“20+20”模式下《機(jī)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(dǎo)，真正體現(xiàn)學(xué)生的主體地位，轉(zhuǎn)變學(xué)生的學(xué)習(xí)方式，提高課堂的有效性是我們研究的主題。本文以《機(jī)械能守恒定律》一課為例，分析說明在“20+20”模式下如何構(gòu)建有效的物理課堂，讓學(xué)生積極主動參與到課堂中來，并發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性，最終達(dá)到有效培養(yǎng)學(xué)生物理思維能力的目的。

【關(guān)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(xué)模式，就是在課堂教學(xué)中，教師采用講練結(jié)合的形式，由教師精講20分鐘左右，留出另外的20分鐘，由學(xué)生自己來講和練習(xí)。這種課堂教學(xué)模式旨在讓學(xué)生最大限度地參與到課堂中來，以教師為主導(dǎo)，以學(xué)生為主體，讓學(xué)生真正成為課堂的主人，積極參與到課堂中來。“20+20”教學(xué)模式的應(yīng)用需結(jié)合實際情況，以學(xué)生情況為基礎(chǔ)，結(jié)合教材和教師的特點，進(jìn)行環(huán)節(jié)設(shè)置。根據(jù)一中學(xué)生的特點，我們將物理新授課“20+20”教學(xué)模式的教學(xué)環(huán)節(jié)一般設(shè)置為：1.知識回顧。由學(xué)生自主復(fù)習(xí)回顧以學(xué)知識，為新課的學(xué)習(xí)做好鋪墊；2.新課引入。由教師根據(jù)學(xué)習(xí)目標(biāo)將學(xué)生引入一定的問題情境中；3.新課學(xué)習(xí)。通過案例設(shè)置，問題的引導(dǎo)，讓學(xué)生在練中學(xué)；4.課堂練習(xí)。幫助學(xué)生鞏固以學(xué)知識；5.課堂小結(jié)。讓學(xué)生自主梳理以學(xué)知識。

高中生在課堂上能集中注意力的時間很難持續(xù)太長時間，有針對青少年注意力狀況的調(diào)查表證明：僅有39.7%的被訪對象表示課堂上持續(xù)集中注意力達(dá)30 分鐘以上。而一些學(xué)習(xí)能力較低的學(xué)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(jié)課，我們都力求達(dá)成我們的教學(xué)目標(biāo)，即有效教學(xué)。在物理教學(xué)實踐中，由于部分學(xué)生物理基礎(chǔ)較薄弱，物理概念比較抽象，導(dǎo)致學(xué)生認(rèn)為物理難學(xué)，對物理學(xué)習(xí)的興趣不高，上課時還有不少學(xué)生難以跟上正常教學(xué)進(jìn)度。如何才能實現(xiàn)有效教學(xué)是我們共同面臨的重要問題，本文以“20+20”教學(xué)模式為指導(dǎo)，結(jié)合粵教版必修二第四章第四節(jié)《機(jī)械能守恒定律》一節(jié)，談?wù)動行дn堂的達(dá)成。

二、案例分析與說明

1.知識回顧

復(fù)習(xí)：①本章我們學(xué)習(xí)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(shè)計意圖：學(xué)生學(xué)習(xí)的科目較多，容易遺忘，復(fù)習(xí)題的設(shè)置可是學(xué)生在課堂開始時盡快進(jìn)入狀態(tài)，又能引導(dǎo)學(xué)生自主回顧動能和勢能的相關(guān)知識，在此基礎(chǔ)上由學(xué)生自己得出機(jī)械能包括動能和勢能，為本節(jié)課的學(xué)習(xí)做好鋪墊。

2.創(chuàng)設(shè)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(xué)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(fā)生相互的轉(zhuǎn)化？②實驗中，老師為什么有信心自己是安全的？

設(shè)計意圖：贊科夫指出“教學(xué)法一旦能觸及學(xué)生的情緒和意志領(lǐng)域，觸及學(xué)生精神的需要，這種教學(xué)方法就能發(fā)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(xué)生的視覺和聽覺以很大的沖擊，高度地激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)情緒和興趣、調(diào)動了學(xué)生的注意力。同時，通過學(xué)生自己思考兩個問題，將學(xué)生帶入課本的學(xué)習(xí)中。

3.新課學(xué)習(xí)

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

案例一：

如圖所示，質(zhì)量為m的物體在空中自由落體運(yùn)動，當(dāng)物體距離地面高度為h1的A點時，物體的速度為v1，當(dāng)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(dá)式？

（2）分別寫出小球在A、B點的機(jī)械能表達(dá)式？

（3）比較物體在A點和B點的機(jī)械能，你發(fā)現(xiàn)了什么？

設(shè)計意圖：學(xué)生對新知識的學(xué)習(xí)是以舊知識為基礎(chǔ)的，新知識要么是在舊知識的基礎(chǔ)上引申和發(fā)展起來，要么是在舊知識的基礎(chǔ)上增添新的內(nèi)容，或由舊知識重新組織或轉(zhuǎn)化而成，所以舊知識是學(xué)習(xí)新知識最直接、最常用的認(rèn)知?？奎c。動能、勢能、機(jī)械能是學(xué)生已經(jīng)學(xué)過的知識，學(xué)生能應(yīng)用動能定理很快完成上述問題，并發(fā)現(xiàn)物體在A、B兩點的機(jī)械能相等，之后由教師將表達(dá)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(jī)械能相等，這是巧合還是具有普遍性呢？學(xué)生進(jìn)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(dá)式？

（5）比較物體在A點和B點的機(jī)械能，還相等嗎？

設(shè)計意圖：通過問題的引導(dǎo)，有學(xué)生自己找出機(jī)械能守恒的條件，有學(xué)生自己發(fā)先問題并解決得出結(jié)論，才會影象深刻。于是這是的機(jī)械能守恒定律呼之欲出，接著教師順利過渡到講解機(jī)械能守恒定律的內(nèi)容、表達(dá)式、適用范圍和條件。

在學(xué)生已經(jīng)理解機(jī)械能守恒定律的內(nèi)涵后，為檢測和評價學(xué)生對機(jī)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(tǒng)）機(jī)械能守恒嗎？判斷并分析：

（1）你認(rèn)為“只有重力做功”應(yīng)該包含幾層含義？

（2）情景三中物體（或系統(tǒng)）機(jī)械能守恒嗎？怎么理解？

設(shè)計意圖：以動畫的形式讓學(xué)生體驗這些物體運(yùn)動的過程，再由學(xué)生利用已學(xué)的機(jī)械能守恒定律的條件來判斷物體（或系統(tǒng)），學(xué)以致用，并在此基礎(chǔ)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(xué)生先獨立思考在小組討論，集思廣益，發(fā)現(xiàn)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(shù)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(yùn)動，這是學(xué)生第一次接觸到系統(tǒng)的問題，所以要由教師來引導(dǎo)學(xué)生：彈簧恢復(fù)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(jī)械能守恒嗎？那么是物體機(jī)械能守恒，還是彈簧的機(jī)械能守恒？是彈簧和物體所組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒。此時，可補(bǔ)充說明：在彈性勢能和動能的相互轉(zhuǎn)化中，如果只有彈力做功，機(jī)械能總量也保持不變。

（3）課堂練習(xí)

案例三：

把一個小球用細(xì)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(jī)械能守恒嗎？

（2）求小球運(yùn)動到最低位置時的速度為多大？

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

三、反思和展望

上述案例運(yùn)用“20+20”模式，通過教師設(shè)置的情景和問題，講練結(jié)合，通過教師的精講，讓學(xué)生不斷地感悟，在感悟和體驗過中探究和建構(gòu)自己的知識體系。在建構(gòu)的過程中，學(xué)生的學(xué)習(xí)自主性真正被激發(fā)，不但解決問題，還通過問題發(fā)現(xiàn)新的“問題”，不僅完成學(xué)習(xí)任務(wù)，同時學(xué)生的物理思維能力得到了極大的提升。

模式根本目的是轉(zhuǎn)變教與學(xué)的關(guān)系，推動教師的教學(xué)方向由“我應(yīng)該如何向?qū)W生教授知識”轉(zhuǎn)向“我應(yīng)該如何引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)”，消除教師單方面活動，增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性、主動性和實踐性，以教導(dǎo)學(xué)，以學(xué)促教，最終實現(xiàn)學(xué)生知識和能力的雙重提升。

參考文獻(xiàn)：

[1]廣東基礎(chǔ)教育課程資源研究開發(fā)中心物理教材編寫組.普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)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(shù)學(xué)生上課注意力難集中[N].信息時報，2006-11-10.