初中物理量變化教學(xué)之探究

范蘇寧　周吉平

摘要：近年來中考加強(qiáng)了對物理變化量內(nèi)容的考查，學(xué)生普遍感覺偏難.筆者結(jié)合日常教學(xué)，試從“初高中教學(xué)銜接”“實(shí)驗(yàn)教學(xué)原理”“中考真題講習(xí)”三個方面闡述如何幫助學(xué)生掌握相關(guān)的變化量.

關(guān)鍵詞：物理變化量;深度學(xué)習(xí);學(xué)習(xí)能力

物理變化量是指用末量減去初量，表示某物理量變化值的多少，描述物理量的動態(tài)變化，近年來中考題常出現(xiàn)，學(xué)生普遍感覺偏難.解決此類問題學(xué)生應(yīng)具備較高的邏輯思維能力和數(shù)理處理能力、物理量動態(tài)變化的分析能力等綜合能力，且該能力短期內(nèi)難以養(yǎng)成，物理量的變化教學(xué)有沒有規(guī)律可循？怎樣在初中物理教學(xué)中利用現(xiàn)有的資源培養(yǎng)學(xué)生這種能力？為高中學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)，這是一個很重要的研究課題

通過對各種版本的初中物理教材的梳理，發(fā)現(xiàn)教材中約有40處教學(xué)內(nèi)容均涉及到物理量變化的教學(xué)，筆者結(jié)合多年教學(xué)實(shí)踐，對物理量變化的教學(xué)進(jìn)行了如下探索.

1 關(guān)注初高中教學(xué)銜接，樹立變化量分析意識

初中生剛接觸物理，對物理變化量的感知意識弱、分析能力差，教師要創(chuàng)設(shè)物理情境，讓學(xué)生樹立對物理變化量的分析意識，引導(dǎo)建立變化量的分析思路.如講述八年級物理上冊中“勻速直線運(yùn)動和變速直線運(yùn)動”時，可讓學(xué)生仔細(xì)觀察教材圖中甲車的運(yùn)動狀態(tài)，計算甲車在各時間段的速度：

v1= 20m/s，v2= 25 m/s，v3= 30m/s，V4= 45 m/s

學(xué)生們比較發(fā)現(xiàn)：甲車的速度v1=v2= v3=v4是恒定的，乙車的速度v1≠v2≠v3≠v4，可見乙車的速度不斷變化，這是初中教材最早對變化量問題的分析，而對乙車速度是如何變化的，沒有進(jìn)一步闡述.筆者將教學(xué)進(jìn)一步拓展引向深處，向?qū)W生簡單介紹了速度變化率知識，即高中物理的“加速度”概念，這激發(fā)了學(xué)生的求知欲.簡單介紹加速度公式a=△v/△t，△v、△t分別為速度和時間的變化量，可根據(jù)公式先后算出甲、乙車在各段時間內(nèi)的速度變化率，甲車的速度變化率a甲=Om/s²，乙車的速度變化率不為零.這樣的課堂教學(xué)既關(guān)注了初高中教學(xué)的銜接，又拓展了學(xué)生的知識面，恰當(dāng)?shù)貪B透了變化量知識.

2 結(jié)合實(shí)驗(yàn)教學(xué)，掌握物理量變化的規(guī)律

充分利用實(shí)驗(yàn)資源，從物理實(shí)驗(yàn)中引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)物理量的變化，提高對有關(guān)物理變化量的分析能力和數(shù)理處理能力，在此介紹兩例，如何在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上開展物理變化量教學(xué).

例1 八年級物理下冊“測量滑輪組的機(jī)械效率實(shí)驗(yàn)”中，從實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)中分析易得出：同一滑輪組，被提升物體越重，滑輪組的機(jī)械效率越大，對此物理量的變化在課堂上進(jìn)行如下分析：

兩式比較，說明了機(jī)械效率的變化原理.這是對實(shí)驗(yàn)結(jié)論的深度學(xué)習(xí)，學(xué)生可從物理原理層次厘清機(jī)械效率的變化，并依據(jù)變化的機(jī)械效率形成了新的思維目標(biāo)，建立起解決機(jī)械效率變化量的模型，揭示出物理過程中蘊(yùn)含的規(guī)律，獲得物理知識的同時亦鍛煉了動態(tài)思維能力.

例2在做九年級物理“測量小燈泡的電功率”實(shí)驗(yàn)時，當(dāng)學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)后，針對小燈泡額定功率P1和實(shí)際功率P2之間的變化，向?qū)W生們提出問題：△P=△U.△I能成立么？從實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析，大多數(shù)學(xué)生很快得出結(jié)論不相等.分析原理，令燈泡電阻R不變，可求變化的電壓：

兩式顯然不等，可見同一導(dǎo)體電功率的變化量不是相關(guān)物理量的簡單相乘.通常研究的物理問題只涉及單一變量，涉及多個變量時，要將涉及到的多個物理對象、多個過程、多個未知量作為整體考慮，抓住問題本質(zhì)，確定某一恒量如本例中的R，逐一探究，將復(fù)雜的物理問題和物理過程中隱藏的規(guī)律顯性化.

3 分析中考真題，活用物理變化量

在中考一輪復(fù)習(xí)時，筆者向?qū)W生們解析了2015年上海市中考卷的第21題.

題目薄壁圓柱型容器甲和圓柱體乙置于水平地面上，容器足夠高，底面積為5 x10²m²，盛有質(zhì)量為5kg的水，圓柱體乙的重力為160N，底面積為8×10^-2m²。

①求容器甲內(nèi)水的體積V水;

②求圓柱體乙對水平地面的壓強(qiáng);

③若將一物塊A分別浸沒在容器甲的水中，放在圓柱體乙上表面的中央時，水對容器甲底部壓強(qiáng)的變化量與圓柱體乙對水平地面壓強(qiáng)的變化量相等，求物塊A的密度，

解析 ①略;②略;③分析過程：

變化量教學(xué)資源存在于教學(xué)素材中，只要我們適時地進(jìn)行物理變化量教學(xué)，日積月累，可以改變學(xué)生“記憶、理解”淺層學(xué)習(xí)水平，將學(xué)生的認(rèn)知水平提升到“應(yīng)用、分析、評價、創(chuàng)造”較高級的認(rèn)知層次，提高學(xué)生的邏輯思維能力和數(shù)理結(jié)合能力、物理量動態(tài)變化的分析能力等綜合能力.初中物理變化量的教學(xué)，是物理教學(xué)由靜態(tài)向動態(tài)轉(zhuǎn)變的有效路徑，動態(tài)教學(xué)能幫助學(xué)生把握物理情境實(shí)質(zhì)、從中提煉物理模型.總而言之，變化量的教學(xué)既向?qū)W生展示了物理學(xué)的形式美感，也能有效的促進(jìn)學(xué)生物理思維品質(zhì)的發(fā)展，

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