高中物理動能定理教學實踐

武慧娟

【摘要】 ?動能定理是高中物理學科涉及的重要定理之一，對高中生來說學習難度較大。本文在分析教材、學情與教學目標的基礎上，展示了一節(jié)以演繹推理為引導，以實踐探究為主體的教學設計，讓學生在理解理論的同時參與了實際的實驗操作，并對此次教學設計的效果進行了一定反思，旨在探尋高中物理動能定理教學的有效方法。

【關鍵詞】 ?高中教育 物理教學 動能定理 教學實踐

【中圖分類號】 ?G633.7 ?? ? ? ? ? 【文獻標識碼】 ?A?【文章編號】 ?1992-7711（2019）14-074-01

經(jīng)過新課標的調(diào)整之后，高中物理課程的知識排布更加緊密，《機械能》這一章節(jié)內(nèi)部的知識結構邏輯更為嚴密，該章按照由簡入難的順序為學生介紹了許多運動與能量轉換的知識，“動能定理”則是其中的經(jīng)典定理。在高中階段，動能定理出現(xiàn)的頻率較高，但其應用方式的多樣性為學生的理解與運用造成了許多困難，物理教師應多站在學生的角度動態(tài)調(diào)整教學方案，從學情出發(fā)完成教學目標。

一、教學分析

（一）教材分析

“機械能守恒定律”的內(nèi)容編排在了“實驗：探究功與速度變化的關系”這一章節(jié)后面，這種編排的用意在于讓學生通過實驗探究得出結果，即通過實驗過程以及對結果的得出，讓學生更容易理解動能的表達式，以及動能變化量與外力做功的關系。這也是符合科學研究的一般過程，有助于幫助學生層層建構知識體系，由淺入深地向學生傳遞知識。

通過學習，學生的探究問題、解決問題的能力得到提升。對于本節(jié)課的學習可以使學生初步理解功能關系，并將能量與物體運動相聯(lián)系，建立了解決問題的重要思路，并為機械守恒定律的學習奠定了基礎。

（二）學情分析

學生已經(jīng)通過“實驗：探究功與速度變化的關系”的內(nèi)容，確定了功與速度變化的關系，即在初速度為0的前提下，外力對物體做的功與物體速度的平方成正比，這一結論的得出促使動能表達式和動能定理的內(nèi)容的得出水到渠成。由此可見，學生對于實驗結果的認知為本節(jié)課學習打下了堅實的基礎。

（三）目標分析

1.知識與技能：學生通過本節(jié)課的學習初步認識了動能，了解了其基本含義和相關概念，初步掌握了動能定理的相關內(nèi)容，并可以運用其解決單個物體運動的實際問題。

2.過程與方法：學生在本節(jié)課的學習中掌握了動能定理的推導方法，并了解了動能定理推廣到變力做功及曲線運動的方法。用到了類比思想和微元思想。

3.情感態(tài)度和價值：讓學生在對知識的探索和質(zhì)疑中感受物理知識的魅力，在學生們合作解決了某一難題時感受到了科學研究和團體合作帶來的成功的喜悅。有利于激發(fā)學生進行科學研究的熱情和信心，同時加強了學生的溝通能力和合作意識。

二、教學過程

（一）借助實驗視頻，趣味引入教學

在課堂導入時，筆者先是讓學生回憶生活中是否有被紙片劃傷的經(jīng)歷，并告訴學生這是紙片邊緣較為鋒利導致的，隨后引出一個設想“撲克牌可以切黃瓜嗎？”這時，會有學生認為撲克牌的邊緣并沒有很鋒利，不可能切開黃瓜，于是筆者為其播放了一個旋轉中的撲克牌切開黃瓜的視頻，并告訴學生：“當撲克牌轉動的速度夠快時，它就能變得‘鋒利無比，不過這并不是撲克牌本身變薄了，而是因為它具備了更大的‘動能?！?/p>

（二）正式開展教學，深入分析理論

本節(jié)課堂的重點在于通過實驗推導動能定理，因此筆者帶領學生簡單地回顧了圖1初中物理實驗的基礎內(nèi)容后，根據(jù)教材設置了一些問題情境。

1.如圖2，平面光滑，質(zhì)量為m的物體在恒力F的作用下發(fā)生位移，長度為l，速度由v1變化至v2，求恒力F做的功。

2.如圖3，平面不光滑，質(zhì)量為m的物體在摩擦力Ff的作用下發(fā)生位移，長度為l，速度由v1變化至v2，求摩擦力Ff做的功。

3.如圖4，平面不光滑，質(zhì)量為m的物體在恒力F與摩擦力Ff的作用下發(fā)生位移，長度為l，速度由v1變化至v2，求合外力做功。

通過解答上述三個問題，學生可逐步發(fā)現(xiàn)合外力做功其實就是物體動能變化的量度。在學生的配合下，將動能定理的表達式整理出來，即“W合=Ek2-Ek1”，最終整理為“W合=△EK”

三、教學反思

（一）趣味導入能夠快速吸引學生興趣

本節(jié)課堂在新課導入中采用了十分貼近學生生活的情境，能夠快速地將學生領入到課堂中，使學生相信物理是真實存在于每個人身邊的。與此同時，這種具有一定趣味性的導入方式也讓學生更容易理解“動能的相對性”在實際物體上的體現(xiàn)方式，為學生的學習提供了新的角度。因此，這種導入方式更具親切性，有效避免了空洞的說教式講解引發(fā)學生的抵觸情緒。

（二）課堂時間應留給最關鍵的教學內(nèi)容

學生在學習初中物理時其實就接觸過動能的相關概念，因而對一些重復的、簡單的知識點很難產(chǎn)生興趣，如“動能的影響因素”這類，教師花費大量時間講解這部分內(nèi)容也容易造成課堂時間的浪費。因此，為提升課堂效率，物理教師可以將這部分內(nèi)容安排在學生的課前預習任務中，讓學生隨導學案的指導進行適度復習即可。

結束語

綜上所述，動能定理教學課堂的知識容量較大，教師在課堂組織上稍有偏差就會造成學生理解不到位的情況產(chǎn)生。在設計動能定理教學方案時，高中物理教師應盡量選擇精簡且生活化的內(nèi)容引出教學，并在講解中有所側重，避免將所有知識點雜亂無章地灌輸給學生，要不斷細化講解內(nèi)容，做到充分準備與靈活應對。

[ 參 ?考 ?文 ?獻 ]

[1]孫鵬偉.建構“五位一體”的課堂教學有效落實學科核心素養(yǎng)——以“動能定理”教學為例[J].中學物理教學參考，2018，47（17）：7-8+66.

[2]肖祥清.高一物理有效復習策略探析——以“動能定理及其應用”專題復習為例[J].物理教學探討，2018，36（06）：22-24+27.

[3]付樹雷.高中物理核心素養(yǎng)中科學思維的培養(yǎng)——以《動能定理》為例[J].名師在線，2017（23）：49-50.