高中物理机械能守恒相关知识的教学研究

发布时间：2016-11-22 17:00

第一章 引 言

许慧在高中物理能量相关知识的教学研究中研究了能量转化与守恒定律及能量概念的建立过程；她从普通物理的角度对高中物理中能量相关知识进行了系统地分析，比较了教学大纲和课程标准对能量相关知识的要求，及诸多版本的教材对能量部分知识的阐述；研究了高考和高中学生物理竞赛对能量相关知识考察的规律；对苏州地区不同教学水平的学校对关于能量相关知识的教与学情况的调查研究，分析了教师在认识和教学中存在的误区，对高中学生运用能量观点分析和解决问题的思维障碍和困难进行了探讨：她发现学生对于力学问题运用能量观点解决问题的意识比较强，但对涉及力学和电磁学综合问题时，常常显得无所适从。对于复杂问题学生常常理不清哪些力做功，或不能正确判断力做功的位移。虽然学生在力学问题中对动能与重力势能之间的转化能熟练运用，基本掌握了机械能守恒定律，在力学问题范围内基本掌握了动能定理。但是在分析涉及电磁学知识的综合性问题时，对动能、重力势能的转化认识不清。还有就是学生运用能量观点分析问题，常常会忽略对物理过程的分析。然后她根据中学生的认知特点，分析了学生错误的成因并提出了相应的教学策略。王自英[4]对在中学物理教学中如何实施自主学习进行实践探索，以“机械能守恒定律”为例，介绍了课题研究的实验经过、实验结果及体会等。

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第二章 理论基础概述

2.1 物理学习困难相关理论

根据物理难学的普遍性和特殊性，我们把物理学习困难分为个体性物理学习困难和群体性物理学习困难。群体性物理学习困难是指在物理学习的特定阶段或特定内容，大多数学生普遍感到学习困难，出现多数学生的学习成绩下降或分化的现象。而个体物理学习困难是针对物理学习困难学生或物理学习中的后进生而言，他们智力发展正常，但未完全展现个人的智力因素而不能达到国家规定的最低物理学习准，学习效率低下，物理学习成绩长期落后的学生的个体物理学习状态。

2.2 前概念及其转变相关理论

物理学科以实验为基础，物理实验又具有容易吸引学生注意力、真实可信的特点，教师引发学生的认知冲突后，有的放矢地安排实验，引导学生把对事物表面现象观察所得到的经验与物理知识不一致之处提出来进行思考，，促成原有知识结构的顺应，用科学的概念代替原有的错误观念。学生掌握物理知识不可能一蹴而就，教师除了讲解概念、规律时应努力做到准确、透彻外，不断加强概念和规律的变式教学，有意识地从各个不同的角度变更事物的非本质特征，通过分析、突出事物隐蔽的本质属性，帮助学生消除对知识的一知半解，不断完善知识结构。教学中，常见的变式方式有：变换题材、变换题型、变换条件等。

第三章 高中物理“机械能守恒”教材研究...............11

3.1 机械能守恒相关概念的建立历史....................11
3.2 “机械能守恒”相关知识点的辨析...................13
3.3“机械能守恒”相关实验的研究........................23
第四章 高中物理“机械能守恒”学生学情分析...........35
4.1 “机械能守恒”相关知识学生前概念分析.......35
4.2 “机械能守恒”相关知识学后调查.........36
4.3 结论与思考.....................64
第五章 高中物理“机械能守恒”相关知识的教学建议............. 66
5.1 多种教学手段相结合................66
5.2 重知识结构和逻辑推理.................66
5.3 将生活情景融入课堂教学...............67
5.4 重视课堂实验的探究性...............67

第五章 高中物理“机械能守恒”相关知识的教学建议

5.1 多种教学手段相结合

新课程理念下课堂教学应从“传授”的单一手段转变为“师生互动、生生互动、学生主动”等多种教学手段相结合。让学生参与到课堂教学当中可以提高学生的学习效率。以机械能守恒定律教学为例，在机械能守恒定律教学中，教师通过小球自由落体情境中的能量变化问题，让学生通过解题得出机械能守恒定律的公式，并通过学生间讨论找到机械能守恒的条件。接着，学生通过生活中的实例可以知道哪些运动是机械能守恒，哪些不守恒，学生之间多讨论，总结出机械能守恒的条件。另外，一定要培养学生学习主动性和积极性。尤其是应用机械能守恒定律解决实际问题时，可以设置讨论环节，让学生在自己考虑不全面时，通过学生之间的讲解，学生更容易明白。在新的课程的理念下，课堂教学应以重教向重学转变、以重知识点向重知识结构转变和以重传授向师生互动、生生互动、学生主动转变。高中物理课堂在师生的共同努力之下，课堂教学成效必定会越来越高。

5.2 重知识结构和逻辑推理

新课程理念下课堂教学过程要体现对教学目的性的把握，即教学过程要紧紧围绕目标。同时把握教学的条理性，内容呈现逻辑、环节过渡自然、语言表达流畅，不能单纯地把知识点进行罗列。例如功率教学，首先是功率的定义及表达式；其次是瞬时功率、平均功率的区分，实际功率、额定功率的区分；最后是功率与力、速度之间的关系。在讲各种功率时，要将它们有效结合在一起，不能单纯讲授一点，应让学生举出这些功率的不同点和相似点，便于识记。
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第六章 结束语

6.1 结论

本文详细阐述了机械能守恒相关概念的建立历史，系统分析了高中物理机械能守恒一章的相关知识。研究了课程标准对机械能部分知识的要求。强调学生要用实验去理解动能定理和机械能守恒定律，掌握能量守恒定律。本文选取苏州地区两所不同层次的中学高二、高三的学生进行问卷调查。调查结果发现，学生初学机械能守恒一章后。对功的正、负号的含义理解不清；计算功的大小时，对位移的认识存在困难。计算功率时容易受前概念影响忽略了力与位移夹角；易混淆瞬时功率和平均功率；对于重力势能的影响因素不能很好的握。不能充分理解做功对应的能量变化，对于系统机械能是否守恒无法准确掌握；不能熟练运用动能定理和机械能守恒定律解题。笔者针对教学中发现的问题，提出相关教学建议。

6.2 思考

1. 受教学内容的限制和取样的地域限制，调查学生的样本代表性不够，对研究结果的普遍性有一定影响，需要在更广泛的样本中进行调查研究。2. 本文对学生学习“机械能守恒"相关知识点的调查，采用的是两段式调查问卷形式，并依据学生对测试卷的回答情况，来分析学生相关知识学习困难的原因，没有更多地深入到学生个体的微观层面，因此，以后的调査中可考虑采用访谈法或尝试多采用讨论课，让学生讲出问题，以便对学生进行跟踪研究。3. 由于时间的限制，本文只是在文献研究、调查研究以及教学实践的基础上提出了教学建议，未进行教学实验。所以笔者针对“机械能守恒"相关知识点提出的教学建议还有待实践的进一步检验。

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参考文献（略）

本文编号：186240