一、觀察現(xiàn)象，激發(fā)興趣

師：同學(xué)們，請(qǐng)仔細(xì)觀察下面兩個(gè)小實(shí)驗(yàn)，并思考現(xiàn)象產(chǎn)生的原因。

師：這里有一根木條，它的一端用細(xì)線系一砝碼靜止在空中，現(xiàn)在我使這根木條突然向上加速運(yùn)動(dòng)，看會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象？

生：細(xì)線被拉斷，砝碼落地。

師：這里有一個(gè)盛滿水的塑料瓶，現(xiàn)在瓶底扎一小孔，可以看到水會(huì)從瓶中流出。如果用手堵住小孔，將塑料瓶向上拋出，那么，瓶在空中運(yùn)動(dòng)的這段時(shí)間里，小孔中是否會(huì)有水流出？

生：水沒有流出。

師：為什么會(huì)出現(xiàn)這些現(xiàn)象呢？

（學(xué)生面露疑惑的表情，竊竊私語(yǔ)，感到非常驚訝。）

師：在第一個(gè)實(shí)驗(yàn)中木條通過細(xì)線拉動(dòng)砝碼向上加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，細(xì)線斷了，是不是因?yàn)轫来a的重力增大了的緣故？

生：不是，顯然重力沒有變。

師：在第二個(gè)實(shí)驗(yàn)中塑料瓶自由下落時(shí)水沒有流出，是因?yàn)樗皇苤亓α藛幔?/p>

生：也不是，水和瓶都受到重力的作用。

師：那么這些現(xiàn)象產(chǎn)生的原因是什么呢？讓我們一起通過學(xué)習(xí)《超重和失重》這一節(jié)內(nèi)容來解釋它。（板書）

【點(diǎn)評(píng)】教者設(shè)計(jì)了兩個(gè)有趣的實(shí)驗(yàn)，第一個(gè)十分常見，學(xué)生往往從慣性角度思考，但不知現(xiàn)象產(chǎn)生的根本原因。第二個(gè)實(shí)驗(yàn)完全出乎意料，“向上拋出的瓶中水居然不流出來”！學(xué)生看到這個(gè)實(shí)驗(yàn)很驚奇。這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)取材簡(jiǎn)單，現(xiàn)象明顯，有效地調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，產(chǎn)生了很好的教學(xué)效果。

二、主動(dòng)探究，生生互動(dòng)

師：下面請(qǐng)同學(xué)們動(dòng)手做一個(gè)小實(shí)驗(yàn)。在一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)下掛一砝碼，在測(cè)力計(jì)靜止、向上運(yùn)動(dòng)、向下運(yùn)動(dòng)三種情況下，觀察彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)會(huì)發(fā)生怎樣的變化。

（學(xué)生紛紛動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，相互交流討論）

生1：彈簧測(cè)力計(jì)靜止時(shí)，指針的位置不變，示數(shù)就是砝碼的重力。

生2：彈簧測(cè)力計(jì)向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，指針先向下，后向上，也就是說測(cè)力計(jì)的示數(shù)先增大后減小。

生3：彈簧測(cè)力計(jì)向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，指針先向上，后向下，即測(cè)力計(jì)的示數(shù)先增大后減小。

師：很好，同學(xué)們?cè)趯?shí)驗(yàn)中觀察得非常仔細(xì)。（板書）

師：在上述實(shí)驗(yàn)過程中彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)時(shí)而變大時(shí)而變小，是否意味著砝碼的重力在變化？

生：不是，因?yàn)槲矬w沒有改變，根據(jù)G=mg可以知道砝碼的重力是不變的。

師：那為什么測(cè)力計(jì)的示數(shù)卻在變化呢？

（學(xué)生思考，感到難以回答）

師：彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)顯示的是什么？是物體的重力大小嗎？

生1：當(dāng)然，哦，不對(duì)……

生2：彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)反映的是彈簧測(cè)力計(jì)所受的拉力（或是對(duì)物體的拉力）。當(dāng)砝碼靜止時(shí)，其示數(shù)才等于砝碼的重力。

師：哦，我們現(xiàn)在明白了，原來在上述實(shí)驗(yàn)過程中，測(cè)力計(jì)示數(shù)的變化意味著拉力發(fā)生了改變，而砝碼的重力是不變的。

【點(diǎn)評(píng)】為讓學(xué)生理解超重、失重現(xiàn)象，教者設(shè)計(jì)了一個(gè)簡(jiǎn)單的小實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生人人動(dòng)手操作，直接觀察砝碼在上升和下降過程中彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)的變化情況，分析并感受拉力的變化，為后續(xù)的教學(xué)奠定了基礎(chǔ)。

三、誘思引探，深入思考

師：我們把物體掛在彈簧測(cè)力計(jì)上時(shí)，測(cè)力計(jì)的示數(shù)稱之為物體的視重，它的大小實(shí)際等于測(cè)力計(jì)對(duì)物體的拉力（或物體對(duì)測(cè)力計(jì)的拉力）。只有當(dāng)物體靜止時(shí)，視重才等于物體的重力。若視重大于重力我們稱之為超重現(xiàn)象，視重小于重力則稱之為失重現(xiàn)象，若視重為零稱之為完全失重現(xiàn)象。

師：“超重、失重”概念中“超”和“失”你是怎樣理解的呢？同學(xué)們互相交流一下。

（學(xué)生小組討論，氣氛熱烈。大部分學(xué)生從比較視重和物體重力大小的角度來解釋這一現(xiàn)象，教師表示欣賞并給予表?yè)P(yáng)）

師：在什么情況下才會(huì)出現(xiàn)超重呢？在什么情況下才會(huì)出現(xiàn)失重現(xiàn)象呢？

生：向上運(yùn)動(dòng)時(shí)會(huì)出現(xiàn)超重，向下運(yùn)動(dòng)時(shí)會(huì)出現(xiàn)失重。

師：其他同學(xué)有沒有不同的意見呢？回想一下剛才的實(shí)驗(yàn)，上升階段是不是只出現(xiàn)了超重？下降階段是不是只出現(xiàn)了失重？

生：哦，不對(duì)。在剛才試驗(yàn)中，上升和下降階段都先后出現(xiàn)了超重和失重的現(xiàn)象。

師：很好，這說明超重和失重現(xiàn)象應(yīng)與彈簧測(cè)力計(jì)的運(yùn)動(dòng)是向上還是向下都是無關(guān)的！那么超重和失重跟什么有關(guān)呢？

師：我們?cè)倩仡櫼幌聞偛诺膶?shí)驗(yàn)過程，看看發(fā)生超重、失重過程中速度、加速度如何變？

（引導(dǎo)學(xué)生討論，并將討論結(jié)果板書）

師：同學(xué)們現(xiàn)在是否知道超重和失重的根本原因是什么嗎？大家說說看。

生1：有加速度就會(huì)產(chǎn)生超重和失重現(xiàn)象。

生2：如果是水平加速度就不行。

生3：只有豎直方向加速度才行。

生4：如果加速度不在豎直方向上也行，此時(shí)只要在豎直方向上有分加速度就行了。

生5：……

（同學(xué)們互相討論、補(bǔ)充，氣氛異常熱烈。）

師：由此可以看出，物體產(chǎn)生超重和失重的原因是物體所處狀態(tài)不平衡造成的，是嗎？

生：是的，當(dāng)系統(tǒng)加速度向上時(shí)會(huì)產(chǎn)生超重現(xiàn)象，加速度向下會(huì)時(shí)產(chǎn)生失重現(xiàn)象。

師：嗯，這個(gè)觀點(diǎn)我有點(diǎn)不大贊成！

（學(xué)生愕然！面露疑惑的表情）

師：是否產(chǎn)生超失重現(xiàn)象是由加速度的方向決定的嗎？大家想一想這里的因果關(guān)系。

生：哦，不是。力是產(chǎn)生加速度的原因，因?yàn)槲矬w所受的作用力合力向上，所以加速度向上，才會(huì)出現(xiàn)超重現(xiàn)象。

師：很好！很好！牛頓第二定律F=ma不僅表達(dá)了三者的數(shù)量關(guān)系，更反映了“力是產(chǎn)生加速度原因”這一因果關(guān)系。

（學(xué)生聽到這里感到如釋重負(fù)，露出了心領(lǐng)神會(huì)的表情。）

【點(diǎn)評(píng)】精彩！在這階段的教學(xué)中，教師通過與學(xué)生的對(duì)話，循循善誘，步步深入，引導(dǎo)學(xué)生從現(xiàn)象出發(fā)，深入探討產(chǎn)生超重、失重現(xiàn)象的本質(zhì)原因，加深了對(duì)超重和失重概念的理解。

四、實(shí)例分析，體驗(yàn)成功

師：你能舉一些生活中所遇到的超重和失重現(xiàn)象的實(shí)例嗎？

生1：乘電梯。

生2：物體從高處掉下來，作自由落體運(yùn)動(dòng)。

師：好，我們來看看自由落體運(yùn)動(dòng)時(shí)的失重現(xiàn)象。還用剛才實(shí)驗(yàn)的器材，看看在砝碼自由下落過程中，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)是多少？如看不清楚可多做幾次。

（學(xué)生紛紛進(jìn)行實(shí)驗(yàn)）

生：測(cè)力計(jì)的示數(shù)為0。

師：這種情況叫做完全失重現(xiàn)象。它的加速度就是重力加速度。

師：同學(xué)們能否想象一下，在完全失重的環(huán)境下周圍的世界會(huì)是怎樣的呢？你會(huì)有怎樣的體驗(yàn)?zāi)兀?/p>

生：估計(jì)會(huì)飄起來、頭暈、呼吸困難……

（教師播放收集來的“蹦極”視頻素材，楊利偉在太空中自拍的吃月餅視頻、失重訓(xùn)練等。同時(shí)展示照片：王贛駿、水稻專家袁隆平的誘變育種，筆記本鋼筆漂浮、泡沫鋼材等。）

師：事實(shí)上，科學(xué)家的很多科學(xué)研究都是在完全失重的特殊情況（即微重力環(huán)境）下進(jìn)行的，有興趣的同學(xué)可以在課后到圖書館或上網(wǎng)了解一下。

師：下面我們?cè)賮碛懻搩蓚€(gè)問題：

問題1：每位同學(xué)拿出兩本書，將其分頁(yè)交叉，壓平后，向兩邊用力拉。

（學(xué)生饒有興致地做了實(shí)驗(yàn)，兩個(gè)同學(xué)對(duì)拉，發(fā)現(xiàn)了一個(gè)難以置信的結(jié)果：很難分開！）

師：我們知道由于各頁(yè)之間摩擦力的作用很難把它拉開。大家想想看，怎樣才能輕松地把這兩本書分開？

師：怎樣想辦法減小頁(yè)與頁(yè)之間的作用力呢？大家試試看。

（學(xué)生交流、討論并多次動(dòng)手嘗試，終于找到了答案，興奮之極并主動(dòng)要求上臺(tái)表演、展示。）

問題2：動(dòng)物園的水平地面上放著一只質(zhì)量M的籠子，內(nèi)有一只質(zhì)量m的猴子，當(dāng)猴以某一加速度沿豎直柱子加速向上爬時(shí)，籠子對(duì)地面的壓力為F1，當(dāng)猴以同樣大小的加速度沿豎直柱子加速向下滑時(shí)，籠子對(duì)地面的壓力為F2，如圖所示，試比較F1和F2的大小。

（學(xué)生獨(dú)立分析，兩位同學(xué)上黑板板演，教師針對(duì)學(xué)生答題情況進(jìn)行糾錯(cuò)。）

【點(diǎn)評(píng)】教者抓住學(xué)生提出的自由落體運(yùn)動(dòng)，通過動(dòng)手實(shí)驗(yàn)來加深對(duì)完全失重的認(rèn)識(shí)。同時(shí)對(duì)其作適當(dāng)?shù)耐卣?，讓學(xué)生了解“太空失重”的現(xiàn)象，不失時(shí)機(jī)地介紹微重力環(huán)境的科普知識(shí)，開闊了學(xué)生的視野，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到了物理知識(shí)在科技應(yīng)用中的重要作用。接下來的兩個(gè)實(shí)例探究，都具有一定的挑戰(zhàn)性，一個(gè)強(qiáng)調(diào)操作性和趣味性，一個(gè)強(qiáng)調(diào)理論的分析（整體法或隔離法等），讓不同興趣愛好的學(xué)生都能參與到問題的討論中，體驗(yàn)到成功的喜悅。

五、總結(jié)歸納，生命成長(zhǎng)

師：下面，我們一起來回顧總結(jié)一下本節(jié)課所學(xué)的內(nèi)容。

（師生互動(dòng)討論，對(duì)本節(jié)課從知識(shí)結(jié)構(gòu)和方法結(jié)構(gòu)進(jìn)行總結(jié)歸納，并回答本節(jié)課開始時(shí)兩個(gè)演示實(shí)驗(yàn)后教師所提出的問題，學(xué)生爭(zhēng)先上臺(tái)發(fā)言。師生共同探討，最終畫出了兩類結(jié)構(gòu)圖。）

【點(diǎn)評(píng)】最后的總結(jié)有創(chuàng)意，根據(jù)教學(xué)的內(nèi)容畫出知識(shí)和方法的思維導(dǎo)圖，有利于學(xué)生將本節(jié)教學(xué)內(nèi)容與已有知識(shí)結(jié)構(gòu)的同化，達(dá)到良好的教學(xué)效果。

（尤建中，常熟外國(guó)語(yǔ)學(xué)校校長(zhǎng)，215500）