在蘇科版物理教材九年級上冊第十一章第一節(jié)“杠桿”以螺絲刀撬圖釘（圖1）為例引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識幾個(gè)與杠桿有關(guān)的名詞，分別是支點(diǎn)O、動力F1、阻力F2、動力臂l1、阻力臂l2。這幅圖乍看沒有什么問題，但仔細(xì)審視一下，筆者認(rèn)為圖中阻力F2的方向是值得商榷的。

根據(jù)阻力的概念，阻力是阻礙杠桿轉(zhuǎn)動的力，當(dāng)用力F1向下壓螺絲刀的把柄時(shí)，螺絲刀的右端上升將圖釘撬起，圖釘會給螺絲刀向下的壓力阻礙其上升，所以圖中阻力F2應(yīng)是圖釘帽對螺絲刀的壓力。學(xué)生在八年級已經(jīng)學(xué)習(xí)了壓力知識，知道壓力的方向是與受力面垂直的，所以阻力F2的作用點(diǎn)應(yīng)在螺絲刀桿上，方向與螺絲刀的金屬桿垂直向下，而不是圖中標(biāo)注的豎直向下，當(dāng)然阻力臂也要隨之修正。插圖中將撬棒的阻力方向標(biāo)注為豎直向下，顯然模糊了重力與壓力概念的區(qū)別，是一種大致粗略的方向。

其他版本的物理教材關(guān)于撬棒的阻力方向是怎么標(biāo)注的呢？我們一起來看一下這些版本的教材中撬棍使用的插圖（圖2～圖3）。

從這幾個(gè)不同版本的物理課本插圖可以看出人教版也把石頭對撬棍的阻力方向粗略地標(biāo)注為豎直向下，滬科版將石頭對撬棍的阻力方向精確地標(biāo)注為垂直撬棍向下。不同版本的教材對撬棒阻力方向的標(biāo)注有什么考慮？這對我們開展物理教學(xué)有何啟發(fā)呢？下面結(jié)合教學(xué)實(shí)踐談?wù)劰P者的一些想法。

一、物理教學(xué)要走在發(fā)展的前面，用好“最近發(fā)展區(qū)”理論促進(jìn)學(xué)生的發(fā)展

在教學(xué)與發(fā)展的關(guān)系上，蘇聯(lián)心理學(xué)家維果斯基認(rèn)為教學(xué)應(yīng)走在發(fā)展的前面。學(xué)生的認(rèn)知水平有兩個(gè)層次，第一個(gè)層次是指學(xué)生在獨(dú)立活動中所達(dá)到的解決問題的水平，第二個(gè)層次是指在有指導(dǎo)的情況下，借成人的幫助所能達(dá)到的發(fā)展水平。

物理教材中將阻力的方向標(biāo)注為豎直向下符合學(xué)生現(xiàn)有的認(rèn)知水平，屬于第一個(gè)層次，但學(xué)生的認(rèn)知水平并沒有得到應(yīng)有的發(fā)展，教學(xué)的指導(dǎo)作用也失去了意義。在滬科版中，將阻力的方向標(biāo)注為垂直撬棒向下，使其產(chǎn)生與學(xué)生現(xiàn)有認(rèn)知水平思維的沖突。通過教師的引導(dǎo)幫助學(xué)生掌握新知識并促進(jìn)其內(nèi)化，從而使學(xué)生的認(rèn)知水平達(dá)到第二層次。教學(xué)要充分考慮到學(xué)生現(xiàn)有的認(rèn)知水平，并能根據(jù)學(xué)生認(rèn)知的最近發(fā)展區(qū)給學(xué)生提出更高的發(fā)展要求，才能促進(jìn)學(xué)生的發(fā)展。物理新課程標(biāo)準(zhǔn)指出：義務(wù)教育階段的物理課程應(yīng)貼近學(xué)生生活，符合學(xué)生認(rèn)知特點(diǎn)，激發(fā)并保持學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，通過探索物理現(xiàn)象，揭示隱藏其中的物理規(guī)律。因此，課程的設(shè)計(jì)一定要有適當(dāng)?shù)恼J(rèn)知層次，才能引領(lǐng)學(xué)生知識的構(gòu)建和重組，從而促進(jìn)學(xué)生思維能力的發(fā)展。

二、物理教學(xué)要不拘于教材，利用好插圖提高教學(xué)有效性

現(xiàn)在的物理新教材都配有大量生動的插圖，這可以幫助學(xué)生準(zhǔn)確理解復(fù)雜的物理過程和物理概念的本質(zhì)。插圖在傳遞信息的方式上有其獨(dú)特的認(rèn)知價(jià)值，具有單純的文本內(nèi)容無法替代的優(yōu)勢。蘇聯(lián)著名科學(xué)家、教育家烏申斯基說：“把畫片帶進(jìn)教室，就是啞巴也會說話”?？梢?，教材中一個(gè)生動的插圖勝過一千個(gè)字的描述。但插圖設(shè)計(jì)不當(dāng)，不但不能傳遞必要的信息，還可能誤導(dǎo)學(xué)生對知識的理解，反而適得其反。

以滬科版“用棒撬動物體”插圖為例，棒的一端插入石頭的底部，人雙手握住棒的另一端，身體彎曲下移，學(xué)生自然感受到動力是人對杠桿向下的壓力。棒的下方墊一個(gè)石塊，學(xué)生很容易意識到它是支點(diǎn)。棒與石頭接觸的地方微微向斜下方彎曲，這讓學(xué)生體會到棒受到石頭對它的壓力，從而理解阻力的方向是與棒垂直且向下的，而不是重力的方向豎直向下。整個(gè)插圖設(shè)計(jì)得非常生動形象，給人以力的感覺，這對學(xué)生精確地理解杠桿的概念有很大的幫助。

三、物理教學(xué)要注重物理概念的構(gòu)建過程，利用思維活動滲透科學(xué)方法

杠桿阻力的概念并不復(fù)雜，即阻礙杠桿轉(zhuǎn)動的力。但學(xué)生在構(gòu)建棒撬石頭的阻力概念時(shí)，會片面地認(rèn)為石頭重力阻礙杠桿的轉(zhuǎn)動，撬棒的阻力方向是豎直向下的。教師也不要立即否定學(xué)生的想法，因?yàn)楦軛U阻力的概念是相關(guān)物理現(xiàn)象及規(guī)律的抽象和概括，所以物理概念的構(gòu)建需要一定的思維過程。教師可以引導(dǎo)學(xué)生展開一系列思維探索。設(shè)問：什么是杠桿阻力？學(xué)生：阻礙杠桿轉(zhuǎn)動的力。設(shè)問：撬棒阻力的作用點(diǎn)在哪？學(xué)生：在撬棍上。設(shè)問：讓石頭移動的力是什么？學(xué)生：撬棍對石頭的支撐力。設(shè)問：阻力是什么？學(xué)生：石頭的重力。設(shè)問：石頭的重力作用點(diǎn)在撬棍上嗎？學(xué)生：……學(xué)生馬上意識到自己對撬棍阻力的理解與課本中阻力的概念有偏差。教師進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生去理解，阻力是石頭對撬棍的作用力。設(shè)問：阻力是什么？學(xué)生：石頭對撬棍的壓力。設(shè)問：壓力的方向有何特點(diǎn)？學(xué)生：與受力面垂直。學(xué)生經(jīng)歷一系列的思維活動，逐步地構(gòu)建出正確的杠桿阻力概念。

概念是物理學(xué)的基石，在物理概念的構(gòu)建過程中，教師要教給學(xué)生科學(xué)的思維方法，從而培養(yǎng)學(xué)生的抽象思維能力和概括能力。物理概念教學(xué)中應(yīng)把重點(diǎn)放在引導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建物理概念的過程上，積極地引導(dǎo)學(xué)生展開思維活動，挖掘其中的科學(xué)方法，從而提高解決問題的能力。學(xué)生面對一個(gè)新的物理概念，當(dāng)他努力用科學(xué)方法來經(jīng)歷概念的形成過程時(shí)，他就是在經(jīng)受一種不可取代的思維訓(xùn)練。

四、結(jié)束語

物理教學(xué)過程中，教師只有遵循學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律，學(xué)會利用教材中的優(yōu)質(zhì)資源，重視物理概念的構(gòu)建過程，充分培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維能力，才能促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展。