凌智鋼

【摘 要】通過超重與失重的自主探究，注重學(xué)生的體驗，讓學(xué)生通過感知身邊的現(xiàn)象，去發(fā)現(xiàn)并解決問題；共點力平衡條件的應(yīng)用探究，注重學(xué)生思維過程的呈現(xiàn)。通過這兩個自主探究的教學(xué)案例，旨在培養(yǎng)學(xué)生良好的思維習(xí)慣，形成較強的物理思維模式，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力。教學(xué)案例把物理核心素養(yǎng)運用于課堂的教學(xué)之中。

【關(guān)鍵詞】自主探究；物理思維；核心素養(yǎng)

物理核心素養(yǎng)是學(xué)生在接受物理教育過程中，逐步形成的適合個人終生發(fā)展和社會發(fā)展需要的關(guān)鍵能力和必備品格。要培養(yǎng)學(xué)生的物理核心素養(yǎng)，就需要引導(dǎo)學(xué)生主動學(xué)習(xí)，幫助他們發(fā)展探究知識、獲取信息和自主學(xué)習(xí)的能力。對教科版物理必修一的兩節(jié)內(nèi)容深入研究，采用自主探究的方式進行教學(xué)。

一、超重與失重的自主探究

在新課教學(xué)之前，從實驗室借出彈簧秤和勾碼，或者學(xué)生用自己家里的電子秤。讓學(xué)生在自己小區(qū)的電梯里面，測量勾碼的重力或者自己的體重。記錄如下：學(xué)生在電梯里測量勾碼（體重）的情況。

（靜止、加速上、勻速上、減速上、加速下、勻速下、減速下的第一次、第二次、第三次）。

通過以上數(shù)據(jù)，分析下面四個問題：

1.讀數(shù)有時大有時小，難道我的體重（勾碼的重力）在發(fā)生變化嗎？

2.如果我的體重（勾碼的重力）沒有發(fā)生變化，那么體重計直接測量的還是我受到的重力（勾碼的重力）嗎？

3.如果體重計直接測量的不是我受到的重力（勾碼的重力），那么它直接測量的是什么力呢？

4.究竟是什么原因引起了體重計讀數(shù)（彈簧秤）的變化呢？

從教學(xué)實際中的反饋情況：第一、二兩題學(xué)生都能知道結(jié)果，問題主要出在第三、四問。統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)，第三題大部分學(xué)生認為，直接測量的是豎直方向的合力，也有學(xué)生認為是壓力。第四題大部分學(xué)生認為是運動狀態(tài)的變化，也有學(xué)生回答超重和失重，甚至還有一個學(xué)生的答案是同一位置，高度增大，g變小，所以不同，但也有通過認真預(yù)習(xí)，回答的是加速度的改變。雖然學(xué)生的答案多種多樣，甚至有個別同學(xué)的回答有些離奇，但這能直接反應(yīng)學(xué)生在自我探究后對于這部分知識的理解情況，對于教師的教學(xué)有促進作用。

大部分學(xué)生在自我探究的基礎(chǔ)上，再通過課堂上老師的教學(xué)，能很好地理解超重與失重的本質(zhì)。此部分內(nèi)容對于高一學(xué)生，很容易認為彈簧稱的示數(shù)與物體的重力相等，因為學(xué)生在初中只學(xué)習(xí)了力的平衡的情況，對于加速運動和減速運動沒有研究。由于在活動中學(xué)生有親身體驗，故對彈簧秤的示數(shù)既可以與物體的重力相等，也可以比物體重力大或者小就有了較為深刻地理解。

二、共點力平衡條件的應(yīng)用自主探究

活動1：關(guān)于移動貨物箱的疑問。工人在移動放在水平面上的貨物箱時，通常會采用“推”與“拉”的兩種方法。這兩種方法的作用力方向不同：推力斜向下，而拉力則斜向上。實踐證明，“推”往往要比“拉”費力，這是為什么呢？

活動2：如何選擇繩子的粗細。為了使插入地面的排球網(wǎng)架的直桿能垂直于地面，需要用繩子把桿拉住。假設(shè)繩子OA、OB、OC在同一平面內(nèi)，OA與OB兩繩的拉力大小相同，夾角60°。

畫出O點的受力示意圖。

根據(jù)共點力的平衡條件，建立坐標，列出平衡方程。

解出三個力之間的關(guān)系。

如果繩能承受的拉力跟繩橫截面積成正比，那么OC繩的直徑至少應(yīng)是OA（OB）繩的幾倍才合理？

該節(jié)內(nèi)容有兩個活動，在課堂展示之前，讓學(xué)生以小組為單位進行自主學(xué)習(xí)，老師準備紙條，紙條上面有上臺講題的順序和小組內(nèi)幾號同學(xué)上臺講解，每個小組隨機抽取紙條，每個同學(xué)都可能被抽中，從而督促每個學(xué)生在自主學(xué)習(xí)時認真思考，做好充分的準備。每個上臺講解的同學(xué)限時10分鐘。

學(xué)生講解記錄如下：

第一組：板書很差，在講解習(xí)題時，沒有面對全班同學(xué)，思路不清晰。

第二組：畫圖都用去30秒的時間，上了講臺1分鐘還未開始講話，物理表達式書寫不規(guī)范。

第三組：講解清楚，氣氛較好，但動作慢，導(dǎo)致超時，到最后也沒有推導(dǎo)出最終結(jié)果。

第四組：表達清楚，過程簡潔，順利地完成了習(xí)題的講解。

對于活動1，教材上已經(jīng)進行了部分分析，學(xué)生只需要把水平向前，地面的支撐力，摩擦力和拉（推）動貨物箱的條件的表達式寫出來，即可完成該活動的理解。拉（推）動貨物箱的條件表達式學(xué)生只寫了水平向前的分力等于摩擦力，而沒有考慮大于的情況。學(xué)生能分步驟地寫出表達式，但對于“推”往往要比“拉”費力的原因沒有進行分析，不能寫出最終的表達式。移動貨物的模型在高中物理的教學(xué)中出現(xiàn)的頻率極高，也是斜面上拉（推）物體模型的基礎(chǔ)，高中學(xué)生必須熟練掌握的一個知識點，學(xué)生自主探究對于掌握該知識點是行之有效的教學(xué)方法。

對于活動2，建立坐標，列出方程最為關(guān)鍵，直徑之比由于計算的原因，對于學(xué)生來說比較難。

比較四組同學(xué)的課堂展示，后面組學(xué)生比前面組學(xué)生講解得好一些，最后一組講解最好，有部分原因在于后面的組聽取了前面組的講解，有了一定的經(jīng)驗，對內(nèi)容理解也越深刻，講解就越來越好。采用這樣的方式教學(xué)，讓學(xué)生充分地參與到活動中，從活動去領(lǐng)會物理知識，不再是枯燥地老師講，學(xué)生學(xué)。另一方面，學(xué)生上講臺講課，也是對學(xué)生膽量的鍛煉，有部分學(xué)生心態(tài)不好，遇到大型考試，就會發(fā)揮失常，主要是學(xué)生的心理素質(zhì)不好。通過這樣的方式，鍛煉學(xué)生的心理素質(zhì)，學(xué)生在遇到重要考試時，心理承受能力更強。學(xué)生在講解后，教師對學(xué)生進行合理地點評，記錄學(xué)生所欠缺的方面，在以后的教學(xué)中，多培養(yǎng)學(xué)生這些方面的能力。

自主探究的物理教學(xué)，能夠幫助學(xué)生逐漸形成物理核心素養(yǎng)，有利于學(xué)生能力的培養(yǎng)。兩個教學(xué)案例，超重與失重的教學(xué)，注重把抽象的超重與失重通過實驗的方式讓學(xué)生去體驗，實現(xiàn)課前的自主探究。共點力平衡條件的應(yīng)用，對學(xué)生要求更高，除了課前的自主學(xué)習(xí)以外，還需要學(xué)生在課堂上，通過有限的時間，展示學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力。