牛頓第三定律的教學(xué)探索

譚大偉

牛頓運(yùn)動(dòng)定律是整個(gè)動(dòng)力學(xué)的基礎(chǔ)，而一直以來(lái)人們普遍認(rèn)為牛頓第二定律是牛頓運(yùn)動(dòng)定律的核心內(nèi)容，其實(shí)牛頓第一定律和牛頓第三定律與牛頓第二定律占有同樣重要的地位。牛頓第一、二定律的研究對(duì)象是單個(gè)的受力物體，只能解決一個(gè)物體的受力與運(yùn)動(dòng)之間的關(guān)系。

一、創(chuàng)新的實(shí)驗(yàn)情境引入知識(shí)概念

其實(shí)實(shí)驗(yàn)不一定要設(shè)計(jì)的復(fù)雜，要針對(duì)問(wèn)題，只要能正確的說(shuō)明問(wèn)題就可以了。通常情況下簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)可以清楚的說(shuō)明一個(gè)問(wèn)題時(shí)就不要弄的復(fù)雜，我在牛頓第三定律的教學(xué)探索中得到這個(gè)結(jié)論。

在教學(xué)過(guò)程中，我為了說(shuō)明力是物體間的相互作用，設(shè)計(jì)了這樣一個(gè)實(shí)驗(yàn)：取兩輛完全相同的小車，再取兩根完全相同的條形磁鐵，把小車放在水平桌面上，并把條形磁鐵放在上面。目的是兩輛小車在磁力的作用下相對(duì)運(yùn)動(dòng)，從而說(shuō)明力是物體和物體間相互作用。但是由于實(shí)驗(yàn)的可視性不是很強(qiáng)，學(xué)生的積極性也就無(wú)法充分調(diào)動(dòng)，從而也就不能達(dá)到正確引入知識(shí)概念的目的。

其實(shí)要想使學(xué)生正確理解力是物體間的相互作用，用一個(gè)非常簡(jiǎn)單的例子就可以了。上課之前，讓同學(xué)們鼓掌歡迎各位老師來(lái)聽(tīng)課，為了表示是真心歡迎，看誰(shuí)掌鼓的最響。于是同學(xué)們會(huì)用力的鼓掌，然后上課時(shí)問(wèn)大家鼓掌后的感受。同學(xué)們會(huì)說(shuō)兩只手都有點(diǎn)痛，而且用力鼓掌的同學(xué)會(huì)發(fā)現(xiàn)自己的手有些紅。此時(shí)教師提問(wèn)：同學(xué)們是不是已經(jīng)體會(huì)到了力是物體間的相互作用？相信同學(xué)們一定會(huì)深深的記住這個(gè)結(jié)論。

對(duì)于力是物體間的相互作用這一概念，大多數(shù)學(xué)生會(huì)認(rèn)為兩個(gè)物體之間要想產(chǎn)生力就必須相互接觸，為了使學(xué)生遠(yuǎn)離誤區(qū)，剛開(kāi)始設(shè)計(jì)的那個(gè)實(shí)驗(yàn)就有了用武之地。這個(gè)實(shí)驗(yàn)恰好說(shuō)明了兩個(gè)不相互接觸的物體之間同樣可以產(chǎn)生力的作用，而且這個(gè)實(shí)驗(yàn)具有簡(jiǎn)單性，貼近生活，并具有一定的科學(xué)性等優(yōu)點(diǎn)。所以在教學(xué)中最好把兩個(gè)實(shí)驗(yàn)結(jié)合起來(lái)應(yīng)用到教學(xué)實(shí)踐中去。

二、創(chuàng)新的問(wèn)題情景使學(xué)生主動(dòng)接受新知識(shí)

物理課上少不了問(wèn)題情景的創(chuàng)設(shè)。問(wèn)題情景的創(chuàng)設(shè)不僅可以使學(xué)生跟著教師的思路認(rèn)真思考，更重要的是在此過(guò)程中可以發(fā)展學(xué)生的個(gè)性品質(zhì)。學(xué)生的個(gè)性差異是不可避免的，教師要尊重這種差異，同時(shí)要注意學(xué)生個(gè)性品質(zhì)的培養(yǎng)。本節(jié)課的教學(xué)難點(diǎn)是正確區(qū)分作用力與反作用力和平衡力。要攻克這一難點(diǎn)就要從問(wèn)題情景入手。

首先提出問(wèn)題：馬拉車的力和車?yán)R的力大小相等，方向相反。為什么馬還能拉著車前進(jìn)呢？

學(xué)生可能會(huì)這樣回答：因?yàn)轳R拉車的力和車?yán)R的力大小相等，方向相反。所以馬拉著車是勻速前進(jìn)的。

不要立即否定學(xué)生的觀點(diǎn)，而是繼續(xù)提出問(wèn)題：如果馬拉著車是加速前進(jìn)的，又如何解釋這一現(xiàn)象呢？

有的同學(xué)會(huì)這樣解釋：當(dāng)馬拉著車加速前進(jìn)時(shí)，馬拉車的力大于車?yán)R的力了。

此時(shí)教師應(yīng)對(duì)學(xué)生樂(lè)于思考，敢于表達(dá)的學(xué)習(xí)態(tài)度提出表?yè)P(yáng)。然后再給予提示：作用力和反作用力是大小相等，方向相反，作用在兩個(gè)物體上的兩個(gè)力。平衡力是大小相等，方向相反，作用在同一個(gè)物體上的兩個(gè)力。由前面學(xué)習(xí)的牛頓第一定律可知，物體在平衡力作用下將保持勻速直線運(yùn)動(dòng)或靜止?fàn)顟B(tài)，直到有外力迫使它改變這種狀態(tài)為止。又由牛頓第二定律可知，當(dāng)物體所受的合外力不為零時(shí)，物體會(huì)產(chǎn)生加速度，即運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生改變。

接下來(lái)通過(guò)實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生進(jìn)一步思考，務(wù)必讓學(xué)生獨(dú)立、正確的回答這一問(wèn)題。

“物理學(xué)是一門(mén)以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué)”，這句話大家都非常熟悉。然而要真正的追究其含義，相信很少有人能正確理解。實(shí)驗(yàn)不僅僅是認(rèn)真的觀察，親自動(dòng)手去操作，而且要開(kāi)動(dòng)腦筋認(rèn)真思考。

接著上面的問(wèn)題和提示來(lái)設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生親自來(lái)做，同時(shí)讓學(xué)生認(rèn)真觀察和思考。實(shí)驗(yàn)是這樣的：找班上體重最大的一名同學(xué)和體重最小的一名同學(xué)到前面來(lái)進(jìn)行一場(chǎng)拔河比賽，教師作為裁判，當(dāng)然比賽的結(jié)果是體重大的同學(xué)取勝。

此時(shí)教師提問(wèn)：為什么體重大的同學(xué)會(huì)獲得勝利？

有一部分同學(xué)會(huì)認(rèn)為：體重大的同學(xué)會(huì)獲得勝利的原因是體重大的同學(xué)比體重小的同學(xué)的力氣大。

此時(shí)教師繼續(xù)提問(wèn)：力氣大就一定能獲得勝利嗎？然后重新進(jìn)行比賽，但這次給體重大的同學(xué)穿上一雙旱冰鞋。（鞋底下面裝有小輪）這次比賽的結(jié)果發(fā)生了變化，體重小的同學(xué)獲得了勝利。

此時(shí)教師繼續(xù)讓同學(xué)分析原因，有些同學(xué)會(huì)根據(jù)教師前面的提示得出結(jié)論：兩根繩子上的拉力是相等的（因?yàn)槭峭桓K子），第一次體重小的同學(xué)受地面的作用力較小，所以所受合力較大。而體重大的同學(xué)受地面的作用力較大，所以所受合力較小，這是第一次比賽結(jié)果的原因。第二次體重小的同學(xué)受地面的作用力較大，所以所受合力較小。而體重大的同學(xué)受地面的作用力較小，所以所受合力較大，這是第一次比賽結(jié)果的原因。這時(shí)教師請(qǐng)同學(xué)們思考這位同學(xué)分析的是否正確，同學(xué)們經(jīng)過(guò)分析后會(huì)恍然大悟：原來(lái)一直把作用力與反作用力錯(cuò)誤的看成了平衡力。

一個(gè)好的實(shí)驗(yàn)不僅可以使學(xué)生正確的理解問(wèn)題，而且可以培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考的能力，更重要的是使學(xué)生對(duì)物理能產(chǎn)生濃厚的興趣。

三、正確引導(dǎo)使學(xué)生把物理和社會(huì)結(jié)合起來(lái)

在應(yīng)試教育向素質(zhì)教育過(guò)渡的今天，正確的引導(dǎo)學(xué)生把物理和社會(huì)結(jié)合起來(lái)也變得尤為重要，而教師在這一過(guò)程中也是任重而道遠(yuǎn)。因?yàn)橐胱寣W(xué)生真正的了解社會(huì)，還必須靠教師在學(xué)科教學(xué)中注意結(jié)合社會(huì)，使學(xué)生在課堂上感知社會(huì)的發(fā)展變化、感知社會(huì)的精深博大。endprint