湖北省武漢市光谷第二初級(jí)中學(xué)(430074) 黃 坤

1 前言

教材是教師教學(xué)的重要參照、學(xué)生學(xué)習(xí)知識(shí)的最直接載體。教師對(duì)教材的研究和學(xué)習(xí)，將有助于落實(shí)和發(fā)揮教材是課程標(biāo)準(zhǔn)的具體化，教學(xué)不是“教教材”而是在鉆研教材的基礎(chǔ)上“用教材教”。本文以人教版八年級(jí)物理教材中一道課后習(xí)題進(jìn)行研究、思考和發(fā)散學(xué)習(xí)，組織實(shí)施的有關(guān)“力與運(yùn)動(dòng)”的單元復(fù)習(xí)教學(xué)，以期重視教材，回歸教材本源，活化教材資源。

2 課后習(xí)題

人教版八年級(jí)物理下冊(cè)教材第14頁(yè)課后“動(dòng)手動(dòng)腦學(xué)物理”的第5題：如圖1所示，一個(gè)木塊從斜面上滑下，并在水平面上繼續(xù)滑動(dòng)，請(qǐng)分別畫出木塊在斜面和水平面時(shí)所受重力的示意圖。

圖1 課后習(xí)題圖示

這道題考查的知識(shí)點(diǎn)主要是重力的方向——豎直向下，無(wú)論是在斜面和水平面上，重力的方向不改變。而這道題還可以給我們以新的思考和挖掘空間，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生對(duì)單元知識(shí)的梳理和回顧，通過(guò)一道題來(lái)發(fā)散“力和運(yùn)動(dòng)”的更深層思考和探索。

3 厘清重力和壓力

如圖2所示，通過(guò)重力與壓力的受力示意圖，直觀簡(jiǎn)潔反映出重力和壓力的不同之處(見(jiàn)表1)。

圖2 重力與壓力的受力示意圖

表1 重力和壓力的不同之處

對(duì)于重力的知識(shí)，學(xué)生已經(jīng)掌握較好，但對(duì)于壓力和重力的對(duì)比學(xué)習(xí)仍是一個(gè)知識(shí)盲點(diǎn)。尤其需要提出的是壓力其實(shí)就是彈力，但現(xiàn)階段限于初中知識(shí)水平，不能直接通過(guò)公式求解得出彈力的大小，而是通過(guò)原理和規(guī)律進(jìn)行推導(dǎo)出來(lái)的。當(dāng)木塊在水平面上靜止時(shí)，為何此時(shí)木塊對(duì)水平面的壓力大小與重力的大小相等？

推導(dǎo)過(guò)程如下：當(dāng)木塊在水平面靜止時(shí)，處于平衡狀態(tài)，故滿足受力平衡，對(duì)木塊進(jìn)行受力分析可知，木塊所受重力與木塊受到的支持力是一對(duì)平衡力，即F0=G；又水平面對(duì)木塊的支持力與木塊對(duì)水平面的壓力是一對(duì)相互作用力，即F0=F2，因此有F2=G。學(xué)生的疑點(diǎn)也就在于此，認(rèn)為水平面上物體的重力就是壓力，課堂是教學(xué)主陣地，教師只有洞悉學(xué)生的困惑和疑點(diǎn)，厘清物理概念的本源和規(guī)律，方能讓學(xué)生掌握知識(shí)點(diǎn)要領(lǐng)。

4 摩擦力改變了嗎

當(dāng)木塊從斜面上滑下，并在水平面上繼續(xù)滑動(dòng)，木塊的運(yùn)動(dòng)分為兩個(gè)階段：斜面運(yùn)動(dòng)階段和水平面運(yùn)動(dòng)階段。在斜面運(yùn)動(dòng)階段，木塊受到的滑動(dòng)摩擦力為f1，水平面上受到的滑動(dòng)摩擦力為f2，如圖3所示。學(xué)生對(duì)于滑動(dòng)摩擦力大小的判定始終是一個(gè)難點(diǎn)，那么可以利用難點(diǎn)進(jìn)行問(wèn)題的發(fā)散。木塊受到的滑動(dòng)摩擦力改變了嗎？f1、f2誰(shuí)更大呢？學(xué)生回答情景分析與應(yīng)對(duì)策略，見(jiàn)表2。

表2 學(xué)生回答情景分析與應(yīng)對(duì)策略

圖3 木塊受到的滑動(dòng)摩擦力圖示

許多學(xué)生往往存在先入為主思想，“一廂情愿”地憑借個(gè)人的“經(jīng)驗(yàn)主義”，對(duì)于滑動(dòng)摩擦力的變化問(wèn)題，不是從滑動(dòng)摩擦力大小的影響因素著手，而是以自己主觀的判斷為準(zhǔn)，這就是本末倒置。因此，在物理課堂教學(xué)中，教師不僅要對(duì)知識(shí)的呈現(xiàn)方式和過(guò)程進(jìn)行細(xì)化和加工，同時(shí)也要把教材“變式”延伸的思想傳遞給學(xué)生，這就是由“靜態(tài)知識(shí)”到“動(dòng)態(tài)能力”的“躍遷”過(guò)程。

圖4 木塊從斜面上滑下運(yùn)動(dòng)狀態(tài)分析

5 運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變與平衡力

物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和物體受力之間的關(guān)系，是隨著教材第七章“力”、第八章“運(yùn)動(dòng)和力”的教學(xué)進(jìn)階而不斷深入。學(xué)生對(duì)這兩章的學(xué)習(xí)，往往存在一個(gè)普遍的現(xiàn)象就是非常的零碎化和片面化，有時(shí)遇到不同的問(wèn)題情境就顧此失彼，很容易慌了陣腳。如圖1所示，當(dāng)木塊從斜面上滑下時(shí)，通過(guò)分析可知木塊做加速運(yùn)動(dòng)，即木塊的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生改變，由此可推出，此階段木塊受到非平衡力的作用；同理，木塊在水平面做減速運(yùn)動(dòng)，木塊受到非平衡力作用。由此可以進(jìn)行歸納得出，物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生改變時(shí)，則一定受到非平衡力的作用。教師進(jìn)一步指出，前面學(xué)過(guò)力的作用效果主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面：一是力可以改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，二是力可以使物體發(fā)生形變。形變分為塑性形變和彈性形變，而本節(jié)課堂教學(xué)主要涉及彈性形變，彈性形變的外力即彈力，也即前文討論的木塊對(duì)作用面的壓力。因此，我們通過(guò)課堂教學(xué)的“追問(wèn)”，提升一題多問(wèn)、一圖多用的思維含量，充分挖掘教材可用之處。最終形成思維導(dǎo)圖，如圖5所示。

圖5 “運(yùn)動(dòng)和力”思維導(dǎo)圖

6 小結(jié)

教材遵循新課程標(biāo)準(zhǔn)的理念，其中加強(qiáng)開放性問(wèn)題的設(shè)計(jì)，可以促進(jìn)學(xué)生的思維更靈活、開放。在教材中除了設(shè)置原有開放性的問(wèn)題，教師也應(yīng)該充分挖掘教材課后習(xí)題的教學(xué)潛能，以教材課后習(xí)題為載體，對(duì)學(xué)生進(jìn)行思維發(fā)散以及問(wèn)題改變，檢查學(xué)生掌握解決問(wèn)題的能力。幫助學(xué)生構(gòu)建知識(shí)網(wǎng)絡(luò)，使學(xué)生在問(wèn)題的“螺旋式”漸進(jìn)深度過(guò)程中，加深對(duì)物理知識(shí)的整體把握，提升物理核心素養(yǎng)。