韋永歡
摘要:高中物理是高中教學(xué)的重要組成部分,肩負(fù)著提升中學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的重任。高中物理要求保護(hù)探索興趣;強(qiáng)調(diào)知識(shí)的構(gòu)建過程,注重培養(yǎng)物理實(shí)驗(yàn)、科學(xué)探究能力。而共點(diǎn)力平衡問題是高中物理的重要內(nèi)容之一,是高考的熱點(diǎn),也是生活中常見的現(xiàn)象。提高高中物理共點(diǎn)力平衡教學(xué)的效率是物理教學(xué)中迫在眉睫的問題。因此,全體物理教師要透徹了解共點(diǎn)力平衡內(nèi)容,不斷更新教學(xué)方法,從多方面進(jìn)行教學(xué),讓學(xué)生擁有探索共點(diǎn)力平衡的熱情,學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)共點(diǎn)力平衡的方法。
關(guān)鍵詞:高中物理;共點(diǎn)力平衡;實(shí)驗(yàn)教學(xué);方法
中圖分類號(hào):G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1992-7711(2017)10-0113
目前的共點(diǎn)力平衡教學(xué)中,相當(dāng)部分學(xué)生誤認(rèn)為物體處于平衡狀態(tài)時(shí)速度為零,速度為零的物體就處于平衡狀態(tài)。那么,如何糾正學(xué)生的觀點(diǎn),提高共點(diǎn)力平衡教學(xué)效率,提高學(xué)生應(yīng)對(duì)高考的能力呢?下面,本文將結(jié)合筆者多年教學(xué)實(shí)踐進(jìn)行探討,提出幾點(diǎn)有效措施。
一、注重實(shí)驗(yàn)教學(xué),加強(qiáng)探究性實(shí)驗(yàn)
物理教學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科,要掌握共點(diǎn)力平衡相關(guān)內(nèi)容,教師必須要注重實(shí)驗(yàn)教學(xué),并且加強(qiáng)探究性實(shí)驗(yàn)。探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)是探究教學(xué)的一種重要表現(xiàn)方式,即:讓學(xué)生通過發(fā)現(xiàn)問題、提出猜測(cè)和假設(shè)、制定計(jì)劃并設(shè)計(jì)出實(shí)驗(yàn)方案、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)并通過觀察和測(cè)量收集實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、對(duì)收集到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析論證并得出結(jié)論、和其他同學(xué)或者教師進(jìn)行交流討論合作等一系列探索過程引入到學(xué)生的學(xué)習(xí)中,從而使學(xué)生通過科學(xué)探究實(shí)驗(yàn)來獲得知識(shí)、培養(yǎng)科學(xué)探究能力、創(chuàng)新能力和創(chuàng)造能力。因此,在涉及到力的概念、受力分析、力的合成與分解、列方程運(yùn)算等多方面的物理知識(shí)和能力的綜合性極強(qiáng)的共點(diǎn)力平衡教學(xué)中,教師要適量地改進(jìn)實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)形式,多讓學(xué)生做一些開放性的探究式實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生真正進(jìn)入科學(xué)探究學(xué)習(xí)的狀態(tài)和角色。通過探究式實(shí)驗(yàn),學(xué)生不僅能對(duì)實(shí)驗(yàn)儀器的使用方法和實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)原理和思路及其設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理方法有一定的理解,從而培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度,探索創(chuàng)新的意識(shí),還能使學(xué)生學(xué)會(huì)變換角度認(rèn)識(shí)同一個(gè)事物。
二、組織合作學(xué)習(xí)小組,提高學(xué)生學(xué)習(xí)效率
在共點(diǎn)力平衡教學(xué)中,小組合作實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)的教學(xué)模式可以進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生探究興趣,有效地提高了學(xué)生的能動(dòng)性,增強(qiáng)了學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力。并且小組合作學(xué)習(xí)能夠使學(xué)生集思廣益,提高學(xué)生自身的學(xué)習(xí)效率和整體素質(zhì),促進(jìn)學(xué)生良好品質(zhì)的形成,并培養(yǎng)了學(xué)生的合作能力和創(chuàng)新思維。教師應(yīng)當(dāng)根據(jù)學(xué)生認(rèn)知能力差異進(jìn)行合理的分組,做到組內(nèi)異質(zhì)、組間同質(zhì),小組分工合作,控制學(xué)生實(shí)驗(yàn)水平整體差異,從而保障實(shí)驗(yàn)教學(xué)的高效推進(jìn)。例如教師可以設(shè)置問題:一根細(xì)繩上吊著A、B兩個(gè)小球,當(dāng)兩個(gè)大小相等、方向相反的水平力分別作用在兩個(gè)小球上時(shí),可能形成哪種情況?(教師可以給出幾種情況,讓小組派代表進(jìn)行回答,讓學(xué)生表達(dá)自己的想法,營造自由、民主交流氛圍)。學(xué)生會(huì)進(jìn)行積極討論,最終小組統(tǒng)一一個(gè)答案。然后通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證告訴學(xué)生的答案,學(xué)生會(huì)覺得很驚奇,會(huì)刺激學(xué)生產(chǎn)生激烈的討論,由此引出受力分析、力的合成與分解、連接體、整體和隔離方法應(yīng)用,特別有的學(xué)生會(huì)引入整體方法很快解決問題。實(shí)現(xiàn)一題多解培養(yǎng)學(xué)生思維的廣度,解決平衡問題知識(shí)很自然的和盤托出,而探索腳步永遠(yuǎn)沒有停下來。接著可以讓學(xué)生以小組為單位進(jìn)行實(shí)驗(yàn),學(xué)生會(huì)發(fā)現(xiàn)只要彈簧測(cè)力計(jì)大小相等方向相反且無論沿任意方向,輕繩仍然處于豎直狀態(tài)。這時(shí)教師可以讓學(xué)生接著思考輕繩所受的彈力是否一樣。學(xué)習(xí)小組成員各有所長(zhǎng),各抒己見,交流討論、做實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證,掌握共點(diǎn)力平衡相關(guān)知識(shí)。
三、讓學(xué)生掌握解決共點(diǎn)力平衡的常用方法
“授人以魚不如授人以漁”,教師在共點(diǎn)力平衡教學(xué)中,除了傳授相關(guān)知識(shí)外,更重要的是教會(huì)學(xué)生解決共點(diǎn)力平衡的常用方法,讓學(xué)生能夠舉一反三,選擇最適合的方法進(jìn)行解答。首先,學(xué)生要掌握共點(diǎn)力平衡的平衡狀態(tài)是物體處于靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)以及共點(diǎn)力平衡的幾條重要推論:如果物體在兩個(gè)共點(diǎn)力的作用下處于平衡狀態(tài),這兩個(gè)力必定大小相等,方向相反;如果物體在三個(gè)共點(diǎn)力的作用下處于平衡狀態(tài),其中任意兩個(gè)力的合力一定與第三個(gè)力大小相等,方向相反;如果物體受多個(gè)力作用處于平衡狀態(tài),其中任何一個(gè)力與其余力的合力大小相等,方向相反。解決共點(diǎn)力平衡的常規(guī)方法有:合成法,正交分解法,三角形法則,相似三角法。遇到共點(diǎn)力問題時(shí),需要如何選擇方法呢?通常,三個(gè)力的共點(diǎn)力平衡用合成法更為簡(jiǎn)便,合成法在解決三力平衡上也比較有優(yōu)勢(shì),只要利用一些三角函數(shù)關(guān)系就可以快速解決,如果不能合成特殊的平行四邊形可以考慮用相似三角法;而三個(gè)力以上的共點(diǎn)力平衡用正交分解法更為簡(jiǎn)單??傮w而言共點(diǎn)力物體的平衡,學(xué)生要學(xué)會(huì)依據(jù)物理情境,靈活地運(yùn)用相關(guān)方法求解,能提高解題的速度和準(zhǔn)確度。讓學(xué)生掌握了解答共點(diǎn)力平衡的常規(guī)方法后,要通過復(fù)習(xí),讓學(xué)生了解更多解題的方法與技巧。
例如題目:2017年10月11日19時(shí)43分,欽州市欽南區(qū)某大樓工地發(fā)生火災(zāi),火勢(shì)迅速蔓延,一參加救火的消防車梯子的下端用光滑鉸鏈固定在車上,上端擱在光滑的墻壁上如圖1所示,當(dāng)消防隊(duì)員沿梯子勻速向上爬時(shí),下列說法正確的是,A. 人對(duì)梯的作用力不變;B. 人對(duì)梯的作用力增大;C. 地面對(duì)車的彈力不變;D. 以上說法都錯(cuò)。
遇到此種受力對(duì)象多的類型,學(xué)生首先要抓住受力最簡(jiǎn)單的平衡物體,例如此題要分析人對(duì)梯子的作用力,可以避開梯子采用轉(zhuǎn)換對(duì)象的方法,以人為研究對(duì)象,人勻速運(yùn)動(dòng),則梯子對(duì)人的作用力與人的重力是一對(duì)平衡力,由力作用的相互性知人對(duì)梯的作用力不變;地面對(duì)車的彈力不變。
綜上所述,提高高中物理共點(diǎn)力平衡教學(xué)的有效性需要全體教師從不斷更新教學(xué)理念,不斷改善教學(xué)方法,注重實(shí)驗(yàn)教學(xué),提高學(xué)生的探究能力,從多種途徑讓學(xué)生掌握解題的方法等。
(作者單位:廣西南寧市橫縣中學(xué) 530300)endprint