從一個(gè)能量轉(zhuǎn)化問(wèn)題談物理情景的創(chuàng)設(shè)
一、案例背景
課程標(biāo)準(zhǔn)提出：從生活走向物理，從物理走向社會(huì)。教學(xué)力求貼近學(xué)生實(shí)際生活，通過(guò)學(xué)生熟悉的現(xiàn)象揭示物理規(guī)律，使學(xué)生體會(huì)到知識(shí)來(lái)源于實(shí)際，并了解科學(xué)技術(shù)與社會(huì)的關(guān)系。因而，在學(xué)生的考題中也就更多的把知識(shí)的考察和實(shí)際聯(lián)系起來(lái)。而在初三的習(xí)題教學(xué)中，對(duì)于這樣的題目老師如果只是就題論題，學(xué)生沒(méi)有直觀的感性認(rèn)識(shí)，對(duì)知識(shí)的理解上就會(huì)有困難，所以，習(xí)題課上要想辦法創(chuàng)設(shè)學(xué)生可以直觀感受到的物理情景。
案例描述：
以一道2007年?yáng)|城區(qū)第一次中考模擬題中的一個(gè)能量轉(zhuǎn)化的題目為例：
13.如圖，為探究能量的轉(zhuǎn)化，小明將小鐵塊綁在橡皮筋中部，并讓橡皮筋穿入鐵罐、兩端分別固定在罐蓋和罐底上。實(shí)驗(yàn)裝置做好后，讓它從不太陡的斜面上滾下，發(fā)現(xiàn)橡皮筋被鐵塊卷緊了，接著鐵罐居然能從斜面底部自動(dòng)滾上去。以下有關(guān)能量轉(zhuǎn)化的判斷正確的是（ ）
A鐵罐從斜面高處滾到低處，主要是重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能
B鐵罐從斜面高處滾到低處，主要是彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能
C鐵罐從斜面低處滾到高處，主要是動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能
D鐵罐從斜面低處滾到高處，主要是彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能
質(zhì)量分析課上：
師：用多媒體出示習(xí)題，提出：誰(shuí)這個(gè)題目是錯(cuò)選的？
生：舉手
師：甲同學(xué)來(lái)說(shuō)一下，影響你解決問(wèn)題關(guān)鍵在于什么？
生甲：沒(méi)有弄明白這個(gè)題目描述的是怎么回事。
師：其他的同學(xué)也同樣的原因嗎？
生：是的
師：那現(xiàn)在老師把這個(gè)題目的情景給大家分析一下。并拿出已經(jīng)準(zhǔn)備好的實(shí)驗(yàn)裝置（如上圖1），再另外拿出了一個(gè)用透明礦泉水瓶子做的裝置（如圖2所示），大家看這個(gè)礦潛水瓶?jī)?nèi)部：瓶子中間是用橡皮筋系住的一個(gè)小砝碼，而圖1的裝置內(nèi)部就是這個(gè)結(jié)構(gòu)。下面我們把圖1的裝置從斜面上釋放，請(qǐng)大家注意觀察它的運(yùn)動(dòng)情況。
生：滑下的罐子能爬回坡上。
師：請(qǐng)大家思考出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因是什么？在運(yùn)動(dòng)的最高點(diǎn)，最低點(diǎn)分別具有最大的哪一種能量？
生思考并回答：最高點(diǎn)：重力勢(shì)能最大；最低點(diǎn)：動(dòng)能?；聲r(shí)重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能；向上爬時(shí)動(dòng)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能。
師：（再用透明塑料瓶做的裝置再次演示），同學(xué)們注意觀察瓶子運(yùn)動(dòng)最后的時(shí)候什么時(shí)候開(kāi)始轉(zhuǎn)向，和那個(gè)時(shí)候它的速度情況怎樣？
生：速度是最慢的
師：誰(shuí)使它獲得了返回的能量？
生：中間的橡皮筋，因?yàn)樗痪砭o了。
師：非常好，那么請(qǐng)同學(xué)們思考一下在罐子下滑和爬上的過(guò)程中能量都是怎樣轉(zhuǎn)化的？
生討論并回答：當(dāng)把罐子放在斜坡上時(shí),整體具有較大的重力勢(shì)能,從高處下滑后,一部分重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能,一部分重力勢(shì)能因?yàn)橄鹌そ畋昏F塊卷緊了而轉(zhuǎn)化為橡皮筋的彈性勢(shì)能．當(dāng)鐵罐停止運(yùn)動(dòng)時(shí),橡皮筋具有的彈性勢(shì)能最大,然后彈性勢(shì)能重新轉(zhuǎn)化為動(dòng)能和重力勢(shì)能,鐵罐開(kāi)始運(yùn)動(dòng)并爬上斜坡,在最高處重力勢(shì)能最大!正確答案選擇Ｄ!
師：說(shuō)的非常的全面，我們?cè)賮?lái)一個(gè)練習(xí)：這個(gè)罐子放在水平地面上,用力向前推,罐子會(huì)怎樣運(yùn)動(dòng)？其過(guò)程中能量是如何轉(zhuǎn)化的？
生：（很輕松的）向相反的方向運(yùn)動(dòng)，在向前運(yùn)動(dòng)時(shí)動(dòng)能轉(zhuǎn)化為彈性勢(shì)能，返回時(shí)彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能。
案例反思：
物體的機(jī)械能包括動(dòng)能,重力勢(shì)能,彈性勢(shì)能, 各種能可以相互轉(zhuǎn)化：本題中介紹了可以自動(dòng)往返而且可以爬坡的魔罐,其基本原理是機(jī)械能的相互轉(zhuǎn)化。對(duì)于機(jī)械能及其轉(zhuǎn)化的問(wèn)題我的學(xué)生掌握的還是可以的，但此題由于學(xué)生沒(méi)有明白問(wèn)題的情景是什么樣子，所以解題遇到很大的障礙，因此在測(cè)試中這個(gè)題的得分率僅為21%。習(xí)題課上通過(guò)實(shí)際的演示，給學(xué)生創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情景，學(xué)生獲得了感性的認(rèn)識(shí)，學(xué)生比較順利的解決了這個(gè)問(wèn)題。
能量轉(zhuǎn)化是初三教材中的內(nèi)容。由于這個(gè)問(wèn)題放在了課后的“動(dòng)手動(dòng)腦學(xué)物理”這個(gè)欄目中，所以在新課時(shí)的習(xí)題教學(xué)中沒(méi)有足夠關(guān)注，沒(méi)有給學(xué)生展現(xiàn)這個(gè)情景，只將物理的道理分析了一下。而通過(guò)測(cè)試發(fā)現(xiàn)，這種方式并不能讓學(xué)生形成比較深刻的印象。我想這次質(zhì)量分析課上的演示，先是感性的認(rèn)識(shí)，再到理性的提高，符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律，我想學(xué)生一定會(huì)有比較深刻的印象。同時(shí)，這個(gè)問(wèn)題也提示了我們，新教材中有些知識(shí)就放在了教材中并非正文的位置上，而這些更應(yīng)引起老師的關(guān)注。
課后，在經(jīng)過(guò)了我的導(dǎo)師的提示后，我意識(shí)到這個(gè)題的道理其實(shí)就是地?cái)偵纤u的用線系著的會(huì)跑的那種“發(fā)條玩具老鼠”的原理。而如果，在這節(jié)課上，我把那樣的小玩具拿到課堂上，想必我的學(xué)生會(huì)更加的有興趣。也能讓物理知識(shí)的學(xué)習(xí)和實(shí)際應(yīng)用結(jié)合起來(lái)，讓他們覺(jué)得物理學(xué)習(xí)變得更有價(jià)值。
在平時(shí)的生活中，向上面提到的可以拿來(lái)為我們教學(xué)服務(wù)的小裝置、玩具等等資源有很多。而重要的是，我們能不能有意識(shí)的去發(fā)現(xiàn)，去運(yùn)用它。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間以來(lái)的培訓(xùn)，在導(dǎo)師的啟發(fā)下，我一直在思考。如何把這些生動(dòng)有趣的情景展現(xiàn)在課堂上，讓它為我們的教學(xué)有效的服務(wù)，讓學(xué)生覺(jué)得我們的物理課堂的趣味無(wú)窮。
案例分析：
根據(jù)本學(xué)科的特點(diǎn)，在中考復(fù)習(xí)過(guò)程中，諸如此類的問(wèn)題很多，即使是在平時(shí)新課教學(xué)中曾經(jīng)見(jiàn)到過(guò)的情景，學(xué)生的認(rèn)識(shí)也不一定清晰。而老師往往認(rèn)為做實(shí)驗(yàn)或演示實(shí)驗(yàn)很麻煩，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，而略去了這一環(huán)節(jié)，用自己的語(yǔ)言來(lái)描述實(shí)驗(yàn)。而在學(xué)生看來(lái)，沒(méi)有感性的認(rèn)識(shí)，生澀的講道理，會(huì)使學(xué)生覺(jué)得晦澀難懂，會(huì)讓他們覺(jué)得學(xué)起物理來(lái)沒(méi)有意思。
合理創(chuàng)設(shè)物理情景，不會(huì)影響復(fù)習(xí)的效率。在物理復(fù)習(xí)課中也應(yīng)該精心創(chuàng)設(shè)合理的物理情景，為學(xué)生提供良好的暗示和啟迪。不僅能夠引起學(xué)生的興趣和關(guān)注，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情，學(xué)生還會(huì)更好的掌握和理解知識(shí)，提高教學(xué)效果。
教學(xué)是師生共同交流的雙向活動(dòng)，“授之以魚(yú)不如授之以漁”，我們要給學(xué)生的不僅僅是知識(shí)，更是一種解決問(wèn)題的能力，因而即使復(fù)習(xí)課上也應(yīng)該通過(guò)適當(dāng)?shù)那榫罢故締?wèn)題的環(huán)境，讓學(xué)生的思維得以活躍，讓復(fù)習(xí)課的效率更高
