把物理課堂還給學生

王蓓　樓松年

摘 要：新一輪全國基礎教育課程改革已逐步在各地轟轟烈烈地開展。本次課改的目的是要給學生全面、豐富的發展留有充足的時間和空間，要有利于學生自主、多樣、持續、有創造性地發展。本文借用“功率”這節課論述教師如何在課堂教學中發揮學生的主體作用，完成新課程的目標和要求。

關鍵詞：主體；高效課堂；自主認知；思維發展

中圖分類號：G633.7 文獻標識碼：A 文章編號：1003-6148（2015）11-0041-4

金華市開展了“把課堂還給學生”的教研活動，活動的內容為 “功率”。全市各校派一位教師輪流展示了自己精心準備的教學內容，筆者聽后深受啟發，現將其中精彩的部分呈現給大家。

1 創設情景，導入新課——新課引入的過程

這一環節，多位教師采取了直接導入法，即回顧上一節“功”的概念及公式后進入新課。少部分教師采用PPT多媒體形式以圖片展現：生動形象地說明做功有快慢之分，轉而回顧上一節的內容進入新課。

評析 直接導入法雖無科學性錯誤，但是平淡無味，未能很好地調動學生的興趣。圖片引入法，雖能調動學生的興趣，但學生主體參與程度較低，未能體會到學習物理知識的樂趣和幸福感。

深入的思考 能否設計一個精練的小實驗導入新課，提出與本節課內容相關的問題，既能打破常規的平淡導入過程，又能調動學生的思維以及激發學生的學習欲望？

教學設計 導課小實驗：桌邊放兩桶水，請兩位學生（男女各一）將水桶盡快地提到桌面上。

師：同學們，在提水的過程中，你們發現了什么相同點與不同點呢？

生：水量相同，水被提升的高度相同。

生：水被提起所用的時間不同。

師：做了相同的功，時間卻不同，原來做功也是有快慢之分的。現在讓我們一起走進今天的學習內容吧！

設計評析 通過這樣精心設計的小實驗導入新課，學生能體會到學習“功率”這個物理量的必要性，增加了學習物理知識的成就感，從而體會到學習物理知識的樂趣和幸福感。

2 數理結合，活化思維——功率數學表達式得出的過程

這一環節，多位教師通過講解或讓學生閱讀教材的方式直接得出功率的表達式。少部分教師先引導學生一起回顧初中功率的相關知識，再直接從數學的角度推導出功率的表達式。極少部分教師借用“速度”“加速度”這兩個物理量，引導學生從類比的角度去思考并推導出功率的數學表達式。

評析 依托教材的直接呈現方式，學生只能機械地接受P=■這個數學表達式。用類比的方式，可以引導學生思考，教學效果相對較好，但學生只能突兀地接受這樣的類比過程和思維方式。

深入的思考 用什么樣的方式指引學生思維，使學生自主地得出功率的數學表達式，并在思考的道路上自行前進呢？

教學設計 課前片段：教師帶領數位本班學生開展一項體能測試，從一樓上升到四樓，并記錄每位學生的質量和所用時間。制作表格，課上PPT呈現，如表1所示。

表1 體能測試原始數據

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師：這是同學們昨天的數據，我們一起算出自己做功多少，已知層高3米。（最后全部呈現，如表2所示）

表2 體能測試數據處理

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師：如何比較這三位同學做功的快慢呢？（已找出做功相同的三位同學，并標記出）

生：他們的做功相同，比較所用時間。

師：這三位又該如何比較呢？（已找出做功不同，時間也不同的三位同學，并標記出）

生：把做的功除以所用時間，再比較數值的大小。

師：做的功除以所用時間，再比較數值，也就是比較單位時間內做功的多少。我們引用“功率”這個物理量去描述，那么功率的數學表達式可以寫成：P=■。功率描述的是做功的快慢，速度描述的是什么物理量的快慢？加速度描述的又是什么物理量的快慢呢？

設計評析 學生對自己和同學們的數據非常感興趣，能很好地調動學生的積極性。由簡入深的挖掘和分析，引導學生自發的思考，并自己能夠得出最后的數學表達式。

3 辨析概念，升華思維——講解平均功率與瞬時功率的過程

這一環節，多數教師輕描淡寫地口述平均功率和瞬時功率的定義，以及兩者之間的區別，少數教師補充講解如何從平均功率過渡到瞬時功率。再附上相應的練習，鞏固強化兩者的區別與聯系。

評析 教師采用直接口述方式，對學生的認知和思維的發展不能起到強有力的沖擊作用。

深入的思考 能否將平均功率過渡到瞬時功率這個過程形象化或者量化？

教學設計 如圖1所示，某位同學用2 N的力推書，書靜止在桌面上，它的質量為0.2 kg。試求：①2 s內推力的功率；②1 s內推力的功率。

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圖1 情境圖

師：請兩位同學告訴大家這兩道小題的答案分別是多少。

生：第一小題是20 W。

生：第二小題是10 W。

師：為什么答案會不同呢？

生：因為在運動的過程中，推力做功的功率是在變化的。

師：那我們算出來的功率是該段時間的什么功率呢？

生：平均功率（齊聲說出）。

師：那我們接下去再計算0.5 s內推力的功率是多少？

生：5 W。

師：答案依舊不同！如果我們接下去計算0.1 s內推力的功率，0.01 s內推力的功率，甚至0.001 s內推力的功率呢？這個時候，平均功率將非常非常接近該時刻的瞬時功率了。平均功率是指物體在某一段時間內某個力做功功率的平均值，而瞬時功率是指物體在某一時刻某個力做功的功率。

設計評析 幾個問題由淺入深，引領著學生思維的活動，在學生的頭腦中形成了平均功率過渡到瞬時功率的情景圖。

4 走進生活，學以致用——辨析實際功率與額定功率的過程

這一環節，多數教師先口述實際功率和額定功率的定義，再通過PPT圖片的形式展示給學生，但一般教師最多只能呈現出某機器銘牌的圖片，并指出額定功率的大小。

評析 教師采用PPT圖片的形式雖然可以吸引學生的注意力，但不能很好地調動學生的興趣。

深入的思考 其實學生對這塊內容并不難理解與掌握，因為實際功率和額定功率很貼近現實生活。可以實物形式或者視頻形式呈現在課堂上。

教學設計 播放一段汽車在加速和減速的過程中功率的視頻，并突顯出整個過程中的汽車功率隨時間的變化曲線，如圖2所示。

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圖2 P-t圖像

師：通過這個視頻，我們可以得到什么？

生：汽車運行過程中的功率并不是一個固定值，而是隨著實際情況在變化的。

師：我們把機器在實際工作中的功率叫做實際功率，但它小于等于機器的額定功率。額定功率是指機器在正常工作中的最大功率，一般在機器的銘牌上面標出，如圖3所示，汽車發動機的額定功率為108 kW。

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圖3 汽車銘牌

設計評析 讓學生通過視頻觀察物理量的變化過程，并設計將抽象的物理量定量化的環節，這樣既促進了學生感性認知這個物理量，又使知識的學習過程充分地內化為自主認知過程，達到了較好的教學效果。

5 實驗操作，邏輯推理——對公式P=Fv理解的過程

這一環節，多數教師先通過公式P=Fv討論三者之間的關系，再例舉說明與講解。少數教師通過播放汽車保持功率不變爬坡的視頻，呈現P=Fv三者之間的關系。最后通過相應的習題，加強學生的理解與鞏固。

評析 物理課堂中，最生動、高效地傳授知識的方式必定是實驗。實驗可以為學生創設一個最直接的物理情景，給學生以感性認識，能為學生在形成物理概念、得出物理規律等方面做出最直接的鋪墊，使學生感受倍深。

深入的思考 如果能采用新穎有趣的小實驗開展這個環節，一定會使學生全身心地投入到課堂學習中，收到事半功倍的教學效果，學生科學素養的提高就能自然而然地實現。

教學設計 將實驗儀器擺放于教室前，先介紹儀器，再開展實驗過程，如圖4、5、6所示。

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圖4 實驗整體圖

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圖5 方向控制盤 圖6 功率控制鍵

師：先將小車發動機的功率調節到一個適當值，使小車在水平軌道上行駛，并保持發動機的功率不變，讓小車接著行駛到傾斜的軌道上。請同學們仔細觀察小車在運行過程中發生了什么變化。

師：請一位同學說一說，你發現小車有什么變化？

生：小車在傾斜軌道上的速度明顯小于在水平軌道上的速度。

師：注意，在兩個運動過程中小車的功率是保持不變的！小車上坡時，由于受力情況的變化，所需要的牽引力增加，小車的速度只能減小，正如我們所看見的。在現實生活中，有經驗的駕駛員通常采用換擋減小速度使得汽車爬坡成功。

師：通過這個小實驗，我們可知P=Fv三者之間的關系。

設計評析 物理教學要求教師不是簡單地將知識傳授給學生，而是充分利用實驗讓學生在探究學習中理解知識、總結規律，讓學生通過探究學習獲得成功體驗，激發學習興趣。

6 體驗過程，提升方法——課堂小結的過程

這一環節，多數教師采取自我小結，少部分教師采取PPT簡單框架式呈現。

教學設計 教師讓兩位學生歸納總結課堂學習的內容和方法，并再讓二至三位學生加以補充和歸納。

設計評析 教學過程中，教師作為引導者和組織者，學生才是學習的主體。教師讓學生總結學習的情況和感受，一方面有利于學生梳理課堂內容，另一方面也有助于學生構建起自己的知識框架，更有利于將學生的接受和掌握新知識的情況反饋給教師。

參考文獻：

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[2]王振宏，李彩娜.教育心理學[M].北京：高等教育出版社， 2011.

[3]任明.優質課比賽后的思考[J].中學物理，2014，32（2）：23—24.（欄目編輯 羅琬華）