初中物理難點突破

吉興邦

【摘? 要】機械效率該章節(jié)包含的內(nèi)容較多，而斜面的機械效率是其中的重點內(nèi)容。在我們的日常生活當中常常會遇到與“斜面的機械效率”有關的物理問題。這一問題也是物理教學當中的難點問題。在日常生活當中我們經(jīng)常會認為重力越大斜面機械效率也就越大，其實在物理當中這兩者是沒有直接關系的。也正是因為學生這一固有的認知，導致該部分內(nèi)容教學困難。因此本文將從斜面機械效率的內(nèi)容出發(fā)，簡析物理教學難點的突破。

【關鍵詞】斜面;機械效率;難點

在機械效率該章節(jié)的內(nèi)容當中囊括了有關于滑輪以及杠桿等方面的知識點，而在正式學習“探究斜面機械效率“該部分內(nèi)容之前，學生已經(jīng)學過了有關滑輪的機械效率等內(nèi)容。機械效率相關內(nèi)容與我們的日常生活聯(lián)系較為緊密，學生不僅應該了解杠桿如何分類，更應熟練掌握機械效率的相關理論知識，并將其運用于生活當中。斜面是在我們的日常生活當中最常見的一個物品，因此作為一名初中物理教師有責任、也有義務幫助學生找到高效的學習方法，幫助學生深入理解該部分的內(nèi)容。

一、教學難點分析

在正式學習斜面機械效率該章節(jié)內(nèi)容時，學生已對滑輪組的機械效率有所了解。由于斜面機械效率是機械效率當中的重要組成部分，因而教師在講授該部分內(nèi)容可借助學生此前學習的知識點，延伸出有關斜面機械效率的問題。但是在學習滑輪組的機械效率該部分內(nèi)容時，經(jīng)過多次實驗得到了物體的重力將會直接影響滑輪組的機械效率這一實驗結(jié)果。因而學生在學習斜面機械效率時容易進入斜面機械效率會受物體重力的影響這一誤區(qū)，加之學生在日常生活當中固有的觀點，導致教學困難。

二、定量實驗：探究斜面機械效率與物體所受重力關系

在講授斜面機械效率這一章節(jié)內(nèi)容時大多數(shù)教師都會用到以下實驗：在斜面上放置一木塊，隨后借助彈簧測力計將木塊向前拖動，觀察彈簧測力計上拉力的大小，此時可以得出木塊與斜面之間產(chǎn)生的拉力大小。而物體在勻速直線運動狀態(tài)下處于受力平衡狀態(tài)，測出此時的拉力和物重，將數(shù)據(jù)帶入公式當中求出總功與有用功的值，然后得出機械效率。其實在這一實驗當中存在著問題，我們無法確保每一次拉動木塊都是勻速行駛的。在木塊上添加砝碼后勻速拉動繼續(xù)測量，但這一實驗方法不具備較強的穩(wěn)定性。此外，木塊上的鉤碼重量越重，斜面所承受的壓力越大。而在壓力過大的情況之下學生更加難以確保木塊的勻速移動。導致拉力的測量不夠精確，進而致使多次實驗結(jié)果相差過大。另外，用彈簧測力計拉動木塊時，彈簧方向也不能保證始終與斜面平行，也會導致拉力大小的誤差較大。如果不在這些細節(jié)上面認真考慮，學生難以信服最終的實驗結(jié)果，也就無法得出物體所受重力和機械效率無關這一結(jié)論。如果直接讓學生被迫接受這一結(jié)果，學生不僅無法將這一理論合理地運用到實際題目當中，更無法理解，很可能會出現(xiàn)將其與其他知識點相混淆的現(xiàn)象。

通過上述的分析我們可以得知：要想突破斜面機械效率教學的這一難題，首先應該想辦法完善這一實驗，盡量減小誤差，讓學生在自主實驗當中探索物理原理，最終提高物理學習興趣。我們可以先嘗試用其他的物體來替代木塊，然后多次調(diào)節(jié)木板的長度以及斜度，并在調(diào)整之后再次實驗。在二次實驗當中我們可以發(fā)現(xiàn)使用底部光滑的重物作為木塊的替代品，此時物體與木板之間的摩擦力是較小的，實驗的穩(wěn)定性也是較強的。此外我們還可以借鑒水平面測摩擦力的方法，在斜面上安裝一個定滑輪，讓細繩穿過定滑輪，用彈簧測力計豎直向上拉動，從而達到較好控制拉力方向與斜面方向水平的目的。在調(diào)整木板斜度與長度的過程當中我們可以發(fā)現(xiàn)實驗結(jié)果的準確性還會受到木板傾斜角與長度的影響，所以在選擇木板長度和傾斜角的度數(shù)時也應慎重。在學生的探究中，不斷解決問題和減小誤差，定性的得出斜面機械效率和斜面的粗糙程度和斜面傾角大小有關的結(jié)論。讓學生的探究更具有科學性和實效性。

三、理論推導：通過正交分解，得出結(jié)論

在完成了上述實驗之后，學生對于實驗結(jié)果可能還會存在著一些疑慮。為了打消學生的疑慮教師還可以借助物理理論知識通過板書推導出這一結(jié)果，既能加強學生的記憶又能幫助學生進一步理解該部分知識點。大部分學生在初中階段都沒有接觸過有關力的正交分解相關的知識點，所以單單從理論推導這一方面老師很難讓學生理解這一方面的知識點。所以教師應對這一部分內(nèi)容進行延伸，讓學生更好地理解“斜面機械效率”這一問題。

四、教學總結(jié)

（一）有效突破學生的認知障礙

學生在學習新的知識點時需要借助過去已有的知識框架，要想提高學習效率，教師必須將新的知識點與學生過去學習的知識點相聯(lián)系。所以教師在開展教學活動之前首先要全面了解班上學生的知識儲備情況以及現(xiàn)有的知識水平。只有對學生有了全面的了解才能酌情選擇教學內(nèi)容與教學方法，突破教學難點。在學習斜面的機械效率之前學生已經(jīng)學習了滑輪組的機械效率，并且在上一章節(jié)當中得出的結(jié)論是“物體的重力會影響到滑輪組的機械效率”，因此在學習斜面機械效率這一內(nèi)容時學生也會持有其固有的觀點，認為“物體的重力會影響到斜面的機械效率”。但實際上最終實驗所得出的結(jié)論與學生原有的知識體系發(fā)生了沖突，而學生在一時之間難以接受。此時教師需要通過進一步的實驗以及理論推導向?qū)W生解釋這一物理現(xiàn)象，并且在這一過程當中教師還需不斷延伸新的知識點，幫助學生打破認知障礙，提高學習能力。

（二）關注學生實驗操作的自我效能感

在物理學科當中最重要的學習方法便是實驗，物理作為一門自然科學，其所有的理論知識都需要經(jīng)過實驗的檢驗。所以教師在開展物理教學時也應認識到實驗的重要性，可以將學生分成幾個小組，讓各小組自由實驗。即便如此，但是在實際實驗過程當中有些學生并未認知到實驗的本質(zhì)，只是按照老師的操作流程照抄照搬，學生也會因此而感到物理學習枯燥無味。所以教師應改變過去傳統(tǒng)的教學模式，從視覺和實驗感受上來吸引學生，讓學生喜歡做實驗、主動做實驗。本次實驗當中本人使用接觸面較光滑的木塊，從而減少重物與斜面之間的摩擦力，此外在本次實驗當中還需要學生自主調(diào)整木塊的傾斜度以及長度，需要學生自主動手和思考，不僅提高了實驗結(jié)果的準確性，還增加了實驗過程的趣味性，學生也可以在思考的過程當中思考實驗原理，進而提高物理學習的興趣。

（三）感受物理理論之美

初中學習的物理知識大多是我們在日常生活當中都會接觸到的，而初中物理知識則更為復雜更加理論化。從一方面來說，在我國現(xiàn)有的物理教材當中，編寫內(nèi)容都過于簡潔，且對于理論的推動過程、實驗來源缺乏準確、詳細的表述。教師在對學生的實驗過程進行評估時也可以嚴格控制結(jié)果的誤差。如此一來提高了實驗的難度，而實驗成功的同學也可以在物理學習當中感受到學習的快樂。最后教師在總結(jié)時可以用學生可以理解的方式來幫助學生分析這一原理，幫助學生從根本上理解這一問題，讓學生真正領會到物理學習的奧妙。

五、結(jié)束語

伴隨著時代的發(fā)展，教師的教學理念、教學模式也在不斷更新。我們不能否認的是，物理作為一門理科學科具有較大的難度，且其中的重難點知識較多。因此教師在教學過程當中更應不斷突破自己，不斷創(chuàng)新，探索新的教學方式與實驗方法。

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（江蘇省蘇州市平江中學校，江蘇 蘇州 215000）