“20+20”模式下《机械能守恒定律》的有效课堂

余洁瑶

【摘要】新课程理念已被广大师生接受，课堂中以教师为主导，真正体现学生的主体地位，转变学生的学习方式，提高课堂的有效性是我们研究的主题。本文以《机械能守恒定律》一课为例，分析说明在“20+20”模式下如何构建有效的物理课堂，让学生积极主动参与到课堂中来，并发挥学生学习的主动性，最终达到有效培养学生物理思维能力的目的。

【关键词】高中物理；“20+20”模式；有效课堂；案例

一、问题的提出

所谓“20+20”教学模式，就是在课堂教学中，教师采用讲练结合的形式，由教师精讲20分钟左右，留出另外的20分钟，由学生自己来讲和练习。这种课堂教学模式旨在让学生最大限度地参与到课堂中来，以教师为主导，以学生为主体，让学生真正成为课堂的主人，积极参与到课堂中来。“20+20”教学模式的应用需结合实际情况，以学生情况为基础，结合教材和教师的特点，进行环节设置。根据一中学生的特点，我们将物理新授课“20+20”教学模式的教学环节一般设置为：1.知识回顾。由学生自主复习回顾以学知识，为新课的学习做好铺垫；2.新课引入。由教师根据学习目标将学生引入一定的问题情境中；3.新课学习。通过案例设置，问题的引导，让学生在练中学；4.课堂练习。帮助学生巩固以学知识；5.课堂小结。让学生自主梳理以学知识。

高中生在课堂上能集中注意力的时间很难持续太长时间，有针对青少年注意力状况的调查表证明：仅有39.7%的被访对象表示课堂上持续集中注意力达30 分钟以上。而一些学习能力较低的学生，在课堂上能集中注意力的时间就更难以保证。然而，对于每一节课，我们都力求达成我们的教学目标，即有效教学。在物理教学实践中，由于部分学生物理基础较薄弱，物理概念比较抽象，导致学生认为物理难学，对物理学习的兴趣不高，上课时还有不少学生难以跟上正常教学进度。如何才能实现有效教学是我们共同面临的重要问题，本文以“20+20”教学模式为指导，结合粤教版必修二第四章第四节《机械能守恒定律》一节，谈谈有效课堂的达成。

二、案例分析与说明

1.知识回顾

复习：①本章我们学习了哪几种不同形式的能？

②它们的定义如何？

③它们的大小各由什么因素决定？

设计意图：学生学习的科目较多，容易遗忘，复习题的设置可是学生在课堂开始时尽快进入状态，又能引导学生自主回顾动能和势能的相关知识，在此基础上由学生自己得出机械能包括动能和势能，为本节课的学习做好铺垫。

2.创设情境，引入新课

播放一段重15公斤的清障球“碰下巴”的惊险实验视频，要求学生在观看的过程中思考问题：①摆球摆动过程中，什么能和什么能发生相互的转化？②实验中，老师为什么有信心自己是安全的？

设计意图：赞科夫指出“教学法一旦能触及学生的情绪和意志领域，触及学生精神的需要，这种教学方法就能发挥高度有效的作用”。短短几分钟的视频，通过真实的情境，给学生的视觉和听觉以很大的冲击，高度地激发了学生的学习情绪和兴趣、调动了学生的注意力。同时，通过学生自己思考两个问题，将学生带入课本的学习中。

3.新课学习

产生学习的根本原因是问题，没有问题就难以诱发和激起学生的求知欲，没问题、感觉不到问题的存在，学生就不会去深入思考，那么学习也只能是表层和形式的。新課的学习，笔者用三个案例作为引导，让学生在练习的基础上掌握新的知识。

案例一：

如图所示，质量为m的物体在空中自由落体运动，当物体距离地面高度为h1的A点时，物体的速度为v1，当物体距离地面高度为h2的B点时，物体的速度为v2。试分析：

（1）写出小球从A点到B点过程中的动能定理表达式？

（2）分别写出小球在A、B点的机械能表达式？

（3）比较物体在A点和B点的机械能，你发现了什么？

设计意图：学生对新知识的学习是以旧知识为基础的，新知识要么是在旧知识的基础上引申和发展起来，要么是在旧知识的基础上增添新的内容，或由旧知识重新组织或转化而成，所以旧知识是学习新知识最直接、最常用的认知停靠点。动能、势能、机械能是学生已经学过的知识，学生能应用动能定理很快完成上述问题，并发现物体在A、B两点的机械能相等，之后由教师将表达形式归纳整理，但在完成问题后引申出新的“问题”：A、B两点的机械能相等，这是巧合还是具有普遍性呢？学生进一步来思考下面问题：

（4）如果下落过程中物体受空气阻力f，写出小球从A点到B点过程中的动能定理表达式？

（5）比较物体在A点和B点的机械能，还相等吗？

设计意图：通过问题的引导，有学生自己找出机械能守恒的条件，有学生自己发先问题并解决得出结论，才会影象深刻。于是这是的机械能守恒定律呼之欲出，接着教师顺利过渡到讲解机械能守恒定律的内容、表达式、适用范围和条件。

在学生已经理解机械能守恒定律的内涵后，为检测和评价学生对机械能守恒定律使用条件的掌握情况，教师接着引出案例二。

案例二：

判断：下列情景物体（或系统）机械能守恒吗？判断并分析：

（1）你认为“只有重力做功”应该包含几层含义？

（2）情景三中物体（或系统）机械能守恒吗？怎么理解？

设计意图：以动画的形式让学生体验这些物体运动的过程，再由学生利用已学的机械能守恒定律的条件来判断物体（或系统），学以致用，并在此基础上拓展新知识。譬如从情景一、情景二的分析可得出“只有重力做功”所包含的的含义，有学生先独立思考在小组讨论，集思广益，发现只有重力做功可包含含三层含义：

①物体只受重力作用，且做功。

②物体除了受重力作用外，还受到其他力的作用，但其他力对物体不做功。

③物体除了受重力作用外，还受到其他力的作用，其他力也做功，但其他力对物体所做功的代数和为零。

情景三，物块压缩弹簧释放后在弹簧的作用下做往返运动，这是学生第一次接触到系统的问题，所以要由教师来引导学生：弹簧恢复原长的过程，弹性势能减少，物体的动能增加，弹簧被拉伸或压缩的过程，弹性势能增加，物体的动能减少，在这个过程机械能守恒吗？那么是物体机械能守恒，还是弹簧的机械能守恒？是弹簧和物体所组成的系统机械能守恒。此时，可补充说明：在弹性势能和动能的相互转化中，如果只有弹力做功，机械能总量也保持不变。

（3）课堂练习

案例三：

把一个小球用细线悬挂起来，就成为一个摆（如图所示），摆长为l，最大偏角为θ 。（空气阻力不计）？

（1）小球机械能守恒吗？

（2）求小球运动到最低位置时的速度为多大？

设计意图：这还是一道机械能守恒定律的简单运动题，教师在学生思考的基础上，通过师生互动，把整个解题过程规范地板演出来，并通过本题总结应用机械能守恒定律解决问题的一般步骤。学生经过了思考和解决问题的过程，可以通过感悟和体验总结梳理应用机械能守恒定律解题的一般步骤。这样的教学，解题的步骤由学生自主感悟和建构，而不是由教师“塞”给他们，学会说，不但能记得牢而且用得活。

三、反思和展望

上述案例运用“20+20”模式，通过教师设置的情景和问题，讲练结合，通过教师的精讲，让学生不断地感悟，在感悟和体验过中探究和建构自己的知识体系。在建构的过程中，学生的学习自主性真正被激发，不但解决问题，还通过问题发现新的“问题”，不仅完成学习任务，同时学生的物理思维能力得到了极大的提升。

模式根本目的是转变教与学的关系，推动教师的教学方向由“我应该如何向学生教授知识”转向“我应该如何引导学生学习”，消除教师单方面活动，增强学生学习的积极性、主动性和实践性，以教导学，以学促教，最终实现学生知识和能力的双重提升。

参考文献：

[1]广东基础教育课程资源研究开发中心物理教材编写组.普通高中课程标准实验教科书《物理》（必修2）[M].广州：廣东教育出版社，2011.

[2]薛冰.半数学生上课注意力难集中[N].信息时报，2006-11-10.