對(duì)中職物理靜力平衡教學(xué)設(shè)計(jì)的思考

葉勇

摘 要：靜力平衡是中職物理教學(xué)中的重點(diǎn)章節(jié)，與其他章節(jié)類(lèi)似，應(yīng)當(dāng)通過(guò)理論與實(shí)驗(yàn)的結(jié)合形式，開(kāi)展教學(xué)活動(dòng)。在這種背景下，中職物理靜力平衡教學(xué)設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)明確教學(xué)內(nèi)容，注重實(shí)驗(yàn)教學(xué)，教師應(yīng)當(dāng)采用科學(xué)的課程設(shè)計(jì)，學(xué)校也需要給予相應(yīng)的設(shè)備保障。

關(guān)鍵詞：中職物理；靜力平衡；注重實(shí)驗(yàn)；教學(xué)設(shè)計(jì)；設(shè)備保障

一、明確教學(xué)內(nèi)容，注重實(shí)驗(yàn)教學(xué)

1.教學(xué)內(nèi)容

（1）靜力平衡的概念

原來(lái)靜止的物體若受多力作用而仍靜止，即不平移也不轉(zhuǎn)動(dòng)，該物體同時(shí)處于平移平衡及轉(zhuǎn)動(dòng)平衡，或統(tǒng)稱(chēng)為處于靜力平衡。此時(shí)物體所受的合力為0，對(duì)任何參考點(diǎn)物體所受的合力矩也為0。兩力的靜力平衡是指物體僅受兩力作用而達(dá)成靜力平衡，這兩力除了量值相等、方向相反以達(dá)到平移平衡外，合力矩還必須為0，才能達(dá)到轉(zhuǎn)動(dòng)平衡。在兩力靜力平衡中，旭介紹力偶（force couple）的概念，如：舊式水龍頭兩端，受到量值相同、方向相反的兩個(gè)力F，但因作用在不同點(diǎn)上，使水龍頭所受的合力矩不為0，這就稱(chēng)為力偶（force couple）。力偶達(dá)到移動(dòng)平衡，但未達(dá)轉(zhuǎn)動(dòng)平衡。三力的靜力平衡是指物體受不平行的三力作用達(dá)到靜力平衡時(shí)，三力的合力為0。三力必定共平面且可形成一封閉三角形，若不平行的三力可使物體處于靜力平衡，該三力的延長(zhǎng)線必相交于一點(diǎn)。達(dá)到靜力平衡的系統(tǒng)內(nèi)，若有多個(gè)物體，對(duì)應(yīng)每個(gè)物體作受力分析，最終應(yīng)符合平衡條件。

（2）靜力平衡問(wèn)題的解題步驟

具體包括：一是選取單一物體。標(biāo)示出此物體來(lái)自外部環(huán)境的所有受力（不要畫(huà)出該物體對(duì)外界的施力），分析各力的作用點(diǎn)及作用方向。若不止一個(gè)物體，則逐一對(duì)每個(gè)物體作分析。這些力中，有些量值及方向?yàn)橐阎?，其他則可能為未知待求。二是選取適當(dāng)?shù)膞-y坐標(biāo)系。將每個(gè)力分解成平行與垂直坐標(biāo)軸方向的兩分力，然后根據(jù)平移平衡，每個(gè)方向的合力應(yīng)為0。須注意沿坐標(biāo)軸負(fù)方向的各分力應(yīng)加上負(fù)號(hào)。三是選取適當(dāng)?shù)膮⒖键c(diǎn)（軸）。對(duì)所有力求力矩，然后依轉(zhuǎn)動(dòng)平衡，順時(shí)針?lè)较虻牧睾蛻?yīng)與逆時(shí)針?lè)较虻牧睾拖嗟取Ｋ氖且闷揭破胶饧稗D(zhuǎn)動(dòng)平衡關(guān)系：在關(guān)系式中，有些是未知量值的力，則可通過(guò)解聯(lián)立方程式求得。

2.實(shí)驗(yàn)教學(xué)

靜力平衡實(shí)驗(yàn)包括兩個(gè)方面：共點(diǎn)力平衡、力矩平衡。實(shí)驗(yàn)應(yīng)包括各實(shí)驗(yàn)單元的原理介紹與操作，以及定期的實(shí)驗(yàn)檢討與實(shí)驗(yàn)報(bào)告上交，應(yīng)達(dá)到的總體目標(biāo)如下：利用簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)儀器、電腦監(jiān)測(cè)設(shè)備與虛擬實(shí)驗(yàn)軟件，在人為控制條件下，驗(yàn)證靜力平衡定律；熟悉實(shí)驗(yàn)工作所需的初步技術(shù)、基本儀器的特性與使用方法、電腦監(jiān)控與輔助分析，以備將來(lái)從事更精密實(shí)驗(yàn)與研究；培養(yǎng)分工之團(tuán)隊(duì)合作精神，以適應(yīng)未來(lái)的群組研究；學(xué)習(xí)科學(xué)實(shí)驗(yàn)方法，培養(yǎng)“大膽假設(shè)，小心求證”的實(shí)驗(yàn)精神與思考能力；訓(xùn)練學(xué)生書(shū)寫(xiě)報(bào)告的表達(dá)能力，作為日后撰寫(xiě)科學(xué)文章的基礎(chǔ)。

二、教學(xué)設(shè)計(jì)的注意事項(xiàng)與保障

1.注意事項(xiàng)

一是教師在教學(xué)前應(yīng)參考教師手冊(cè)，編寫(xiě)教案。教案的設(shè)計(jì)，應(yīng)以普通程度學(xué)生為對(duì)象，但也應(yīng)顧及個(gè)別差異，對(duì)于學(xué)習(xí)較快或較慢的學(xué)生，應(yīng)實(shí)施“充實(shí)教學(xué)”或“補(bǔ)救教學(xué)”。二是教師在靜力平衡教學(xué)時(shí)，應(yīng)以學(xué)生日常生活的體驗(yàn)及既有的知識(shí)或經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ)，多舉實(shí)例以引起學(xué)生學(xué)習(xí)的動(dòng)機(jī)，進(jìn)而引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，推理分析，歸納或演繹，以便于解決問(wèn)題，達(dá)成學(xué)習(xí)新知識(shí)或新概念的教學(xué)目標(biāo)。在實(shí)驗(yàn)活動(dòng)中，應(yīng)盡量讓學(xué)生親手操作，以熟練實(shí)驗(yàn)技巧，并提供學(xué)生自我發(fā)揮的創(chuàng)造空間，教師從旁協(xié)助，善加引導(dǎo)。三是教師教學(xué)時(shí)，不應(yīng)單以知識(shí)的傳授為重點(diǎn)，尤應(yīng)注意教導(dǎo)學(xué)生科學(xué)方法的應(yīng)用和科學(xué)態(tài)度的培養(yǎng)。科學(xué)方法包括觀察、分類(lèi)、測(cè)量、傳達(dá)、數(shù)字的運(yùn)用、時(shí)空關(guān)系的運(yùn)用、預(yù)測(cè)、推理、解釋資料、控制變量、建立假設(shè)、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)等。科學(xué)態(tài)度則指互助合作，尊重他人意見(jiàn)，忠于數(shù)據(jù)，實(shí)事求是等。四是教師教學(xué)時(shí)，應(yīng)積極鼓勵(lì)學(xué)生質(zhì)疑發(fā)問(wèn)、共同討論，以營(yíng)造生動(dòng)有趣的教學(xué)氣氛。討論時(shí)，可采用小組活動(dòng)方式，以促進(jìn)同學(xué)間合作及互助學(xué)習(xí)。教師應(yīng)多運(yùn)用各種教學(xué)媒體和信息設(shè)備以加強(qiáng)課堂教學(xué)的成效。五是教師教學(xué)時(shí)，應(yīng)注重科學(xué)概念的融會(huì)貫通和運(yùn)用，切忌灌輸零碎、片段的知識(shí)，教學(xué)應(yīng)本著因材施教，有教無(wú)類(lèi)的精神，運(yùn)用教學(xué)的藝術(shù)和輔導(dǎo)的技巧，充分掌握每一位學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)態(tài)，激發(fā)其潛能，不放棄任何一位學(xué)生。六是教學(xué)完畢后，教師應(yīng)做自我評(píng)量及學(xué)生學(xué)習(xí)成就評(píng)量，逐步修訂教案，使教學(xué)計(jì)劃更趨完善，教學(xué)得以相長(zhǎng)。實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的教學(xué)應(yīng)以連課方式進(jìn)行。

2.教學(xué)工具及有關(guān)教學(xué)設(shè)備保障

一是學(xué)校應(yīng)根據(jù)教育部頒布的中職教學(xué)設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)置物理實(shí)驗(yàn)室及器材準(zhǔn)備室，并配置管理人員。實(shí)驗(yàn)活動(dòng)所需的器材應(yīng)獲得充分的供應(yīng)。二是實(shí)驗(yàn)室及實(shí)驗(yàn)活動(dòng)場(chǎng)所應(yīng)注意通風(fēng)、安全措施和環(huán)境污染防制。實(shí)驗(yàn)所損耗的器材，應(yīng)盡快修護(hù)或補(bǔ)充。三是除設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)中所規(guī)定的視聽(tīng)教學(xué)媒體外，各校宜鼓勵(lì)教師自制教學(xué)工具，或由教學(xué)研究會(huì)集體創(chuàng)制，并加以推廣，以分享教學(xué)經(jīng)驗(yàn)。四是學(xué)校應(yīng)供應(yīng)每位教師教師手冊(cè)，并宜多訂購(gòu)參考書(shū)籍、科學(xué)期刊和雜志供師生借閱，以作為教學(xué)研究或?qū)W習(xí)的參考。

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（作者單位 商州區(qū)職業(yè)高級(jí)中學(xué)）

編輯 楊兆東