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【摘 要】机械效率该章节包含的内容较多，而斜面的机械效率是其中的重点内容。在我们的日常生活当中常常会遇到与“斜面的机械效率”有关的物理问题。这一问题也是物理教学当中的难点问题。在日常生活当中我们经常会认为重力越大斜面机械效率也就越大，其实在物理当中这两者是没有直接关系的。也正是因为学生这一固有的认知，导致该部分内容教学困难。因此本文将从斜面机械效率的内容出发，简析物理教学难点的突破。
【关键词】斜面;机械效率;难点
在机械效率该章节的内容当中囊括了有关于滑轮以及杠杆等方面的知识点，而在正式学习“探究斜面机械效率“该部分内容之前，学生已经学过了有关滑轮的机械效率等内容。机械效率相关内容与我们的日常生活联系较为紧密，学生不仅应该了解杠杆如何分类，更应熟练掌握机械效率的相关理论知识，并将其运用于生活當中。斜面是在我们的日常生活当中最常见的一个物品，因此作为一名初中物理教师有责任、也有义务帮助学生找到高效的学习方法，帮助学生深入理解该部分的内容。
一、教学难点分析
在正式学习斜面机械效率该章节内容时，学生已对滑轮组的机械效率有所了解。由于斜面机械效率是机械效率当中的重要组成部分，因而教师在讲授该部分内容可借助学生此前学习的知识点，延伸出有关斜面机械效率的问题。但是在学习滑轮组的机械效率该部分内容时，经过多次实验得到了物体的重力将会直接影响滑轮组的机械效率这一实验结果。因而学生在学习斜面机械效率时容易进入斜面机械效率会受物体重力的影响这一误区，加之学生在日常生活当中固有的观点，导致教学困难。
二、定量实验：探究斜面机械效率与物体所受重力关系
在讲授斜面机械效率这一章节内容时大多数教师都会用到以下实验：在斜面上放置一木块，随后借助弹簧测力计将木块向前拖动，观察弹簧测力计上拉力的大小，此时可以得出木块与斜面之间产生的拉力大小。而物体在匀速直线运动状态下处于受力平衡状态，测出此时的拉力和物重，将数据带入公式当中求出总功与有用功的值，然后得出机械效率。其实在这一实验当中存在着问题，我们无法确保每一次拉动木块都是匀速行驶的。在木块上添加砝码后匀速拉动继续测量，但这一实验方法不具备较强的稳定性。此外，木块上的钩码重量越重，斜面所承受的压力越大。而在压力过大的情况之下学生更加难以确保木块的匀速移动。导致拉力的测量不够精确，进而致使多次实验结果相差过大。另外，用弹簧测力计拉动木块时，弹簧方向也不能保证始终与斜面平行，也会导致拉力大小的误差较大。如果不在这些细节上面认真考虑，学生难以信服最终的实验结果，也就无法得出物体所受重力和机械效率无关这一结论。如果直接让学生被迫接受这一结果，学生不仅无法将这一理论合理地运用到实际题目当中，更无法理解，很可能会出现将其与其他知识点相混淆的现象。
通过上述的分析我们可以得知：要想突破斜面机械效率教学的这一难题，首先应该想办法完善这一实验，尽量减小误差，让学生在自主实验当中探索物理原理，最终提高物理学习兴趣。我们可以先尝试用其他的物体来替代木块，然后多次调节木板的长度以及斜度，并在调整之后再次实验。在二次实验当中我们可以发现使用底部光滑的重物作为木块的替代品，此时物体与木板之间的摩擦力是较小的，实验的稳定性也是较强的。此外我们还可以借鉴水平面测摩擦力的方法，在斜面上安装一个定滑轮，让细绳穿过定滑轮，用弹簧测力计竖直向上拉动，从而达到较好控制拉力方向与斜面方向水平的目的。在调整木板斜度与长度的过程当中我们可以发现实验结果的准确性还会受到木板倾斜角与长度的影响，所以在选择木板长度和倾斜角的度数时也应慎重。在学生的探究中，不断解决问题和减小误差，定性的得出斜面机械效率和斜面的粗糙程度和斜面倾角大小有关的结论。让学生的探究更具有科学性和实效性。
三、理论推导：通过正交分解，得出结论
在完成了上述实验之后，学生对于实验结果可能还会存在着一些疑虑。为了打消学生的疑虑教师还可以借助物理理论知识通过板书推导出这一结果，既能加强学生的记忆又能帮助学生进一步理解该部分知识点。大部分学生在初中阶段都没有接触过有关力的正交分解相关的知识点，所以单单从理论推导这一方面老师很难让学生理解这一方面的知识点。所以教师应对这一部分内容进行延伸，让学生更好地理解“斜面机械效率”这一问题。
四、教学总结
（一）有效突破学生的认知障碍
学生在学习新的知识点时需要借助过去已有的知识框架，要想提高学习效率，教师必须将新的知识点与学生过去学习的知识点相联系。所以教师在开展教学活动之前首先要全面了解班上学生的知识储备情况以及现有的知识水平。只有对学生有了全面的了解才能酌情选择教学内容与教学方法，突破教学难点。在学习斜面的机械效率之前学生已经学习了滑轮组的机械效率，并且在上一章节当中得出的结论是“物体的重力会影响到滑轮组的机械效率”，因此在学习斜面机械效率这一内容时学生也会持有其固有的观点，认为“物体的重力会影响到斜面的机械效率”。但实际上最终实验所得出的结论与学生原有的知识体系发生了冲突，而学生在一时之间难以接受。此时教师需要通过进一步的实验以及理论推导向学生解释这一物理现象，并且在这一过程当中教师还需不断延伸新的知识点，帮助学生打破认知障碍，提高学习能力。
（二）关注学生实验操作的自我效能感
在物理学科当中最重要的学习方法便是实验，物理作为一门自然科学，其所有的理论知识都需要经过实验的检验。所以教师在开展物理教学时也应认识到实验的重要性，可以将学生分成几个小组，让各小组自由实验。即便如此，但是在实际实验过程当中有些学生并未认知到实验的本质，只是按照老师的操作流程照抄照搬，学生也会因此而感到物理学习枯燥无味。所以教师应改变过去传统的教学模式，从视觉和实验感受上来吸引学生，让学生喜欢做实验、主动做实验。本次实验当中本人使用接触面较光滑的木块，从而减少重物与斜面之间的摩擦力，此外在本次实验当中还需要学生自主调整木块的倾斜度以及长度，需要学生自主动手和思考，不仅提高了实验结果的准确性，还增加了实验过程的趣味性，学生也可以在思考的过程当中思考实验原理，进而提高物理学习的兴趣。
（三）感受物理理论之美
初中学习的物理知识大多是我们在日常生活当中都会接触到的，而初中物理知识则更为复杂更加理论化。从一方面来说，在我国现有的物理教材当中，编写内容都过于简洁，且对于理论的推动过程、实验来源缺乏准确、详细的表述。教师在对学生的实验过程进行评估时也可以严格控制结果的误差。如此一来提高了实验的难度，而实验成功的同学也可以在物理学习当中感受到学习的快乐。最后教师在总结时可以用学生可以理解的方式来帮助学生分析这一原理，帮助学生从根本上理解这一问题，让学生真正领会到物理学习的奥妙。
五、结束语
伴随着时代的发展，教师的教学理念、教学模式也在不断更新。我们不能否认的是，物理作为一门理科学科具有较大的难度，且其中的重难点知识较多。因此教师在教学过程当中更应不断突破自己，不断创新，探索新的教学方式与实验方法。
【参考文献】
[1]张芳.“机械效率”教学案例及教学反思[J].北京教育学院学报：自然科学版，2012，7（4）：61-64
[2]张生明.对“有用功、额外功、总功”三个概念的探讨 [J].物理教师，1994（12）：15
[3]高宝山.从探究斜面的机械效率说起：关于物理教学中科学探究的思考[J].中学物理教学参考，2006（7）：52-53
[4]石浩宇.机械效率及其影响[J].科技风，2016（17）：255，257
[5]刘芳霞，熊志权.知识形成过程的物理教学研究与实 践[M].长春：东北师范大学出版社，2018（7）：196
[6]张磊.科学课程设计的认识论考察[D].济南：山东师范大学，2013
[7]中华人民共和国教育部制定.义务教育物理课程标准 （2011年版）[S].北京：北京师范大学出版社，2012（1）：16
（江苏省苏州市平江中学校，江苏 苏州 215000）
【关键词】斜面;机械效率;难点
在机械效率该章节的内容当中囊括了有关于滑轮以及杠杆等方面的知识点，而在正式学习“探究斜面机械效率“该部分内容之前，学生已经学过了有关滑轮的机械效率等内容。机械效率相关内容与我们的日常生活联系较为紧密，学生不仅应该了解杠杆如何分类，更应熟练掌握机械效率的相关理论知识，并将其运用于生活當中。斜面是在我们的日常生活当中最常见的一个物品，因此作为一名初中物理教师有责任、也有义务帮助学生找到高效的学习方法，帮助学生深入理解该部分的内容。
一、教学难点分析
在正式学习斜面机械效率该章节内容时，学生已对滑轮组的机械效率有所了解。由于斜面机械效率是机械效率当中的重要组成部分，因而教师在讲授该部分内容可借助学生此前学习的知识点，延伸出有关斜面机械效率的问题。但是在学习滑轮组的机械效率该部分内容时，经过多次实验得到了物体的重力将会直接影响滑轮组的机械效率这一实验结果。因而学生在学习斜面机械效率时容易进入斜面机械效率会受物体重力的影响这一误区，加之学生在日常生活当中固有的观点，导致教学困难。
二、定量实验：探究斜面机械效率与物体所受重力关系
在讲授斜面机械效率这一章节内容时大多数教师都会用到以下实验：在斜面上放置一木块，随后借助弹簧测力计将木块向前拖动，观察弹簧测力计上拉力的大小，此时可以得出木块与斜面之间产生的拉力大小。而物体在匀速直线运动状态下处于受力平衡状态，测出此时的拉力和物重，将数据带入公式当中求出总功与有用功的值，然后得出机械效率。其实在这一实验当中存在着问题，我们无法确保每一次拉动木块都是匀速行驶的。在木块上添加砝码后匀速拉动继续测量，但这一实验方法不具备较强的稳定性。此外，木块上的钩码重量越重，斜面所承受的压力越大。而在压力过大的情况之下学生更加难以确保木块的匀速移动。导致拉力的测量不够精确，进而致使多次实验结果相差过大。另外，用弹簧测力计拉动木块时，弹簧方向也不能保证始终与斜面平行，也会导致拉力大小的误差较大。如果不在这些细节上面认真考虑，学生难以信服最终的实验结果，也就无法得出物体所受重力和机械效率无关这一结论。如果直接让学生被迫接受这一结果，学生不仅无法将这一理论合理地运用到实际题目当中，更无法理解，很可能会出现将其与其他知识点相混淆的现象。
通过上述的分析我们可以得知：要想突破斜面机械效率教学的这一难题，首先应该想办法完善这一实验，尽量减小误差，让学生在自主实验当中探索物理原理，最终提高物理学习兴趣。我们可以先尝试用其他的物体来替代木块，然后多次调节木板的长度以及斜度，并在调整之后再次实验。在二次实验当中我们可以发现使用底部光滑的重物作为木块的替代品，此时物体与木板之间的摩擦力是较小的，实验的稳定性也是较强的。此外我们还可以借鉴水平面测摩擦力的方法，在斜面上安装一个定滑轮，让细绳穿过定滑轮，用弹簧测力计竖直向上拉动，从而达到较好控制拉力方向与斜面方向水平的目的。在调整木板斜度与长度的过程当中我们可以发现实验结果的准确性还会受到木板倾斜角与长度的影响，所以在选择木板长度和倾斜角的度数时也应慎重。在学生的探究中，不断解决问题和减小误差，定性的得出斜面机械效率和斜面的粗糙程度和斜面倾角大小有关的结论。让学生的探究更具有科学性和实效性。
三、理论推导：通过正交分解，得出结论
在完成了上述实验之后，学生对于实验结果可能还会存在着一些疑虑。为了打消学生的疑虑教师还可以借助物理理论知识通过板书推导出这一结果，既能加强学生的记忆又能帮助学生进一步理解该部分知识点。大部分学生在初中阶段都没有接触过有关力的正交分解相关的知识点，所以单单从理论推导这一方面老师很难让学生理解这一方面的知识点。所以教师应对这一部分内容进行延伸，让学生更好地理解“斜面机械效率”这一问题。
四、教学总结
（一）有效突破学生的认知障碍
学生在学习新的知识点时需要借助过去已有的知识框架，要想提高学习效率，教师必须将新的知识点与学生过去学习的知识点相联系。所以教师在开展教学活动之前首先要全面了解班上学生的知识储备情况以及现有的知识水平。只有对学生有了全面的了解才能酌情选择教学内容与教学方法，突破教学难点。在学习斜面的机械效率之前学生已经学习了滑轮组的机械效率，并且在上一章节当中得出的结论是“物体的重力会影响到滑轮组的机械效率”，因此在学习斜面机械效率这一内容时学生也会持有其固有的观点，认为“物体的重力会影响到斜面的机械效率”。但实际上最终实验所得出的结论与学生原有的知识体系发生了冲突，而学生在一时之间难以接受。此时教师需要通过进一步的实验以及理论推导向学生解释这一物理现象，并且在这一过程当中教师还需不断延伸新的知识点，帮助学生打破认知障碍，提高学习能力。
（二）关注学生实验操作的自我效能感
在物理学科当中最重要的学习方法便是实验，物理作为一门自然科学，其所有的理论知识都需要经过实验的检验。所以教师在开展物理教学时也应认识到实验的重要性，可以将学生分成几个小组，让各小组自由实验。即便如此，但是在实际实验过程当中有些学生并未认知到实验的本质，只是按照老师的操作流程照抄照搬，学生也会因此而感到物理学习枯燥无味。所以教师应改变过去传统的教学模式，从视觉和实验感受上来吸引学生，让学生喜欢做实验、主动做实验。本次实验当中本人使用接触面较光滑的木块，从而减少重物与斜面之间的摩擦力，此外在本次实验当中还需要学生自主调整木块的倾斜度以及长度，需要学生自主动手和思考，不仅提高了实验结果的准确性，还增加了实验过程的趣味性，学生也可以在思考的过程当中思考实验原理，进而提高物理学习的兴趣。
（三）感受物理理论之美
初中学习的物理知识大多是我们在日常生活当中都会接触到的，而初中物理知识则更为复杂更加理论化。从一方面来说，在我国现有的物理教材当中，编写内容都过于简洁，且对于理论的推动过程、实验来源缺乏准确、详细的表述。教师在对学生的实验过程进行评估时也可以严格控制结果的误差。如此一来提高了实验的难度，而实验成功的同学也可以在物理学习当中感受到学习的快乐。最后教师在总结时可以用学生可以理解的方式来帮助学生分析这一原理，帮助学生从根本上理解这一问题，让学生真正领会到物理学习的奥妙。
五、结束语
伴随着时代的发展，教师的教学理念、教学模式也在不断更新。我们不能否认的是，物理作为一门理科学科具有较大的难度，且其中的重难点知识较多。因此教师在教学过程当中更应不断突破自己，不断创新，探索新的教学方式与实验方法。
【参考文献】
[1]张芳.“机械效率”教学案例及教学反思[J].北京教育学院学报：自然科学版，2012，7（4）：61-64
[2]张生明.对“有用功、额外功、总功”三个概念的探讨 [J].物理教师，1994（12）：15
[3]高宝山.从探究斜面的机械效率说起：关于物理教学中科学探究的思考[J].中学物理教学参考，2006（7）：52-53
[4]石浩宇.机械效率及其影响[J].科技风，2016（17）：255，257
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[6]张磊.科学课程设计的认识论考察[D].济南：山东师范大学，2013
[7]中华人民共和国教育部制定.义务教育物理课程标准 （2011年版）[S].北京：北京师范大学出版社，2012（1）：16
（江苏省苏州市平江中学校，江苏 苏州 215000）