初中物理“能量守恒”知識教學的分析與研究

熊琰

摘 要：“能量”是與我們生活息息相關的一個詞語。在初中物理的教師教學以及學生學習的過程中，“能量”也是十分重要的一個物理量。在對能量的學習分析與研究上，也希望本文能夠對初中物理教學及思路提供一些參考。

關鍵詞：能量知識；能量學習；教材對比與分析；課程標準

引言：

在物理知識體系中，“能量”作為一個核心的知識點，在方方面面的活動中也是一個重要的物理概念。對于初中階段的學生而言，“能量”的概念比較抽象，但能量是自然科學的核心內容之一，也是初中學習中不可避免的一環。

一、能量、能量守恒的課程要求及相關概念

（一）“能量守恒”知識點的課程標準及解讀

1.《義務教育課程標準》對“能量守恒”的要求

在《課標》中，能量作為其中一個一級主題，可將其劃分為六個二級主題：“能量守恒”則為其中的一個二級主題。而對于“能量守恒”此觀點，又有著三個三級主題，分別是：

①知道能量守恒定律、能夠列舉日常生活中能量守恒的實例。有用能量轉化與守恒的觀點分析問題的意識。

②從能量的轉化和轉移的角度認識效率。

③知道能量的轉化和轉移有一定的方向性。

本文主要在于了解二級主題“能量守恒”，并對其教學提出看法與見解。

2.“能量守恒”知識點的解讀

在廖伯琴、張大昌主編的《物理課程標準解讀》（初稿）[2]中提出，“能量守恒”下分的三個三級主題中，對于“能量守恒定律”及“能量的轉移和轉化有一定方向性”此兩個主題，僅屬于“了解”層次水平。即對于日常生活的某一具體事件能夠從宏觀的角度，大致說明能量的轉化情況和初步具備守恒思想即可。對于“效率”，則處于“認識”水平，對效率的認識，實際更注重于學生對“節約能源”的思想上的培養。

（二）“能量”“能量守恒”的簡單了解

能量是什么？或許可以引進一些歷史觀點便于學生的理解與思維。“能量”其實比較符合老子對于“道”的認知，“道”即為萬物之源，為生命本源，是一種驅動萬物，驅使萬物的本源，是人類、社會、自然生命活動的根源。其實，這不也是“能量”之所表述或者想要表述的嗎？任何的運動、現象、相互作用、宏觀、微觀的描述，都離不開“能”，或者用老子的說法，即離不開“道”。著名古希臘思想家、哲學家、希臘三賢之一的亞里士多德也對“能量”做過思考與闡述，當然，亞里士多德并未將其命名為“能量”，而是指出：大自然中充滿著一種“生命力”，萬物生物因獲得自然的“生命力”而具有“活力”。“生命力”之于亞里士多德，正如“道”之于老子。國學大師王國維在我國的“能量”觀點引入過程中，也起到了不可磨滅的巨大作用，其著名的翻譯學說《勢力不滅論》，把“能量”譯作為“勢力”，而“勢力”是不滅的，闡述了“能量守恒”的思想。最終，我國將“energy”翻譯為了“能量”，并沿用至今，即是“能”的量。

三、關于兩個版本初中物理教材對于“能量守恒”的知識點比對

（一）教材的選定

本文教材的選取為“人教版”，即人民教育出版社于2013年出版的初中物理教科書。以及“滬科版”，即上海科學技術出版社于2013年獲教育部審定的初中物理教科書。

（二）“能量守恒定律”的知識點比對

1.兩種教材“能量守恒定律”的所處位置及關聯知識點

在“人教版”教材中，三級主題“能量守恒定律”處于九年級全一冊書中的第十四章“內能的利用”的第三節“能量的轉化和守恒”中。在該小節，“人教版”教材以圖片的形式對“電能”“機械能”“化學能”的相互轉化進行了說明。

而在“滬科版”教材中，“能量守恒定律”處于九年級全一冊書中的第二十章“能源、材料與社會”中的第一節“能量的轉化與守恒”。在該小節，“滬科版”教材通過單擺小球的來回擺動得出“能量的守恒定律”。

2.兩種版本教材的特點比對

人教版教材將能量的守恒定律放在內能的章節里面進行講解，于上文兩小節分別是“熱機”“熱機的效率”。在此處即是從能量守恒定律的角度總結了效率不可能達到百分之百，在第三小節中提到了“電能”一詞，也為下文電學部分關于“電能”的認知及學習做了一個小小的鋪墊，更像是起到了一種“承上啟下”之作用。

滬科版教材將能量的守恒定律是放在最后一個章節“能源、材料與社會”中進行講解。相當于此時學生已經全面的學習完各種形式的能量以及初中階段其他所有的物理知識。最后的能量章節，相當于對全本教材的總結與歸納。

若將人教版教材比作為“螺旋式的上升”，滬科版則更像“直線式的提升”。

四、總結展望

無論“人教版”教材或者是“滬科版”教材，定性分析為其主要的學習方法，原因主要存在兩點：（1）考慮到初中階段處于義務教育階段，并且初中生也才接觸物理學科的學習，即不會過多地牽扯到定量計算的問題。（2）“能量”的問題對于初中生而言過于抽象，這也是在“能量”部分沒有過多計算的原因。

在初中階段“能量”“能量守恒”知識的學習，并在基于定性分析的過程中，或許可以適當地添加一些簡單的、基礎性的定量計算問題。在定性的思維上，加入部分的“量化”思想。能量是守恒的，從這個大前提出發，教會學生順著能量的“流向”，找到能量“流通渠道”，對每一部分逐一分析，找到能量“流出”“流入”的脈絡，整合一起就是總的能量（即E=E1+E2+E3+……）。其實在初中生的數學學習上，已然進行過類似的訓練，教師要做的，實際上是一種物理思維的數學遷移過程而已。

學生的能力是逐漸培養、訓練出來的，而不是等著學生長大自然獲得的。或者應該這樣來說，刻意的培養與澆灌，能力的種子才會生根發芽；等著其自然生長，僅有自然的雨水與陽光，其長勢如何也就不得而知了。

簡而言之，“能量守恒定律”在初中課程標準上也僅是“了解”層次，但在掌握、具備“了解”層次之后，可做適當拓展，增加學生知識面的廣度與深度，在學生力所能及的范圍內解決問題。學習，不單是為了考試，也是為了生活。引用著名教育家陶行知先生的觀點并稍加改編：學習生活化的同時，生活也應學習化。或許學生也好，教師也罷，是否應更深層地去探討“學習”的問題，這也是一個話題。

古之學者必有師。師者，所以傳道、受業、解惑也。

參考文獻：

[1]義務教育物理課程標準（2011年版）——中華人民共和國教育部制定

[2]廖伯琴、張大昌主編.《物理課程標準解讀》（初稿）