| 标题 | 由一道习题引发的关于“功”教学的分析与思考 |
| 范文 | 陆光华 摘 要：本文针对在高三一轮复习中，学生在核心概念“功”上出现的低级错误，寻找其原因，并进行分析与思考。 关键词：核心概念；核心素养；功 中图分类号：G633.7 文献标识码：A 文章编号：1003-6148（2018）5-0056-2 1 问题起源 在高三一轮复习“机械能”部分时，课后作业有如下一道题目：运动员用100 N的力把质量为0.5 kg的球踢出40 m远，已知球获得的初速度为20 m/s，运动员踢球过程中对球做的功为（ ） A.4 000 J B.100 J C.没有做功 D.无法确定 本题考查学生对“功”概念的理解，要求学生分析得出踢球过程中脚对球的力是变力，从而利用动能定理求出运动员对球做的功，答案为B选项。这道题在高一学习中就出现过，属于基本题。笔者任教的是江苏省一所县中高三年级两个理科班，学生又是学校里的中上游水平，笔者原以为这道题对高三学生而言显然是非常简单的。然而，事实是有约15%的学生出现错误，这让笔者非常吃惊。更出乎意料的是几位答错的同学一致反映，初中的教材上面就有人踢球做功与否的问题，当时老师说运动员对球不做功。 2 初中教材上到底说了什么 下面四幅图源于现在高三学生当年初中所用的江苏科学技术出版社出版的《初中物理》9年级上册2007年第2版教材，这四种情景分别是图1“女孩把一箱报刊搬起来”、图2“学生背着书包在水平路面上匀速前进”、图3“司机费了九牛二虎之力，汽车还是纹丝不动”、图4“运动员踢了足球一下，球在草地上滚动了一段距离”。教材上问人做功了吗？为什么？[1] 3 问题分析 “功”在中学能量部分是非常重要的概念。就知识结构而言，功是为进一步得出“能”这个更为广泛、更为重要的概念服务的。做功的过程反映了能量的转化过程，功的重要意义在于它可以决定能量的变化，因而为研究能量转化过程奠定了定量分析的基础。因此，无论是初中还是高中都应当重视核心概念“功”的教学。 3.1 初中教材与教学分析 3.1.1 初中研究做功问题应交代清楚研究对象 教材中问“人做功了吗？”其实人是否做功一定要明确研究对象，即对谁做功。上面四幅图分别是研究女孩是否对一箱报刊做功、学生是否对书包做功、人是否对汽车做功、运动员是否对足球做功。 以圖2具体来说，学生背着书包在水平路面上匀速前进，其实这里是忽略了人走路过程中的身体起伏，理想化地认为人行走时，书包在同一水平线上匀速运动，研究人是否对书包做功。即便如此，走路过程中身体每一部分的运动情况不同，因此人不能看作质点，而只能把人体当作质点组，其做功的过程也应该是质点组的动能定理，即W1+W2=ΔEk。人体肌肉间的内力对人体做功，使人体内的生物能转化为其他形式的能，也就是说人的确是做功了，只不过其对象不是书包而已。因此，教师在授课时就必须强调研究对象是书包，对研究的理想化处理也需作简单说明，否则学生稀里糊涂，势必给今后的学习留下隐患。 3.1.2 初中研究做功问题应指明研究过程 功是一个过程量，如同研究平均速度一样，研究是否做功，一定要交代清楚哪个研究过程。比如图1女孩搬起报刊的过程中对报刊做了功，而匀速前进时就没有对其做功。而图4“运动员踢了足球一下，球在草地上滚动了一段距离”，笔者猜测苏科版初中物理2007年第2版教材上图4的本意是，球离开脚在草地上滚动后，因为没有作用力，所以人对球不做功。但这种说法容易给学生一种错觉：人踢球的过程中人对球没有做功。人踢球，脚接触球的过程中，脚对球有力，在力的方向上也有位移，因此这个过程脚一定对球做了功，而球与脚分离后在草地滚动的过程中人当然没有对球做功。笔者又翻阅了最新的2013年第3版教材，图4文字说明已经改为“足球被踢出后，在草地上滚动了一段距离”，显然编写者意识到这个问题，修改后的表述更明确不会产生歧义[2]。 对教材原先模糊的表述，笔者认为，教学中应把运动员踢球问题分两个过程分别研究，让学生对这两个过程中的做功情况分别进行思考、讨论，得出结论。笔者在与部分初中教师沟通后了解到，初中教学中确实存在对踢球问题过程强调不够，不分阶段分析的情况。由此学生囫囵吞枣，出现了笔者所遇到的窘境，也就不足为奇了。 3.2 高中教学的分析 出现问题的几位学生高一并不都是笔者所教，为什么高一教学中我们都没有发现这个问题？组内其他同仁对此有何见解呢？在组内教研活动研讨该问题时，他们对此也颇感意外，最大的疑惑在于，人踢球做功问题初中应该有定性分析，初中是怎么讲的？反观高一教学，大家形成以下共识：这类题多以选择题的形式出现，也较为简单，教学的经验是高一学生出现的错误绝大多数是，误选A选项。所以，高一教学中更多强调A选项为什么错，但是C选项几乎不提，感觉学生不会对此选项有问题。倘若有，也会认为他们是一时糊涂，亦或是实在太差“无可救药”。 4 几点思考 第一，重视基本概念教学要始终如一，高三教学也应该如此。核心概念教学重心应该从讲授事实转移到使用事实，学习重心也应该从记忆事实转移到理解可迁移的核心概念和对更为根本的知识结构进行深层理解，培养和发展思维能力[3]。 第二，我们应自觉践行“以学定教”的理念，根据学生出现的问题进行有针对性地讲解，不能仅凭个人的所谓经验而忽略了学生出现的错误。 第三，为了实现初高中教学有效衔接，高中教师应当多翻阅初中物理教材，并设法了解学生对初中相关内容的掌握情况，清楚学生的认知起点，这样教学中才能有的放矢。 第四，选择题是考查概念的常见形式，然而选择题作为客观题，我们批改时只能看到学生的答案，看不到学生的解题过程，这也影响了教师准确判断学生学习中存在的障碍。笔者认为，布置作业时应少一些选择题，学生做选择题时应要求他们尽量留下分析过程。教师还应多与学生交流选择题中的解题思路，这或许会发现不少隐藏在答案背后的问题。 参考文献： [1]刘炳昇，李容.义务教育课程标准实验教科书 物理9年级上册[M].南京：江苏科学技术出版社，2007. [2]刘炳昇，李容.义务教育课程标准实验教科书 物理9年级上册[M].南京：江苏凤凰科学技术出版社，2013. [3]张颖之，刘恩山.核心概念在理科教学中的地位和作用——从记忆事实向理解概念的转变[J].教育学报，2010，6（1）：57-61. |
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