高中物理概念教學(xué)“五步法”的嘗試

余　勝

學(xué)習(xí)者不應(yīng)是信息的被動接受者，而應(yīng)該是知識獲取過程的主動參與者，學(xué)生主動參與探究過程，關(guān)鍵在于教學(xué)過程中教師的教學(xué)設(shè)計。物理學(xué)科的教學(xué)的特點是以觀察、實驗為基礎(chǔ)。通過觀察實驗建立物理概念、認(rèn)識物理規(guī)律，是學(xué)生學(xué)習(xí)物理的基本方法。

在日常生活和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中蘊含著大量的物理知識，在教學(xué)過程中注意聯(lián)系生活、生產(chǎn)中學(xué)生看到但還不懂的實際問題，可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，也可以培養(yǎng)他們運用知識，解決生活和生產(chǎn)中的實際問題的習(xí)慣，有利于在教學(xué)過程中創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境，加大學(xué)生學(xué)習(xí)物理的動力。

物理概念很抽象，學(xué)生學(xué)習(xí)物理概念時，確實有一定的難度。在教學(xué)的過程中，利用學(xué)生所熟悉的物理現(xiàn)象入手，就可以將抽象的物理概念具體到學(xué)生所熟悉的物理現(xiàn)象中，對學(xué)生形成概念、理清物理概念有很大的好處。下面就以“作用力和反作用力”的物理概念教學(xué)為例，在教學(xué)過程如何運用5步法，利用身邊的物理現(xiàn)象，在教師的引導(dǎo)下，通過設(shè)置問題情境，引導(dǎo)學(xué)生觀察實驗，通過學(xué)生的親自體驗、師生共同討論，歸納總結(jié)形成概念，最后對物理概念進(jìn)行鞏固和拓展等環(huán)節(jié)來進(jìn)行物理概念教學(xué)。

從日常生活中常見的物理現(xiàn)象入手，創(chuàng)設(shè)問題情景

在學(xué)習(xí)“作用力與反作用力”時，可以先創(chuàng)設(shè)這樣一個物理情境：請?zhí)ь^看看頭頂上的電風(fēng)扇，然后思考“電風(fēng)扇是靜止時容易拉斷掛鉤還是在轉(zhuǎn)動時容易拉斷掛鉤”。這是身邊常見的物理問題，但學(xué)生平時從來就沒有想過這個問題。設(shè)計這樣的問題情景，可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣與動機，也可以養(yǎng)成他們關(guān)心生活和生產(chǎn)中實際問題的習(xí)慣。

很多學(xué)生都未思索就回答：轉(zhuǎn)動時容易拉斷掛鉤。這是學(xué)生從日常生活中的經(jīng)歷得到的判斷。教師對學(xué)生進(jìn)行引導(dǎo)：既然都認(rèn)為是電風(fēng)扇轉(zhuǎn)動起來后容易拉斷掛鉤，說明電風(fēng)扇轉(zhuǎn)動起來以后比電風(fēng)扇靜止時對掛鉤的拉力大，情況是不是這樣的呢，下面通過一個小實驗來驗證一下。

引導(dǎo)學(xué)生觀察實驗

把一個小型電風(fēng)扇掛在一只彈簧秤下面，在沒有通電前，讓學(xué)生看清這時的彈簧秤的讀數(shù)。然后給電風(fēng)扇通電，讓學(xué)生仔細(xì)觀察彈簧秤的讀數(shù)的變化情況，然后再增加電風(fēng)扇的電壓，讓學(xué)生觀察彈簧秤的示數(shù)的變化情況。

學(xué)生觀察到：當(dāng)電風(fēng)扇轉(zhuǎn)動起來后，彈簧秤的示數(shù)比電風(fēng)扇靜止時的示數(shù)要小些，而且隨著電壓增加，風(fēng)扇轉(zhuǎn)得也越快，彈簧秤的示數(shù)就越小。教師進(jìn)一步引導(dǎo)：這個實驗現(xiàn)象說明了什么問題？彈簧秤的示數(shù)變小，說明了電風(fēng)扇轉(zhuǎn)動起來后對掛鉤的拉力比電風(fēng)扇靜止時對掛鉤的拉力小。電風(fēng)扇轉(zhuǎn)動越快，彈簧秤的示數(shù)會變得更小，說明電風(fēng)扇轉(zhuǎn)動越快，對掛鉤的拉力就更小。

師生共同討論、歸納總結(jié)提出概念

教師對學(xué)生進(jìn)行引導(dǎo)：為什么會變小呢？請分析一下原因。當(dāng)電風(fēng)扇轉(zhuǎn)動時，扇葉給空氣向下的作用力，把空氣往下壓，反過來，由于力的作用是相互的，空氣也給扇葉一個向上的力的作用，所以電風(fēng)扇轉(zhuǎn)動時對掛鉤的拉力小于了電風(fēng)扇的重力。當(dāng)電風(fēng)扇轉(zhuǎn)得越快，對空氣的作用力越大，空氣對扇葉向上的力也越大，所以對掛鉤的拉力會更小些。

電風(fēng)扇的扇葉對空氣的作用力和空氣對電風(fēng)扇的扇葉的作用力是一對作用力和反作用力。教師進(jìn)行引導(dǎo)：電風(fēng)扇對空氣的作用力和空氣對電風(fēng)扇的反作用力是什么關(guān)系呢？教師可以這樣提示：從力的大小、方向、受力物體、力的性質(zhì)等幾個方面來考慮。學(xué)生很容易知道這兩個力的方向是相反的，兩個力的作用點是分別在兩個物體上。那么這兩個力的大小又是什么關(guān)系呢？

學(xué)生的親自體驗，增加學(xué)生的感知認(rèn)識

實驗是一種有目的的操作行為，讓學(xué)生動手做實驗，不僅可以滿足學(xué)生的操作欲望，而且可以培養(yǎng)學(xué)生的操作技能，有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實踐能力。讓學(xué)生親自體驗：班上每位學(xué)生發(fā)一只彈簧秤，2位學(xué)生把2只彈簧秤的掛鉤鉤在一起，然后2個學(xué)生分別用力來輕輕地拉彈簧，讓2位學(xué)生分別仔細(xì)觀察手中的彈簧秤的示數(shù)，并同時記下2只彈簧秤示數(shù)。兩個學(xué)生再比較讀出彈簧秤的讀數(shù)。

教師對學(xué)生進(jìn)行引導(dǎo)：2只彈簧秤示數(shù)大小有什么特點？兩個力的方向又有什么特點？學(xué)生發(fā)現(xiàn)：在任何情況下兩只彈簧秤的示數(shù)都是一樣的。說明這一對作用力和反作用力的大小是相等的，方向始終相反，并作用在一條直線上，這就是牛頓第三定律。教師對問題進(jìn)一步深化：這一對作用力的反作用力還有其它的特點嗎？引導(dǎo)學(xué)生分析：同時產(chǎn)生、同時消失。這兩個力是分別作用在2個物體上。這樣就把作用力和反作用力的特點就通過引導(dǎo)學(xué)生對實驗的分析就找到了。

作用力和反作用力和初中所學(xué)的二力平衡有什么樣的區(qū)別？讓學(xué)生歸納后，教師進(jìn)行整理：1）作用力和反作用力作用在兩個物體上，二力平衡作用在一個物體上；2）作用力和反作用力同時產(chǎn)生，同時消失，而平衡力一個消失后，另一個力可以不消失；3）作用力與反作用力一定是同性質(zhì)的力，而平衡力不一定是同性質(zhì)的力；4）作用力與反作用力分別作用在2個物體上，不能進(jìn)行合成。這樣就通過對身邊的物理現(xiàn)象的分析，明白了什么是作用力和反作用力以及和二力平衡的區(qū)別，這樣學(xué)生就對作用力和反作用力的概念很清楚了。

對所形成的物理概念進(jìn)行鞏固和拓展

為讓學(xué)生對所形成的物理概念進(jìn)行進(jìn)一步的理解，教學(xué)中盡可能地讓學(xué)生多接觸真實的、具體的物理情境，要盡可能地設(shè)計一些使學(xué)生能靈活運用所學(xué)知識的練習(xí)題，通過一題多問、一題多變的形式，來培養(yǎng)學(xué)生靈活全面地接受信息，又能排出多余信息干擾，提高學(xué)生加工信息的能力。

為幫助學(xué)生理解牛頓第三定律，給出下面一個物理情景，如圖1所示：2個物體A、B用細(xì)線掛在天花板上，2物體的質(zhì)量分別為mA、m_B，上面的細(xì)線為L₁，下面的細(xì)線為L₂。回答以下問題；1）L₁對mA的拉力和mA對L₁的拉力是什么關(guān)系？為什么？2）L₂對m_B的拉力與m_B所受的重力是什么關(guān)系？為什么？3）L₂對mA的拉力與L₂對m_B的拉力是作用力與反作用力的關(guān)系嗎？為什么？4）以物體m_B受力為例，能找出幾對作用力與反作用力？是哪幾對作用力與反作力？能找出幾對平衡力，是哪兩個力是平衡力的關(guān)系？

以上4個問題的是針對作用力與反作用力和二力平衡的特點來設(shè)置的。問題1）主要是針對作用力與反作用力的特點來考查學(xué)生對剛剛所學(xué)習(xí)作用力與反作用力概念理解：兩個物體間的作用力與反作用力總是大小相等，方向相反，作用在同一條直線上。一對作用力與反作用力總是作用在兩個物體上，并且是同種性質(zhì)的力。問題2）主要是考查平衡力的特點：兩個力大小相等，方向相反，作用在同一條直線上，并且這2個力作用在同一個物體上?？梢允峭再|(zhì)的力，也可不是同性質(zhì)的力。問題3）主要是進(jìn)一步理解：作用力和反作用力只發(fā)生在兩個物體之間相互作用，不能有第三者的存在。問題4）是在理解前三個問題的基礎(chǔ)之上，能綜合運用本節(jié)課所學(xué)知識來解決實際問題。

通過這樣設(shè)計以后，課堂效率有了很大提高，學(xué)生的主動性、能動性和獨立性都有很大程度的體現(xiàn)。在這節(jié)課上，基本上都是以學(xué)生為主，教師在整個教學(xué)過程中只是起到了一個引路人的作用，學(xué)生遇到的問題基本上是通過討論等方法來解決。學(xué)生在創(chuàng)新方面也有一定程度的體現(xiàn)，敢于在課堂上提出自己的觀點和看法。雖然學(xué)生提出的觀點和看法還存在一些問題，但這些想法和觀點是學(xué)生通過主動參與、積極思考而獲得的。教師要培養(yǎng)學(xué)生主動參與的意識，讓學(xué)生真正成為學(xué)習(xí)的主人，就要更新教學(xué)觀念、改進(jìn)教學(xué)方法，在課堂上創(chuàng)造一個讓學(xué)生能主動參與的教學(xué)情景，激發(fā)學(xué)生思維的火花。

（作者單位：浙江省溫州市甌海區(qū)第二高級中學(xué)）