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對(duì)"功"這一概念，教材是利用力拉物塊運(yùn)動(dòng)這一原型得出功的定義：W=Fscosα。由于原型中力作用點(diǎn)的位移和質(zhì)點(diǎn)(物塊)位移的一致性，不存在 問(wèn)題。但遇到兩者不一致時(shí)，s的物理含義就指代不清：s是指質(zhì)點(diǎn)的位移還是力作用點(diǎn)的位移。在長(zhǎng)期的爭(zhēng)論中，似乎都不能圓滿(mǎn)解決，這正是原型定義概念的缺 陷。若教學(xué)中，在運(yùn)用原型進(jìn)行概念教學(xué)過(guò)程中注意概念的物理意義，那么，學(xué)生就會(huì)明白：功的本質(zhì)是能量轉(zhuǎn)化的量度，做不做功關(guān)鍵是看有無(wú)能量的轉(zhuǎn)化，且轉(zhuǎn) 化過(guò)程中能量守恒。對(duì)此，我們來(lái)看一下2006年高考全國(guó)卷Ⅰ第20題：
一位質(zhì)量為m的運(yùn)動(dòng)員從下蹲狀態(tài)向上起跳，經(jīng)Δt時(shí)間，身體伸直并剛好離開(kāi)地面，速度為v。在此過(guò)程中，
A.地面對(duì)他的沖量為mv+mgΔt,地面對(duì)他做的功為1/2mv2。
B.地面對(duì)他的沖量為mv+mgΔt,地面對(duì)他做的功為零。
C.地面對(duì)他的沖量為mv，地面對(duì)他做的功為1/2mv2。
D.地面對(duì)他的沖量為mv-mgΔt,地面對(duì)他做的功為零。
如果從功的原型定義考慮，很難判斷地面是否對(duì)人做功：若將s看做是力作用點(diǎn)的位移，地面沒(méi)有對(duì)人做功，但把s看做是受力對(duì)象--人的位移，人的重心 上升，地面對(duì)人做了功。但是，從功的特征定義考慮：地面對(duì)人沒(méi)有做功。因?yàn)槿说臋C(jī)械能雖然增加，但地面與人之間并末發(fā)生能量的轉(zhuǎn)化，人的機(jī)械能增加是本身 生物能轉(zhuǎn)化而來(lái)的。
3.5 利用兩種定義，消除錯(cuò)誤概念
在概念學(xué)習(xí)中，學(xué)生很容易由日常生活經(jīng)驗(yàn)而形成不科學(xué)的錯(cuò)誤概念，而這種概念一旦形成，又難以消除或改變。比如，"工作"與"功"。有這樣一個(gè)例 子：人提著水桶不動(dòng)，人有沒(méi)有做功?對(duì)于這一類(lèi)問(wèn)題，可以采用的教學(xué)策略就是強(qiáng)調(diào)概念的定義特征，直接指出學(xué)生的錯(cuò)誤所在，讓學(xué)生直接面對(duì)錯(cuò)誤，重建知識(shí) 結(jié)構(gòu)，賦予概念新的意義。從功的原型定義來(lái)講，由于提著水桶不動(dòng)，人對(duì)桶有力的作用，但在力的方向上沒(méi)有位移，故不做功。從功的特征定義來(lái)講，人雖然消耗 了能量(感覺(jué)到"累")，但水桶并未增加能量，故也不做功。
3.6 利用概念間的關(guān)系進(jìn)行教學(xué)
運(yùn)用此策略的第一種方法是利用概念間的層級(jí)關(guān)系，概念系統(tǒng)最典型的等級(jí)表現(xiàn)是具有三個(gè)層次：上位概念、基本概念、下位概念。相對(duì)應(yīng)的概念學(xué)習(xí)也有三 種：下位學(xué)習(xí)、上位學(xué)習(xí)、并列結(jié)合學(xué)習(xí)。并列結(jié)合學(xué)習(xí)是物理概念學(xué)習(xí)中非常重要的方法之一。比如：在學(xué)習(xí)電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能變化關(guān)系時(shí)，由于它和重力做功 與重力勢(shì)能變化有相似的構(gòu)成，所以在教學(xué)中可將它作為新概念的一個(gè)范例，將它們類(lèi)比進(jìn)行教學(xué)，學(xué)生較容易接受。
另一方法是繪制概念圖。將學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)的概念組成概念圖，把新概念置于其中，概念與概念之間的關(guān)系得以明確顯示，概念被賦予了更多的含義，有利于學(xué)生運(yùn)用已知概念來(lái)學(xué)習(xí)新的概念。
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