“20+20”模式下《機械能守恒定律》的有效課堂

余潔瑤

【摘要】新課程理念已被廣大師生接受，課堂中以教師為主導，真正體現學生的主體地位，轉變學生的學習方式，提高課堂的有效性是我們研究的主題。本文以《機械能守恒定律》一課為例，分析說明在“20+20”模式下如何構建有效的物理課堂，讓學生積極主動參與到課堂中來，并發揮學生學習的主動性，最終達到有效培養學生物理思維能力的目的。

【關鍵詞】高中物理；“20+20”模式；有效課堂；案例

一、問題的提出

所謂“20+20”教學模式，就是在課堂教學中，教師采用講練結合的形式，由教師精講20分鐘左右，留出另外的20分鐘，由學生自己來講和練習。這種課堂教學模式旨在讓學生最大限度地參與到課堂中來，以教師為主導，以學生為主體，讓學生真正成為課堂的主人，積極參與到課堂中來。“20+20”教學模式的應用需結合實際情況，以學生情況為基礎，結合教材和教師的特點，進行環節設置。根據一中學生的特點，我們將物理新授課“20+20”教學模式的教學環節一般設置為：1.知識回顧。由學生自主復習回顧以學知識，為新課的學習做好鋪墊；2.新課引入。由教師根據學習目標將學生引入一定的問題情境中；3.新課學習。通過案例設置，問題的引導，讓學生在練中學；4.課堂練習。幫助學生鞏固以學知識；5.課堂小結。讓學生自主梳理以學知識。

高中生在課堂上能集中注意力的時間很難持續太長時間，有針對青少年注意力狀況的調查表證明：僅有39.7%的被訪對象表示課堂上持續集中注意力達30 分鐘以上。而一些學習能力較低的學生，在課堂上能集中注意力的時間就更難以保證。然而，對于每一節課，我們都力求達成我們的教學目標，即有效教學。在物理教學實踐中，由于部分學生物理基礎較薄弱，物理概念比較抽象，導致學生認為物理難學，對物理學習的興趣不高，上課時還有不少學生難以跟上正常教學進度。如何才能實現有效教學是我們共同面臨的重要問題，本文以“20+20”教學模式為指導，結合粵教版必修二第四章第四節《機械能守恒定律》一節，談談有效課堂的達成。

二、案例分析與說明

1.知識回顧

復習：①本章我們學習了哪幾種不同形式的能？

②它們的定義如何？

③它們的大小各由什么因素決定？

設計意圖：學生學習的科目較多，容易遺忘，復習題的設置可是學生在課堂開始時盡快進入狀態，又能引導學生自主回顧動能和勢能的相關知識，在此基礎上由學生自己得出機械能包括動能和勢能，為本節課的學習做好鋪墊。

2.創設情境，引入新課

播放一段重15公斤的清障球“碰下巴”的驚險實驗視頻，要求學生在觀看的過程中思考問題：①擺球擺動過程中，什么能和什么能發生相互的轉化？②實驗中，老師為什么有信心自己是安全的？

設計意圖：贊科夫指出“教學法一旦能觸及學生的情緒和意志領域，觸及學生精神的需要，這種教學方法就能發揮高度有效的作用”。短短幾分鐘的視頻，通過真實的情境，給學生的視覺和聽覺以很大的沖擊，高度地激發了學生的學習情緒和興趣、調動了學生的注意力。同時，通過學生自己思考兩個問題，將學生帶入課本的學習中。

3.新課學習

產生學習的根本原因是問題，沒有問題就難以誘發和激起學生的求知欲，沒問題、感覺不到問題的存在，學生就不會去深入思考，那么學習也只能是表層和形式的。新課的學習，筆者用三個案例作為引導，讓學生在練習的基礎上掌握新的知識。

案例一：

如圖所示，質量為m的物體在空中自由落體運動，當物體距離地面高度為h1的A點時，物體的速度為v1，當物體距離地面高度為h2的B點時，物體的速度為v2。試分析：

（1）寫出小球從A點到B點過程中的動能定理表達式？

（2）分別寫出小球在A、B點的機械能表達式？

（3）比較物體在A點和B點的機械能，你發現了什么？

設計意圖：學生對新知識的學習是以舊知識為基礎的，新知識要么是在舊知識的基礎上引申和發展起來，要么是在舊知識的基礎上增添新的內容，或由舊知識重新組織或轉化而成，所以舊知識是學習新知識最直接、最常用的認知停靠點。動能、勢能、機械能是學生已經學過的知識，學生能應用動能定理很快完成上述問題，并發現物體在A、B兩點的機械能相等，之后由教師將表達形式歸納整理，但在完成問題后引申出新的“問題”：A、B兩點的機械能相等，這是巧合還是具有普遍性呢？學生進一步來思考下面問題：

（4）如果下落過程中物體受空氣阻力f，寫出小球從A點到B點過程中的動能定理表達式？

（5）比較物體在A點和B點的機械能，還相等嗎？

設計意圖：通過問題的引導，有學生自己找出機械能守恒的條件，有學生自己發先問題并解決得出結論，才會影象深刻。于是這是的機械能守恒定律呼之欲出，接著教師順利過渡到講解機械能守恒定律的內容、表達式、適用范圍和條件。

在學生已經理解機械能守恒定律的內涵后，為檢測和評價學生對機械能守恒定律使用條件的掌握情況，教師接著引出案例二。

案例二：

判斷：下列情景物體（或系統）機械能守恒嗎？判斷并分析：

（1）你認為“只有重力做功”應該包含幾層含義？

（2）情景三中物體（或系統）機械能守恒嗎？怎么理解？

設計意圖：以動畫的形式讓學生體驗這些物體運動的過程，再由學生利用已學的機械能守恒定律的條件來判斷物體（或系統），學以致用，并在此基礎上拓展新知識。譬如從情景一、情景二的分析可得出“只有重力做功”所包含的的含義，有學生先獨立思考在小組討論，集思廣益，發現只有重力做功可包含含三層含義：

①物體只受重力作用，且做功。

②物體除了受重力作用外，還受到其他力的作用，但其他力對物體不做功。

③物體除了受重力作用外，還受到其他力的作用，其他力也做功，但其他力對物體所做功的代數和為零。

情景三，物塊壓縮彈簧釋放后在彈簧的作用下做往返運動，這是學生第一次接觸到系統的問題，所以要由教師來引導學生：彈簧恢復原長的過程，彈性勢能減少，物體的動能增加，彈簧被拉伸或壓縮的過程，彈性勢能增加，物體的動能減少，在這個過程機械能守恒嗎？那么是物體機械能守恒，還是彈簧的機械能守恒？是彈簧和物體所組成的系統機械能守恒。此時，可補充說明：在彈性勢能和動能的相互轉化中，如果只有彈力做功，機械能總量也保持不變。

（3）課堂練習

案例三：

把一個小球用細線懸掛起來，就成為一個擺（如圖所示），擺長為l，最大偏角為θ 。（空氣阻力不計）？

（1）小球機械能守恒嗎？

（2）求小球運動到最低位置時的速度為多大？

設計意圖：這還是一道機械能守恒定律的簡單運動題，教師在學生思考的基礎上，通過師生互動，把整個解題過程規范地板演出來，并通過本題總結應用機械能守恒定律解決問題的一般步驟。學生經過了思考和解決問題的過程，可以通過感悟和體驗總結梳理應用機械能守恒定律解題的一般步驟。這樣的教學，解題的步驟由學生自主感悟和建構，而不是由教師“塞”給他們，學會說，不但能記得牢而且用得活。

三、反思和展望

上述案例運用“20+20”模式，通過教師設置的情景和問題，講練結合，通過教師的精講，讓學生不斷地感悟，在感悟和體驗過中探究和建構自己的知識體系。在建構的過程中，學生的學習自主性真正被激發，不但解決問題，還通過問題發現新的“問題”，不僅完成學習任務，同時學生的物理思維能力得到了極大的提升。

模式根本目的是轉變教與學的關系，推動教師的教學方向由“我應該如何向學生教授知識”轉向“我應該如何引導學生學習”，消除教師單方面活動，增強學生學習的積極性、主動性和實踐性，以教導學，以學促教，最終實現學生知識和能力的雙重提升。

參考文獻：

[1]廣東基礎教育課程資源研究開發中心物理教材編寫組.普通高中課程標準實驗教科書《物理》（必修2）[M].廣州：廣東教育出版社，2011.

[2]薛冰.半數學生上課注意力難集中[N].信息時報，2006-11-10.