把物理课堂还给学生

王蓓　楼松年

摘 要：新一轮全国基础教育课程改革已逐步在各地轰轰烈烈地开展。本次课改的目的是要给学生全面、丰富的发展留有充足的时间和空间，要有利于学生自主、多样、持续、有创造性地发展。本文借用“功率”这节课论述教师如何在课堂教学中发挥学生的主体作用，完成新课程的目标和要求。

关键词：主体；高效课堂；自主认知；思维发展

中图分类号：G633.7 文献标识码：A 文章编号：1003-6148（2015）11-0041-4

金华市开展了“把课堂还给学生”的教研活动，活动的内容为 “功率”。全市各校派一位教师轮流展示了自己精心准备的教学内容，笔者听后深受启发，现将其中精彩的部分呈现给大家。

1 创设情景，导入新课——新课引入的过程

这一环节，多位教师采取了直接导入法，即回顾上一节“功”的概念及公式后进入新课。少部分教师采用PPT多媒体形式以图片展现：生动形象地说明做功有快慢之分，转而回顾上一节的内容进入新课。

评析 直接导入法虽无科学性错误，但是平淡无味，未能很好地调动学生的兴趣。图片引入法，虽能调动学生的兴趣，但学生主体参与程度较低，未能体会到学习物理知识的乐趣和幸福感。

深入的思考 能否设计一个精练的小实验导入新课，提出与本节课内容相关的问题，既能打破常规的平淡导入过程，又能调动学生的思维以及激发学生的学习欲望？

教学设计 导课小实验：桌边放两桶水，请两位学生（男女各一）将水桶尽快地提到桌面上。

师：同学们，在提水的过程中，你们发现了什么相同点与不同点呢？

生：水量相同，水被提升的高度相同。

生：水被提起所用的时间不同。

师：做了相同的功，时间却不同，原来做功也是有快慢之分的。现在让我们一起走进今天的学习内容吧！

设计评析 通过这样精心设计的小实验导入新课，学生能体会到学习“功率”这个物理量的必要性，增加了学习物理知识的成就感，从而体会到学习物理知识的乐趣和幸福感。

2 数理结合，活化思维——功率数学表达式得出的过程

这一环节，多位教师通过讲解或让学生阅读教材的方式直接得出功率的表达式。少部分教师先引导学生一起回顾初中功率的相关知识，再直接从数学的角度推导出功率的表达式。极少部分教师借用“速度”“加速度”这两个物理量，引导学生从类比的角度去思考并推导出功率的数学表达式。

评析 依托教材的直接呈现方式，学生只能机械地接受P=■这个数学表达式。用类比的方式，可以引导学生思考，教学效果相对较好，但学生只能突兀地接受这样的类比过程和思维方式。

深入的思考 用什么样的方式指引学生思维，使学生自主地得出功率的数学表达式，并在思考的道路上自行前进呢？

教学设计 课前片段：教师带领数位本班学生开展一项体能测试，从一楼上升到四楼，并记录每位学生的质量和所用时间。制作表格，课上PPT呈现，如表1所示。

表1 体能测试原始数据

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师：这是同学们昨天的数据，我们一起算出自己做功多少，已知层高3米。（最后全部呈现，如表2所示）

表2 体能测试数据处理

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师：如何比较这三位同学做功的快慢呢？（已找出做功相同的三位同学，并标记出）

生：他们的做功相同，比较所用时间。

师：这三位又该如何比较呢？（已找出做功不同，时间也不同的三位同学，并标记出）

生：把做的功除以所用时间，再比较数值的大小。

师：做的功除以所用时间，再比较数值，也就是比较单位时间内做功的多少。我们引用“功率”这个物理量去描述，那么功率的数学表达式可以写成：P=■。功率描述的是做功的快慢，速度描述的是什么物理量的快慢？加速度描述的又是什么物理量的快慢呢？

设计评析 学生对自己和同学们的数据非常感兴趣，能很好地调动学生的积极性。由简入深的挖掘和分析，引导学生自发的思考，并自己能够得出最后的数学表达式。

3 辨析概念，升华思维——讲解平均功率与瞬时功率的过程

这一环节，多数教师轻描淡写地口述平均功率和瞬时功率的定义，以及两者之间的区别，少数教师补充讲解如何从平均功率过渡到瞬时功率。再附上相应的练习，巩固强化两者的区别与联系。

评析 教师采用直接口述方式，对学生的认知和思维的发展不能起到强有力的冲击作用。

深入的思考 能否将平均功率过渡到瞬时功率这个过程形象化或者量化？

教学设计 如图1所示，某位同学用2 N的力推书，书静止在桌面上，它的质量为0.2 kg。试求：①2 s内推力的功率；②1 s内推力的功率。

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图1 情境图

师：请两位同学告诉大家这两道小题的答案分别是多少。

生：第一小题是20 W。

生：第二小题是10 W。

师：为什么答案会不同呢？

生：因为在运动的过程中，推力做功的功率是在变化的。

师：那我们算出来的功率是该段时间的什么功率呢？

生：平均功率（齐声说出）。

师：那我们接下去再计算0.5 s内推力的功率是多少？

生：5 W。

师：答案依旧不同！如果我们接下去计算0.1 s内推力的功率，0.01 s内推力的功率，甚至0.001 s内推力的功率呢？这个时候，平均功率将非常非常接近该时刻的瞬时功率了。平均功率是指物体在某一段时间内某个力做功功率的平均值，而瞬时功率是指物体在某一时刻某个力做功的功率。

设计评析 几个问题由浅入深，引领着学生思维的活动，在学生的头脑中形成了平均功率过渡到瞬时功率的情景图。

4 走进生活，学以致用——辨析实际功率与额定功率的过程

这一环节，多数教师先口述实际功率和额定功率的定义，再通过PPT图片的形式展示给学生，但一般教师最多只能呈现出某机器铭牌的图片，并指出额定功率的大小。

评析 教师采用PPT图片的形式虽然可以吸引学生的注意力，但不能很好地调动学生的兴趣。

深入的思考 其实学生对这块内容并不难理解与掌握，因为实际功率和额定功率很贴近现实生活。可以实物形式或者视频形式呈现在课堂上。

教学设计 播放一段汽车在加速和减速的过程中功率的视频，并突显出整个过程中的汽车功率随时间的变化曲线，如图2所示。

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图2 P-t图像

师：通过这个视频，我们可以得到什么？

生：汽车运行过程中的功率并不是一个固定值，而是随着实际情况在变化的。

师：我们把机器在实际工作中的功率叫做实际功率，但它小于等于机器的额定功率。额定功率是指机器在正常工作中的最大功率，一般在机器的铭牌上面标出，如图3所示，汽车发动机的额定功率为108 kW。

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图3 汽车铭牌

设计评析 让学生通过视频观察物理量的变化过程，并设计将抽象的物理量定量化的环节，这样既促进了学生感性认知这个物理量，又使知识的学习过程充分地内化为自主认知过程，达到了较好的教学效果。

5 实验操作，逻辑推理——对公式P=Fv理解的过程

这一环节，多数教师先通过公式P=Fv讨论三者之间的关系，再例举说明与讲解。少数教师通过播放汽车保持功率不变爬坡的视频，呈现P=Fv三者之间的关系。最后通过相应的习题，加强学生的理解与巩固。

评析 物理课堂中，最生动、高效地传授知识的方式必定是实验。实验可以为学生创设一个最直接的物理情景，给学生以感性认识，能为学生在形成物理概念、得出物理规律等方面做出最直接的铺垫，使学生感受倍深。

深入的思考 如果能采用新颖有趣的小实验开展这个环节，一定会使学生全身心地投入到课堂学习中，收到事半功倍的教学效果，学生科学素养的提高就能自然而然地实现。

教学设计 将实验仪器摆放于教室前，先介绍仪器，再开展实验过程，如图4、5、6所示。

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图4 实验整体图

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图5 方向控制盘 图6 功率控制键

师：先将小车发动机的功率调节到一个适当值，使小车在水平轨道上行驶，并保持发动机的功率不变，让小车接着行驶到倾斜的轨道上。请同学们仔细观察小车在运行过程中发生了什么变化。

师：请一位同学说一说，你发现小车有什么变化？

生：小车在倾斜轨道上的速度明显小于在水平轨道上的速度。

师：注意，在两个运动过程中小车的功率是保持不变的！小车上坡时，由于受力情况的变化，所需要的牵引力增加，小车的速度只能减小，正如我们所看见的。在现实生活中，有经验的驾驶员通常采用换挡减小速度使得汽车爬坡成功。

师：通过这个小实验，我们可知P=Fv三者之间的关系。

设计评析 物理教学要求教师不是简单地将知识传授给学生，而是充分利用实验让学生在探究学习中理解知识、总结规律，让学生通过探究学习获得成功体验，激发学习兴趣。

6 体验过程，提升方法——课堂小结的过程

这一环节，多数教师采取自我小结，少部分教师采取PPT简单框架式呈现。

教学设计 教师让两位学生归纳总结课堂学习的内容和方法，并再让二至三位学生加以补充和归纳。

设计评析 教学过程中，教师作为引导者和组织者，学生才是学习的主体。教师让学生总结学习的情况和感受，一方面有利于学生梳理课堂内容，另一方面也有助于学生构建起自己的知识框架，更有利于将学生的接受和掌握新知识的情况反馈给教师。

参考文献：

[1]中国人民共和国教育部.义务教育物理课程标准（2011版）[S].北京：北京师范大学出版社， 2012.

[2]王振宏，李彩娜.教育心理学[M].北京：高等教育出版社， 2011.

[3]任明.优质课比赛后的思考[J].中学物理，2014，32（2）：23—24.（栏目编辑 罗琬华）