
首先，教师提问：“生活中哪些例子可以说明被举高的物体具有能量？”学生举例，“例如泥石流能将人埋入乱石堆；打桩机的气锤能够将桩打入地下；高中掉落的物体能够在地面上砸出坑……”这些例子都说明了物体具有能量，但却没有提及到能量的本质。然后，教师在重点强调学生所举实例中的关键词语“将人埋入乱石堆；将桩打入地下；在地面砸出坑”之后，提问：“为什么这些事例说明了被举高的物体具有能量？”（因为它们能够做功）通过应用能量的概念，学生自己进行总结归纳，透过现象认识本质，更加深刻的理解了能量的概念。
国家教委于2001年颁布的初中物理课程标准首次把“能量”作为新教材课程内容的三个主题之一，近年来考查与能量知识相关的考题数量和分值呈上升趋势，可见能量相关知识在中学物理中的重要性。李政道在回答怎样才能学好物理这一问题时曾强调：“学习物理的首要问题是要弄清物理学中的基本概念。”所以正确引导初中阶段的学生建立能量的概念，对今后学习有关能量的知识、建立能量观是十分重要的。笔者通过以上的教学步骤让学生从对能量概念的初步感知到对其内涵的确切认识直至深刻理解，步步为营，经过实践检验，取得了良好的教学效果。
【参考文献】
[1]阎金铎，田世昆.《中学物理教学概论》[M]，高等教育出版社，2003
[2]谭世略.《初中物理能量及相关概念教学的研究与实践》[D]，苏州大学，2009
（作者单位：江苏省太仓市实验中学）
【关键词】能量概念，教学策略
课程标准把初中物理课程内容分为三个主题：物质、运动和相互作用、能量。能量的相关知识贯穿于整个初中物理教材，它将看似互相独立的热学、光学、力学、电磁学联系起来，所以能量相关知识的教学也是初中物理教学的一条主线。能量的概念是一个重要和常用的物理概念，准确理解其含义对于学习相关的知识起着基础性作用，但同时它也是非常抽象的，对于初中生而言既熟悉又陌生，国内外的研究学者通过调查发现学生容易将“能量”与“力”的概念相混淆。笔者通过能量概念的课堂教学实践，结合学生在课堂上的实际表现，对初中物理能量概念教学的现状进行分析，并对实际教学提出一些建议。
能量概念出现在教材（苏科版）第十二章“机械能和内能”中的第一节“动能 势能 机械能”。笔者通过访谈的方式随机采访了刚学习完本节课题的26名同学。提出三个问题：1.什么是动能？2.哪些因素影响动能的大小？3.什么是能量？结果发现：前两个问题分别有25个和23个同学回答出来，而第3个问题只有4个同学能较为完整的答出，8个同学在提示下勉强答出，而剩下14个同学的回答反映出对概念理解的偏差和错误。在教学过程中，一些教师对能量概念的教学不够重视，简单的给出概念之后便草草了事。笔者认为明晰能量的概念应是本节课题的第一重难点，并应该以此为主线展开教学。
第一步，认识能量的概念。
教师一般的处理方式是在举出几个实例后，便引入能量的概念“一个物体如果能够对另一个物体做功，那么这个物体就具有能量”。在教学过程中，这样的方式略显生硬和唐突，是不利于抽象思维能力较弱的初中生接受的。
首先，应复习功的概念。了解做功的两个必要因素：1.对物体有力的作用；2.物体在这个力的方向上通过一定距离。通过复习，有利于学生明确功和力之间的联系和区别。然后，利用视频引入能量的概念。播放一段正在做功的物体的视频，提问：“此物体是否在做功？”学生答：“是。”教师此时顺势引入能量的概念。通过对已有知识的复习和观察视频后的感性认识，学生能够较轻松地初步建立起能量的概念。
第二步，理解能量的概念。
在引入能量的概念之后，通过事例或者视频归纳出动能的概念“物体由于运动而具有的能”。接下来，大多教师往往直接进入“探究影响动能大小的因素”的教学环节。笔者认为此时应该创设契机，让学生进一步理解能量的概念。
首先，提问：“静止在校园里的汽车是否具有动能？你是如何判断的？”学生往往会出现两种判断小车没有动能的方法：1.小车没有运动；2.小车不在做功。这两种方法分别是利用动能和能量的概念进行判断的，而第二种判断方法恰好暴露了学生之前对能量概念理解的偏差。然后，教师追问：“不在做功的小车（物体）就一定没有能量吗？”（学生思考）“你能举出反例吗？”通过学生的讨论可以发现第二种判断方法是错误的。通过一系列的问题，点燃学生思维的火花，步步逼进，层层深入。接着，教师阐述“能够做功的物体”与“正在做功的物体”的区别，可以更好地达到让学生掌握能量概念的教学目的。最后，教师还可以介绍能量的另一种定义“能量可以理解为物体具有做功的本领”，这种定义更加有助于学生的理解。笔者要特别说明的是“能量是做功的本领”是我国八十年代以前许多物理教材采用的说法，这种说法并不是能量的准确含义，也受到了美国学者莱尔曼和我国学者邓仁忠的批评。但笔者认为对于初步接触能量概念和机械能的初中生而言，这种说法是可以进行介绍的。
第三步，应用能量的概念。
在“探究影响动能大小的因素”教学环节结束后进入重力势能概念的教学时，大多教师通常通过实例归纳出重力势能的概念“物体由于被举高而具有的能”。笔者认为，重力势能概念的归纳环节应该交给学生，通过归纳，让学生能够简单地应用能量概念。
首先，教师提问：“生活中哪些例子可以说明被举高的物体具有能量？”学生举例，“例如泥石流能将人埋入乱石堆；打桩机的气锤能够将桩打入地下；高中掉落的物体能够在地面上砸出坑……”这些例子都说明了物体具有能量，但却没有提及到能量的本质。然后，教师在重点强调学生所举实例中的关键词语“将人埋入乱石堆；将桩打入地下；在地面砸出坑”之后，提问：“为什么这些事例说明了被举高的物体具有能量？”（因为它们能够做功）通过应用能量的概念，学生自己进行总结归纳，透过现象认识本质，更加深刻的理解了能量的概念。
国家教委于2001年颁布的初中物理课程标准首次把“能量”作为新教材课程内容的三个主题之一，近年来考查与能量知识相关的考题数量和分值呈上升趋势，可见能量相关知识在中学物理中的重要性。李政道在回答怎样才能学好物理这一问题时曾强调：“学习物理的首要问题是要弄清物理学中的基本概念。”所以正确引导初中阶段的学生建立能量的概念，对今后学习有关能量的知识、建立能量观是十分重要的。笔者通过以上的教学步骤让学生从对能量概念的初步感知到对其内涵的确切认识直至深刻理解，步步为营，经过实践检验，取得了良好的教学效果。
【参考文献】
[1]阎金铎，田世昆.《中学物理教学概论》[M]，高等教育出版社，2003
[2]谭世略.《初中物理能量及相关概念教学的研究与实践》[D]，苏州大学，2009
（作者单位：江苏省太仓市实验中学）