熊琰
摘 要:“能量”是與我們生活息息相關(guān)的一個(gè)詞語。在初中物理的教師教學(xué)以及學(xué)生學(xué)習(xí)的過程中,“能量”也是十分重要的一個(gè)物理量。在對(duì)能量的學(xué)習(xí)分析與研究上,也希望本文能夠?qū)Τ踔形锢斫虒W(xué)及思路提供一些參考。
關(guān)鍵詞:能量知識(shí);能量學(xué)習(xí);教材對(duì)比與分析;課程標(biāo)準(zhǔn)
引言:
在物理知識(shí)體系中,“能量”作為一個(gè)核心的知識(shí)點(diǎn),在方方面面的活動(dòng)中也是一個(gè)重要的物理概念。對(duì)于初中階段的學(xué)生而言,“能量”的概念比較抽象,但能量是自然科學(xué)的核心內(nèi)容之一,也是初中學(xué)習(xí)中不可避免的一環(huán)。
一、能量、能量守恒的課程要求及相關(guān)概念
(一)“能量守恒”知識(shí)點(diǎn)的課程標(biāo)準(zhǔn)及解讀
1.《義務(wù)教育課程標(biāo)準(zhǔn)》對(duì)“能量守恒”的要求
在《課標(biāo)》中,能量作為其中一個(gè)一級(jí)主題,可將其劃分為六個(gè)二級(jí)主題:“能量守恒”則為其中的一個(gè)二級(jí)主題。而對(duì)于“能量守恒”此觀點(diǎn),又有著三個(gè)三級(jí)主題,分別是:
①知道能量守恒定律、能夠列舉日常生活中能量守恒的實(shí)例。有用能量轉(zhuǎn)化與守恒的觀點(diǎn)分析問題的意識(shí)。
②從能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的角度認(rèn)識(shí)效率。
③知道能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移有一定的方向性。
本文主要在于了解二級(jí)主題“能量守恒”,并對(duì)其教學(xué)提出看法與見解。
2.“能量守恒”知識(shí)點(diǎn)的解讀
在廖伯琴、張大昌主編的《物理課程標(biāo)準(zhǔn)解讀》(初稿)[2]中提出,“能量守恒”下分的三個(gè)三級(jí)主題中,對(duì)于“能量守恒定律”及“能量的轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化有一定方向性”此兩個(gè)主題,僅屬于“了解”層次水平。即對(duì)于日常生活的某一具體事件能夠從宏觀的角度,大致說明能量的轉(zhuǎn)化情況和初步具備守恒思想即可。對(duì)于“效率”,則處于“認(rèn)識(shí)”水平,對(duì)效率的認(rèn)識(shí),實(shí)際更注重于學(xué)生對(duì)“節(jié)約能源”的思想上的培養(yǎng)。
(二)“能量”“能量守恒”的簡(jiǎn)單了解
能量是什么?或許可以引進(jìn)一些歷史觀點(diǎn)便于學(xué)生的理解與思維。“能量”其實(shí)比較符合老子對(duì)于“道”的認(rèn)知,“道”即為萬物之源,為生命本源,是一種驅(qū)動(dòng)萬物,驅(qū)使萬物的本源,是人類、社會(huì)、自然生命活動(dòng)的根源。其實(shí),這不也是“能量”之所表述或者想要表述的嗎?任何的運(yùn)動(dòng)、現(xiàn)象、相互作用、宏觀、微觀的描述,都離不開“能”,或者用老子的說法,即離不開“道”。著名古希臘思想家、哲學(xué)家、希臘三賢之一的亞里士多德也對(duì)“能量”做過思考與闡述,當(dāng)然,亞里士多德并未將其命名為“能量”,而是指出:大自然中充滿著一種“生命力”,萬物生物因獲得自然的“生命力”而具有“活力”。“生命力”之于亞里士多德,正如“道”之于老子。國(guó)學(xué)大師王國(guó)維在我國(guó)的“能量”觀點(diǎn)引入過程中,也起到了不可磨滅的巨大作用,其著名的翻譯學(xué)說《勢(shì)力不滅論》,把“能量”譯作為“勢(shì)力”,而“勢(shì)力”是不滅的,闡述了“能量守恒”的思想。最終,我國(guó)將“energy”翻譯為了“能量”,并沿用至今,即是“能”的量。
三、關(guān)于兩個(gè)版本初中物理教材對(duì)于“能量守恒”的知識(shí)點(diǎn)比對(duì)
(一)教材的選定
本文教材的選取為“人教版”,即人民教育出版社于2013年出版的初中物理教科書。以及“滬科版”,即上??茖W(xué)技術(shù)出版社于2013年獲教育部審定的初中物理教科書。
(二)“能量守恒定律”的知識(shí)點(diǎn)比對(duì)
1.兩種教材“能量守恒定律”的所處位置及關(guān)聯(lián)知識(shí)點(diǎn)
在“人教版”教材中,三級(jí)主題“能量守恒定律”處于九年級(jí)全一冊(cè)書中的第十四章“內(nèi)能的利用”的第三節(jié)“能量的轉(zhuǎn)化和守恒”中。在該小節(jié),“人教版”教材以圖片的形式對(duì)“電能”“機(jī)械能”“化學(xué)能”的相互轉(zhuǎn)化進(jìn)行了說明。
而在“滬科版”教材中,“能量守恒定律”處于九年級(jí)全一冊(cè)書中的第二十章“能源、材料與社會(huì)”中的第一節(jié)“能量的轉(zhuǎn)化與守恒”。在該小節(jié),“滬科版”教材通過單擺小球的來回?cái)[動(dòng)得出“能量的守恒定律”。
2.兩種版本教材的特點(diǎn)比對(duì)
人教版教材將能量的守恒定律放在內(nèi)能的章節(jié)里面進(jìn)行講解,于上文兩小節(jié)分別是“熱機(jī)”“熱機(jī)的效率”。在此處即是從能量守恒定律的角度總結(jié)了效率不可能達(dá)到百分之百,在第三小節(jié)中提到了“電能”一詞,也為下文電學(xué)部分關(guān)于“電能”的認(rèn)知及學(xué)習(xí)做了一個(gè)小小的鋪墊,更像是起到了一種“承上啟下”之作用。
滬科版教材將能量的守恒定律是放在最后一個(gè)章節(jié)“能源、材料與社會(huì)”中進(jìn)行講解。相當(dāng)于此時(shí)學(xué)生已經(jīng)全面的學(xué)習(xí)完各種形式的能量以及初中階段其他所有的物理知識(shí)。最后的能量章節(jié),相當(dāng)于對(duì)全本教材的總結(jié)與歸納。
若將人教版教材比作為“螺旋式的上升”,滬科版則更像“直線式的提升”。
四、總結(jié)展望
無論“人教版”教材或者是“滬科版”教材,定性分析為其主要的學(xué)習(xí)方法,原因主要存在兩點(diǎn):(1)考慮到初中階段處于義務(wù)教育階段,并且初中生也才接觸物理學(xué)科的學(xué)習(xí),即不會(huì)過多地牽扯到定量計(jì)算的問題。(2)“能量”的問題對(duì)于初中生而言過于抽象,這也是在“能量”部分沒有過多計(jì)算的原因。
在初中階段“能量”“能量守恒”知識(shí)的學(xué)習(xí),并在基于定性分析的過程中,或許可以適當(dāng)?shù)靥砑右恍┖?jiǎn)單的、基礎(chǔ)性的定量計(jì)算問題。在定性的思維上,加入部分的“量化”思想。能量是守恒的,從這個(gè)大前提出發(fā),教會(huì)學(xué)生順著能量的“流向”,找到能量“流通渠道”,對(duì)每一部分逐一分析,找到能量“流出”“流入”的脈絡(luò),整合一起就是總的能量(即E=E1+E2+E3+……)。其實(shí)在初中生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)上,已然進(jìn)行過類似的訓(xùn)練,教師要做的,實(shí)際上是一種物理思維的數(shù)學(xué)遷移過程而已。
學(xué)生的能力是逐漸培養(yǎng)、訓(xùn)練出來的,而不是等著學(xué)生長(zhǎng)大自然獲得的。或者應(yīng)該這樣來說,刻意的培養(yǎng)與澆灌,能力的種子才會(huì)生根發(fā)芽;等著其自然生長(zhǎng),僅有自然的雨水與陽光,其長(zhǎng)勢(shì)如何也就不得而知了。
簡(jiǎn)而言之,“能量守恒定律”在初中課程標(biāo)準(zhǔn)上也僅是“了解”層次,但在掌握、具備“了解”層次之后,可做適當(dāng)拓展,增加學(xué)生知識(shí)面的廣度與深度,在學(xué)生力所能及的范圍內(nèi)解決問題。學(xué)習(xí),不單是為了考試,也是為了生活。引用著名教育家陶行知先生的觀點(diǎn)并稍加改編:學(xué)習(xí)生活化的同時(shí),生活也應(yīng)學(xué)習(xí)化?;蛟S學(xué)生也好,教師也罷,是否應(yīng)更深層地去探討“學(xué)習(xí)”的問題,這也是一個(gè)話題。
古之學(xué)者必有師。師者,所以傳道、受業(yè)、解惑也。
參考文獻(xiàn):
[1]義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)(2011年版)——中華人民共和國(guó)教育部制定
[2]廖伯琴、張大昌主編.《物理課程標(biāo)準(zhǔn)解讀》(初稿)