探析高中物理机械能教学的方式方法

张兴芪

【摘 要】 机械能知识的正式出现是在人教版的第二册物理教材中，是重点掌握的知识部分。自然界是庞大的，其中不仅包含有各式各样的物质，也存在着不同形式的能量，能量与能量之间的转化在自然界这个大环境中时刻发生着，能量的总和不变，即守恒是它们存在的基本原则。而本章内容的教学，既是围绕着自然界中能量之一的机械能展开，对它的产生、转化、应用、守恒进行多方面的分析，也归纳其中出现的普遍问题。教学过程中，教师的讲述一半作为课堂中的主要内容出现，但是教学的主题却并不是讲台上的教师，而是接受知识的学生，所以“学”才是教育的核心，把学习到的知识应用于解决实际存在的问题，才是教学效果的最好检验。

【关键词】 高中物理 课堂教学 机械能知识

一、机械能章节知识要点梳理介绍

1. 简要介绍动能定理

在进行机械能的介绍之前，动能是绕不开的理论概念。所以首先从对动能定理的简要介绍开始。动能定理的本质并不复杂，所研究的物体受到外力作用，发生了自身动能变化的简单过程。这里的外力有时不是确指某一个实实在在作用到物体身上的力，也有可能是同时不同方向、不同大小的几个力的合作用，而对物体的动能产生了影响。它是研究机械能做功变化的基本知识，所以在学习机械能的时候，对动能定理的概念也要有较为清晰的认知理解，并且能够在解决问题的过程当中恰当应用，以保证机械能学习的正常进行。

动能定理的表达形式有许多种，合力与运动路程的乘积各个分力对动能影响的和等，对应其推导也分为较为严格的匀速状态直线运动和普通运动模式，通过相应公式进行推导，进而总结出相应的表达式。常用的动能定理表达式为运动前质量与速度的乘积和与运动后质量与速度的乘积和相等。

2. 机械能知识的相关整理

机械能的核心内容是机械能的守恒定律，一个物理系统中，如果只有重力和物体之间的弹力发挥作用，那么这个系统中的动能和所具有的势能是可以发生形式转化的，势能可以变成动能，动能也同样可以变为势能，只是总和始终保持不变。经常被忽视的是，机械能是一个集合概念，它不是单独的某一种能量，而是多个能量种类的集合，动能、势能都是他所包含的部分。而要夯实学生的机械能知识，教师就要重视机械能守恒定律的教授与要求。授课过程中，要提醒学生注意机械能守恒定律应用的局限性，当系统中只有重力和弹力中的一种或两种同时做功时才能够适用这一定律，可以理解为物体的动能、重力势能与弹性势能三者相加，所得数值是一个恒定的值。表达式两侧一侧是合外力所做的功，另一侧是系统能量的总和，体现了两侧的相关性。

二、物理课堂“机械能”教学的方法探析

1. 使学生明确所选择对象研究的合理性

研究机械能一类问题时，大多需要围绕研究所选择的对象来展开，这些问题中包括系统运动状态的观察、系统内部能量的流动变化，既涉及方法也应用思路，所以机械能的课堂教学中首先要使学生明确研究要选择合理的研究对象。同时对章节中任意一个知识内容的讲述都要注意所选择研究对象是否具有代表性和理论延伸的可能性，结合课堂中的相关知识内容进行补充添加，寻找更好的方法处理所面临的问题。

2. 强调机械能表达式的掌握记忆

物理的规律大多抽象复杂，要理解记忆这些规律就要弄懂其背后繁复的推理过程，为了便于低层次的基础性学习和更快速地计算应用，物理表达式对已有的物理规律现象进行了新的总结和整理，形成了新的物理表达形式。高中阶段，学生接触的物理知识有限，要实现其应用和对后续知识更深入的理解，既要严格要求对现有表达式的记忆掌握。对此类物理问题的解答计算，物理表达式也更能节省推算时间，增加解题效率。值得注意的是，物理学习中其他部分的表达式也有相同的作用，同样需要理解重视。

3. 从不同角度为学生剖析机械能知识

机械能知识作为整个高中物理阶段的重点内容，具备一定的抽象性和理论性，理解存在难度。所以进行机械能课堂教学时，可以尝试从不同的角度为学生剖析机械能知识。如系统做功当中，把所选择的物理系统用作机械能研究，在观察系统的运动过程之后，分析其中是否存在做功问题，具体做功数值能否确定，并以此推断系统的机械能总和不变得出结论。而从能量守恒来看，能量守恒的时候，系统内部理论上只存在势能与动能的互换，与外界没有能量关联。如果选定一下落物体为研究对象，测定该物体动能与势能的变化与理论值相比较，符合则能量守恒得证，不成立则要分析这个过程中所忽视的其他因素干扰情况，并最终得出确切结论，解决学生疑问。

三、课程设置对机械能知识的巩固强化

除了对机械能知识体系的构建讲述，课程本身的设置也能实现对教学的辅助和知识的强化作用。上课前的课堂情境导入，教师可以选择实验演示，吸引学生注意和好奇心，放松学生对陌生重点知识的畏惧抵抗心理，简单的斜坡小球撞木块小实验或者牛顿摆球装置都可以完成这个环节，也可以由教师指导，学生尝试进行，增加其参与度。此外，课堂中丰富清晰的理论知识也需要适当的题目练习，所以课前备案时，教师应当适当准备几个难度适中符合课堂内容知识的题目，供学生当堂解决，在解决问题的过程中由教师说明解题的一般步骤和方法，结合课后的作业，进行更进一步的巩固练习，强化记忆。错误的题目教师要在课上讲解清楚，布置学生课下积极整理，以发挥题目本身应有的作用效果。同时教师可以鼓励学生利用好课余时间对所学知识进行回顾思考，课上教师遗留布置一些相关问题，为学生提供思考的方向和基础条件，促进其主动探寻学习知识内容。

四、结束语

上文的论述中可以看出，机械能是高中的重点难点部分。教师要提升机械能课堂的教学效果，就要重视对机械能相关知识的讲述普及，同时也要考对研究对象选择的合理性、公式定理的严格要求和多角度的透彻剖析等，找到適当的授课方式，才能更好的使学生理解机械能所学内容，提升其物理水平能力。