人教版義務教育教材九年級物理“功的原理”是“功”這一節的難點。筆者在教學中感到按教材上的方法進行講授,雖然能讓學生弄懂功的原理,但理解起來總有一定困難。為突破以上難點,筆者嘗試了以下改進方法,收到了良好的效果。
1巧妙創設情景,體現從生活走向物理
教材直接從復習“簡單機械”知識入手,提出了“能否設計出一種既省力又省距離,即省功的機械”。如此引入與生活聯系不夠緊密,使學生感到有些突然。筆者創設了以下情景引入:“把一袋米運到二樓,可用哪些方法?”學生這方面的生活經驗非常豐富,可以很快舉例。教師針對舉例進行歸納:(1)人直接做功,如:提、扛、抬等;(2)使用機械做功,如:杠桿、定滑輪、動滑輪、輪軸、斜面等。接下來,教師再分析使用機械做功時哪些機械省力但費距離,哪些機械費力但省距離,根據功=力 距離,提出能否設計一種省功的機械。然后學生分組設計實驗,描述實驗方案。這樣由生活中的問題引入探究功的原理目的清楚,學生思考積極,激發了學習物理的興趣。
2敢于創新實驗,更符合學生認知規律
教材對試驗的設計思路為:先探究杠桿提升砝碼做功,求出直接用手做的功W1=Gh,G為砝碼重,h為砝碼提升高度;再求使用機械所做的功W2=Fs,F為動力(手的拉力,由杠桿平衡條件計算得出),s為手移動的距離。然后換用動滑輪探究,比較上述兩個實驗中使用機械所做的功和直接用手所做的功的關系,從而得出結論。
教材中用了理想法,在忽略了杠桿、滑輪重及摩擦的前提下得到數據,進而推出結論。由于初中學生思維還處在由經驗型向理論型的過渡期,對理想法認識不足。筆者在教學中改用彈簧秤來測動力,學生可直接讀出動力大小,增強了教學直觀性;再算出使用機械所做的功W2=和直接用手所做的功W1=,二者進行比較,可得到W2=>W1=;然后再問學生W2=能等于W1=嗎, W2=能小于W1嗎?學生分組討論后會發現:在理想情況下,即忽略杠桿、滑輪重及摩擦時,動力F才可由計算得出,這時W2==W1=;進一步討論得W2=不能小于W1=。綜上所述,W2=≥W1=,自然得出使用機械時,人們所做的功都不會小于不用機械所做的功,即使用任何機械都不省功的結論。
3加強理論聯系實際,注重由物理走向生活
既然使用任何機械都不省功,為什么人們還用機械做功呢?教師可引導學生討論螺旋千斤頂、“S”型山路、搬運工人利用斜面往車廂上推油桶等生活中的實例來加深學生對功的原理的認識,加強由物理走向生活的應用。