【案例背景】

本案例是物理蘇科版第九章第一節(jié)《二力平衡》。本節(jié)的教學(xué)重點(diǎn)是通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究，自行得到二力平衡的條件。平常教學(xué)時(shí)，筆者在實(shí)驗(yàn)探究環(huán)節(jié)一直以演示實(shí)驗(yàn)為主。簡(jiǎn)單，直觀，教學(xué)效果也不錯(cuò)，弊端是師講生聽(tīng)，師生互動(dòng)少，課堂氣氛一般。而這次正值筆者開(kāi)《二力平衡》的區(qū)級(jí)公開(kāi)課之際，開(kāi)課班級(jí)多數(shù)為優(yōu)秀生，在一個(gè)月之前就開(kāi)始構(gòu)思這節(jié)課，總想著能出彩，要與眾不同。課前準(zhǔn)備：由于在摩擦力教學(xué)中講過(guò)二力平衡知識(shí)，因此我先讓學(xué)生完成《評(píng)價(jià)手冊(cè)》中《二力平衡》的內(nèi)容，批改后效果不錯(cuò)。接著我在實(shí)驗(yàn)探究環(huán)節(jié)做了如下處理，探究二力平衡的條件的紙片實(shí)驗(yàn)變老師演示實(shí)驗(yàn)為學(xué)生演示實(shí)驗(yàn)，學(xué)生自主探究實(shí)驗(yàn)不用傳統(tǒng)的鐵架臺(tái)、定滑輪和鉤碼，而是直接給學(xué)生小車、紙片和彈簧測(cè)力計(jì)，讓學(xué)生在其中選擇合適的器材設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究二力平衡的條件，這樣整節(jié)課都是以孩子自己動(dòng)手為主的，課堂氣氛熱烈。在自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，孩子的表現(xiàn)讓所有人都非常驚喜，而且整節(jié)課筆者說(shuō)得很少。課堂上充滿了孩子自己的聲音，筆者作為一名實(shí)驗(yàn)者感受著課堂熱烈的氛圍。

【案例描述】

試驗(yàn)一：演示實(shí)驗(yàn)：探究二力平衡的條件

器材：鐵架臺(tái)、定滑輪、紙片（兩邊系好了細(xì)線）、鉤碼

師：剛才同學(xué)們根據(jù)生活體驗(yàn)和力的三要素猜想物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變時(shí)，兩個(gè)力要滿足大小相等、方向相反、作用在同一條直線上、且作用在同一個(gè)物體上。老師這兒有紙片、質(zhì)量相同的鉤碼，支架帶定滑輪（可將紙片兩端的細(xì)繩掛在上面），下面請(qǐng)大家分小組討論如何用這些器材設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)完成剛才大家的猜想。

小組討論。

請(qǐng)小組派代表來(lái)演示，學(xué)生舉手異常熱烈，讓筆者有些吃驚。

組1：我們探究的是當(dāng)紙片靜止時(shí)，兩個(gè)力大小相等。將紙片掛好后，，一邊掛2個(gè)鉤碼，一邊掛3個(gè)鉤碼，紙片動(dòng)了。將掛了3個(gè)鉤碼的一邊去掉1個(gè)，兩邊鉤碼一樣，紙片不動(dòng)。說(shuō)明物體運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)不變時(shí)，兩個(gè)力大小相等。

組2：我們探究的是紙片靜止時(shí)，兩個(gè)力方向相反。在剛才的基礎(chǔ)上用手先穩(wěn)住紙片，將繩子掛到同一邊，然后松手，發(fā)現(xiàn)紙片動(dòng)了。說(shuō)明物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變時(shí)，兩個(gè)力方向相反。

組3：（一個(gè)平時(shí)調(diào)皮的學(xué)生舉手表示他要一個(gè)人上來(lái)做實(shí)驗(yàn)，我還在猶豫要不要給他機(jī)會(huì)時(shí)，他已經(jīng)跑上了講臺(tái)。）

我在組1的基礎(chǔ)上，將紙片轉(zhuǎn)一定角度松手后，紙片動(dòng)了。說(shuō)明兩個(gè)力要在同一條直線上。然后用小刀把紙片一分為二，小紙片由不動(dòng)變動(dòng)了，說(shuō)明兩個(gè)力要作用在同一個(gè)物體上。

（在紙片被他用小刀一劃為二的瞬間，下面的同學(xué)都笑了。）

反思：由于是學(xué)生自己上臺(tái)演示的實(shí)驗(yàn)，學(xué)生積極性高，實(shí)驗(yàn)的結(jié)果可信度也高，由于課前學(xué)生做過(guò)《評(píng)價(jià)手冊(cè)》上類似的題目，有了理論的指導(dǎo)，學(xué)生在操作上更是得心應(yīng)手，體驗(yàn)到了成功的喜悅，為下面的分組實(shí)驗(yàn)打下了成功的基礎(chǔ)。

實(shí)驗(yàn)二：分組實(shí)驗(yàn)

器材：小車、紙片、細(xì)線、彈簧測(cè)力計(jì)

師：看到同學(xué)們的演示實(shí)驗(yàn)很棒，下面你們能利用桌上所給的彈簧測(cè)力計(jì)、小車、紙片來(lái)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，并驗(yàn)證剛才的猜想嗎？

下面開(kāi)始小組合作完成實(shí)驗(yàn)，然后進(jìn)行展示。

組1：我們是用紙片做的實(shí)驗(yàn)

將紙片兩邊各系一根細(xì)線，然后用一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)拉著，拉成一條水平直線，讀出彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)相等，說(shuō)明兩個(gè)力大小相等。

組2：我們是用小車做的實(shí)驗(yàn)。

將小車擺在桌面上靜止，兩邊中間系上細(xì)線，然后各用一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)拉著，小車靜止，讀出彈簧測(cè)力計(jì)讀數(shù)相同，說(shuō)明二力大小相等。

師：這個(gè)實(shí)驗(yàn)有沒(méi)有小組做出來(lái)小車靜止，兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)讀數(shù)不一樣的？

生1：有。

師：那小車的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變了嗎？

生2：沒(méi)有。

師：那現(xiàn)在小車是在兩個(gè)力的作用下平衡嗎？

生3：不是。

師：那是在幾個(gè)力的作用下平衡？誰(shuí)來(lái)分析一下。

生4：3個(gè)力，還有摩擦力，摩擦力是朝彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)小的那邊的。

（當(dāng)這個(gè)學(xué)生說(shuō)出自己的見(jiàn)解時(shí)，包括我在內(nèi)的在場(chǎng)的所有的人都投來(lái)贊許的目光，說(shuō)實(shí)話，我在備課時(shí)這個(gè)地方?jīng)]有考慮到，是剛剛在巡視時(shí)發(fā)現(xiàn)了這樣的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，從而在學(xué)生的實(shí)驗(yàn)引領(lǐng)下有了上述的精彩對(duì)話。）

師：有沒(méi)有驗(yàn)證方向相反的？

組3：我們?cè)诮M2的基礎(chǔ)上，將兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)朝同一邊拉，小車由靜止變?yōu)檫\(yùn)動(dòng)，說(shuō)明兩個(gè)力方向要相反。

師：在組3的實(shí)驗(yàn)中小車有沒(méi)有可能做勻速直線運(yùn)動(dòng)？

生5：可能。

師：為什么？

生6：三力平衡。

師：非常好?？梢?jiàn)物體在多個(gè)力的作用下也能平衡，而今天我們只研究最簡(jiǎn)單的二力平衡。那么大家考慮一下，小車和紙片我們選哪一個(gè)做實(shí)驗(yàn)比較好呢？

生7：選紙片好，小車與平面的摩擦不可避免，而紙片做的很小，它的重力遠(yuǎn)小于彈簧測(cè)力計(jì)的拉力，可以忽略。

師：分析得很好，假如我們將摩擦減得很小，接近為零，就可以用小車做實(shí)驗(yàn)，那怎么減小摩擦呢？

生8：將桌面用玻璃墊起來(lái)，使接觸面的粗糙程度很小。

生9：將小車質(zhì)量變小，減小對(duì)水平面的壓力。

師：分析得很好，這樣我們就可以用小車來(lái)實(shí)驗(yàn)了，如何用它來(lái)做兩個(gè)力要作用在同一條直線上呢？

組4：我們把兩根細(xì)線系在小車的對(duì)角線的點(diǎn)上，先讓小車正著靜止，兩個(gè)力相互平行，然后一拉，小車由靜止變?yōu)檫\(yùn)動(dòng)，說(shuō)明兩個(gè)力要作用在同一條直線上。

師：那又如何用它來(lái)做兩個(gè)力要作用在同一個(gè)物體上呢？

組5：我們將兩個(gè)小車中間系在一起，兩邊用彈簧測(cè)力計(jì)對(duì)拉，使讀數(shù)相同，小車靜止。然后用剪刀將中間的線剪斷，小車由靜止變?yōu)檫\(yùn)動(dòng)，說(shuō)明兩個(gè)力要作用在同一個(gè)物體上。

（這組同學(xué)將兩個(gè)小車視為一個(gè)整體，用整體法來(lái)分析他們的受力情況，這又是一種新穎的想法，得到了底下同學(xué)的認(rèn)同。）

接著下面又有小組用紙片演示了精彩的實(shí)驗(yàn)。整節(jié)課充斥著學(xué)生的聲音，我和所有聽(tīng)課的老師一樣，靜靜地聆聽(tīng)著，見(jiàn)證著他們創(chuàng)造的一個(gè)個(gè)“奇跡”。

反思：通過(guò)學(xué)生自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證了自己的猜想，實(shí)現(xiàn)了通過(guò)自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究二力平衡條件的學(xué)習(xí)目標(biāo)，在這一環(huán)節(jié)中沒(méi)有刻意回避小車，讓學(xué)生從小車、紙片中選擇合適的器材，自己動(dòng)手設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)，從實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象中分析，得到利用小車做實(shí)驗(yàn)的弊端，變以往的說(shuō)教為學(xué)生自己體會(huì)，效果很好。

【案例反思】

物理這門(mén)課程的一個(gè)特點(diǎn)就是實(shí)驗(yàn)較多，很多物理知識(shí)通過(guò)演示實(shí)驗(yàn)展現(xiàn)給學(xué)生，還有一些實(shí)驗(yàn)是要學(xué)生自己動(dòng)手來(lái)完成的。

1.關(guān)于實(shí)驗(yàn)

在演示實(shí)驗(yàn)中用懸掛紙片的方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)可以減小摩擦，但小紙片受到兩邊細(xì)線的拉力和自身重力的作用，實(shí)質(zhì)也是三力作用下的平衡問(wèn)題。由于小卡片的重力遠(yuǎn)小于鉤碼對(duì)卡片的拉力，因此小卡片的重力可以忽略不計(jì)。這個(gè)方案比用小車做實(shí)驗(yàn)來(lái)得好，這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)方案的比較不是老師直接告訴學(xué)生，而是由學(xué)生自己在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題后，老師加以引導(dǎo)分析，得出用紙片做實(shí)驗(yàn)較好，這樣學(xué)生積極性高，能很快理解，印象深刻，教學(xué)效果好。

2.關(guān)于學(xué)生

這節(jié)課面對(duì)的班級(jí)中的學(xué)生多為優(yōu)秀生。他們?cè)谡n前預(yù)習(xí)時(shí)大多已經(jīng)知道新課內(nèi)容，尤其像本節(jié)中的較簡(jiǎn)單的內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)，學(xué)生已經(jīng)知道得差不多了。如果上課時(shí)老師一味地講，學(xué)生懂的會(huì)不聽(tīng)，真正聽(tīng)的又會(huì)覺(jué)得乏味，演示實(shí)驗(yàn)更是看過(guò)就算了。那么這時(shí)老師讓學(xué)生上來(lái)演示，他們會(huì)感到有事可做，甚至有些緊迫感，也能在一定程度上使學(xué)生獲得滿足感，在分組實(shí)驗(yàn)時(shí)再在簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)中設(shè)置一些小難度，激發(fā)學(xué)生自己動(dòng)手在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、提出問(wèn)題、分析問(wèn)題，從而在大家的共同努力下解決問(wèn)題，就像小車在二力平衡實(shí)驗(yàn)中一般避免出現(xiàn)，但在題目中會(huì)常有，那么筆者發(fā)現(xiàn)把小車放在實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生會(huì)在突發(fā)現(xiàn)象中（小車靜止，兩個(gè)力大小不等）有自己的見(jiàn)解，做出不同的處理，你會(huì)聽(tīng)到他們不一樣的“聲音”，這是筆者心中渴望聽(tīng)到的，筆者認(rèn)為這也是孩子們心中的渴望。讓孩子們發(fā)出自己的“聲音”—這一目標(biāo)我將竭力去實(shí)現(xiàn)。