吳海燕

牛頓第三定律在動(dòng)力學(xué)體系中理解難度不大，但是學(xué)生在某些問(wèn)題上似懂非懂，是課堂教學(xué)的疑點(diǎn)所在.教師如果對(duì)這些教學(xué)疑點(diǎn)沒(méi)有切實(shí)把握，就會(huì)導(dǎo)致一些教學(xué)誤區(qū)，不利于學(xué)生認(rèn)知的深化，容易出現(xiàn)思辨性錯(cuò)誤.對(duì)于這一系列問(wèn)題的處理，筆者有如下思考.

一、基本教學(xué)思路的布局

有些教師在引導(dǎo)學(xué)生對(duì)牛頓第三定律進(jìn)行探究之前，都立足于這樣的教學(xué)假設(shè)：學(xué)生對(duì)力作用的相互性一無(wú)所知.因此，在課堂導(dǎo)入階段，給學(xué)生重復(fù)灌輸一些他們熟知的實(shí)例和認(rèn)知.這不僅浪費(fèi)課堂時(shí)間，而且削弱了學(xué)生的學(xué)習(xí)激情.其實(shí)，有關(guān)力作用的相互性，初中階段學(xué)生已經(jīng)有了較為深刻的認(rèn)知，而且在高中物理第三章中，學(xué)生學(xué)習(xí)力的基本概念，進(jìn)行受力分析的操作訓(xùn)練，他們對(duì)力作用相互性的把握已經(jīng)非常到位.學(xué)生只是尚未接受作用力和反作用力的有關(guān)概念，某些細(xì)節(jié)性的問(wèn)題尚未進(jìn)行詳細(xì)的分析.對(duì)牛頓第三定律進(jìn)行教學(xué)，必須在學(xué)生已有認(rèn)知上尋找生長(zhǎng)點(diǎn)，推進(jìn)學(xué)生認(rèn)知的重組和完善.基本教學(xué)思路如下：①通過(guò)力定義的復(fù)習(xí)，引出作用相互性的討論.②借助相互性，引出作用力和反作用力的概念.③喚醒學(xué)生對(duì)力的相互性有關(guān)情境的回憶，強(qiáng)化他們的概念理解.④引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合實(shí)例，總結(jié)相互作用力之間的同時(shí)性、反向性、同質(zhì)性，并以追問(wèn)的形式提醒學(xué)生對(duì)有關(guān)認(rèn)知的盲點(diǎn)進(jìn)行思考.

二、“馬和車(chē)”模型相互作用力的辨析

相互作用力之間的大小關(guān)系看似簡(jiǎn)單，有些教師將其一帶而過(guò)是不對(duì)的，因?yàn)閷W(xué)生在這一細(xì)節(jié)上的認(rèn)識(shí)是比較模糊的.例如，在教學(xué)中，教師提出問(wèn)題：一匹馬拉著車(chē)子前進(jìn)，那么是馬拉車(chē)的力大，還是車(chē)?yán)R的力大呢？有學(xué)生認(rèn)為，因?yàn)檐?chē)子被馬拉動(dòng)了，因此馬拉車(chē)的力較大；也有學(xué)生認(rèn)為，要結(jié)合馬車(chē)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)來(lái)考慮：如果它們?cè)趧蛩偾斑M(jìn)，就是兩個(gè)力相等，如果加速，則馬拉車(chē)的力大，如果減速，則車(chē)?yán)R的力大.教師可以借助力傳感器進(jìn)行相關(guān)場(chǎng)景的模擬，讓學(xué)生直接看到在馬拉車(chē)的過(guò)程中，無(wú)論它們處于何種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，彼此間的拉力總是等大反向的.教師對(duì)此進(jìn)行強(qiáng)調(diào)的目的在于，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到這一規(guī)律與運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無(wú)關(guān)，并且與誰(shuí)是這一對(duì)力的主動(dòng)施力物體無(wú)關(guān).當(dāng)然，教學(xué)到此為止還不夠.這是教師單方面地試圖用正確認(rèn)知替代學(xué)生的錯(cuò)誤認(rèn)知，手段略顯生硬，而學(xué)生的有關(guān)錯(cuò)誤源于習(xí)慣性認(rèn)知角度的偏差，因此教師要針對(duì)學(xué)生的認(rèn)知特點(diǎn)，引導(dǎo)學(xué)生自主更正，讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題：作用力和反作用力分別作用在不同物體上，它們大小雖然相等，但是對(duì)物體的運(yùn)動(dòng)不一定能起到?jīng)Q定性影響，決定物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的是該物體所受合外力.車(chē)子被馬拉動(dòng)前進(jìn)時(shí)，水平方向上一共有兩個(gè)力：馬提供的拉力以及地面阻力.當(dāng)這兩個(gè)力大小相等時(shí)，馬車(chē)勻速前進(jìn)；如果是馬的拉力更大，則馬車(chē)加速前進(jìn)；反之馬的拉力較小，則馬車(chē)減速前進(jìn).同樣，對(duì)馬的分析有如下結(jié)果：馬水平方向受到兩個(gè)力：車(chē)?yán)R的力（阻力）以及地面的靜摩擦力（馬前進(jìn)的動(dòng)力）.如果兩個(gè)力等大，則馬勻速前行；如果動(dòng)力大，則馬加速；反之則減速.教師的講解必須讓學(xué)生明確以下幾點(diǎn)：①只要界定為作用力和反作用力，則兩者間必然存在等大反向的關(guān)系；②作用力與反作用力作用在不同物體上，兩個(gè)物體的具體運(yùn)動(dòng)情形還與其他力相關(guān)，因此兩個(gè)力的作用效果彼此獨(dú)立，更談不上抵消.

三、平衡力與相互作用力的辨析

平衡力與相互作用力有著等大反向等共同點(diǎn)，學(xué)生對(duì)此經(jīng)常發(fā)生混淆.針對(duì)學(xué)生的誤解，教師往往引導(dǎo)學(xué)生以表格的形式將兩組概念的異同點(diǎn)進(jìn)行對(duì)比，促進(jìn)學(xué)生辨析，效果一般.究其原因，還是在于純粹的概念辨析無(wú)法幫助學(xué)生進(jìn)行形象化的思維.只有為概念提供載體，才能幫助學(xué)生進(jìn)行區(qū)分和理解.有這樣一個(gè)簡(jiǎn)單模型：某物體靜止放在水平地面上，它對(duì)地面壓力的大小與其重力相等，學(xué)生對(duì)此結(jié)論習(xí)以為常，卻未思考該結(jié)論的來(lái)龍去脈.在牛頓第三定律的教學(xué)中，教師有必要引導(dǎo)學(xué)生對(duì)這一結(jié)論進(jìn)行推導(dǎo)，這就需要借助二力平衡以及牛頓第三定律：物體受兩個(gè)力重力G和地面的支持力F，結(jié)合平衡條件有F=G；再看到支持力的發(fā)生，它與物體對(duì)地面的壓力F為一對(duì)作用力和反作用力，則有F=F.這一情境中，F(xiàn)與G屬于平衡力，等大反向，卻彼此獨(dú)立，性質(zhì)不一定相同；F與F作為作用力和反作用力，等大反向，性質(zhì)相同，彼此依存.

總之，在進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)，教師要從學(xué)生的認(rèn)知基礎(chǔ)和思維特點(diǎn)出發(fā)，針對(duì)學(xué)生的認(rèn)知困難進(jìn)行重點(diǎn)突破，將有限的教學(xué)時(shí)間放在最需要的地方，從而回避教學(xué)誤區(qū)，提升課堂效率.