給學(xué)生一個認(rèn)知的支點

范雄兵

“給我一個支點，我就能撬起地球！”它是古希臘科學(xué)家阿基米德的名言。這其中的道理是杠桿原理，通過改變力臂的長短實現(xiàn)小力換大力的目的。同樣學(xué)生的認(rèn)識也存在著最近發(fā)展區(qū)，如果我們能夠在教學(xué)中重視學(xué)生在所學(xué)知識的最近發(fā)展區(qū)，幫助學(xué)生找到學(xué)習(xí)的支撐點，據(jù)此發(fā)展提高，將是提高課堂教學(xué)效益的有效手段。在高中物理教學(xué)中我就這一問題引起重視，在具體教學(xué)內(nèi)容的學(xué)習(xí)中引導(dǎo)學(xué)生，取得了一定效果，現(xiàn)就具體做法舉之一二，望能得到同仁的認(rèn)同。

在力學(xué)中：受力分析時，學(xué)生往往不能區(qū)分使力和受力， 不能真正認(rèn)識到物體之間的相互作用， 進(jìn)行受力分析時不是漏力就是添力或者把物體對其它物體的力也畫在上面。如果引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行正確的受力分析。例如圖1所示，質(zhì)量為m的物體放在水平地面上，受到一個與水平方向成θ角的斜面上的外力F的作用下處于靜止?fàn)顟B(tài)，分析物體受哪些力的作用？引導(dǎo)學(xué)生做這樣的嘗試，假如我就是這個物體（研究對象），躺在地面上受到一個斜向上的拉力作用，我還有那些感覺（那些物體還對我有作用），分別是怎么的。這樣幫助學(xué)生認(rèn)識到受力分析時，可將自己等同于受力物體，在體驗感受中認(rèn)識受力，進(jìn)行正確受力分析。再如在摩擦力的教學(xué)中，為了幫助學(xué)生認(rèn)識摩擦

力產(chǎn)生的原因及必須同時滿足的幾個條件，如圖2所示我用兩手的手指進(jìn)行比劃。動員學(xué)生動手比劃，體會摩擦力產(chǎn)生要直接接觸、接觸面粗糙、相互擠壓、有相對運(yùn)動或相對運(yùn)動趨勢時才會產(chǎn)生。

在運(yùn)動學(xué)中：第一章“運(yùn)動的描述”及第二章“勻變速直線運(yùn)動的研究”教學(xué)時，由于學(xué)生第一次接觸矢量的運(yùn)算，而矢量運(yùn)算法則“平行四邊行定則”需要在第三章“相互作用”第四節(jié)“力的合成”中學(xué)習(xí)“驗證平行四邊形定則”才會學(xué)習(xí)到，所以在教學(xué)中怎樣幫助學(xué)生理解同一直線上矢量的運(yùn)算就顯的異常困難和重要。教材中雖然也提到了在作標(biāo)系中如何確定物體的位置和位移，但速度和速度的變化不同于位置和位移那么好理解。為了解決這一問題，了解到學(xué)生對用有向線段來表示速度的大小和方向以及速度變化的大小和方向（加速度的方向）能夠接受和理解。為此可通過以上三個示意圖幫助學(xué)生建立速度及速度變化的感性認(rèn)識。在加速直線運(yùn)動中，如圖3，末速度比初速度大，速度變化大小及方向可理解為在初速度的基礎(chǔ)上沿其方向進(jìn)一步增長出來的。在減速運(yùn)動中，如圖4，末速度比初速度小，速度變化大小及方向可理解為在末速度的基礎(chǔ)上向初速度方向收縮而形成的。當(dāng)末速度與初速度反向時，如圖5，速度變化可理解為初速度反向收縮，減小到零后繼續(xù)減少（反向增加）的結(jié)果。這樣直線運(yùn)動中可能出現(xiàn)的三種情況速度方向與速度變化（加速度的方向）的方向之間的關(guān)系就顯的非常清楚。有了以上的分析引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)：物體做加速直線運(yùn)動時初速度與加速度同向;物體做減速直線運(yùn)動時初速度與加速度。反之亦然，物體初速度與加速度同向時，做加速直線運(yùn)動;物體初速度與加速度反向時，做減速直線運(yùn)動。這樣以來在后面的計算中正負(fù)號就一清二楚。

在電學(xué)中：對于電路中的動態(tài)分析。在如圖6所示的電路中，當(dāng)滑動變阻器R3的滑動觸頭P向下滑動時（ ）

A.電壓表示數(shù)變大，電流表示數(shù)變小

B.電壓表示數(shù)變小，電流表示數(shù)變大

C.電壓表示數(shù)變大，電流表示數(shù)變大

D.電壓表示數(shù)變小，電流表示數(shù)變小

解析：R3的滑動觸頭向下滑動，所以R3接入電路的阻值變大，導(dǎo)致并聯(lián)電路的阻值變大，電路的總電阻變大，干路電流變小;并聯(lián)電路的電阻變大，則并聯(lián)電路的分壓增大，即R2、R4串聯(lián)電路的電壓變大，所以流過這一支路的電流變大，由于干路電流變小，所以電流表的示數(shù)變小;因為R2、R4串聯(lián)電路的電壓變大，使得R2兩端分壓變大，電壓表示數(shù)變大，本題答案為A。整個分析過程邏輯嚴(yán)密，過程完整，可是學(xué)生獨立分析困難重重，往往是顧了這個顧不了那邊，會做這道題不會做相類似問題。如果在這里聯(lián)系實際生活，把電路比作道路，電流比作車流，問題就會變得簡單易學(xué)。具體類比為，從甲地到乙地有兩條路可走，但由于其中一條路修路施工，這樣以來施工公路車流量自然變小，而另一條公路車流量自然變大，但兩條公路由于其中一條施工，整個公路通行受到影響，所以整體車流量變小。有了這個類似情境作為支撐，學(xué)生拿到題很快就把各支路和干路電流的變化判斷出來，然后進(jìn)行一判斷分析就變的輕松簡單。

在原子學(xué)中： 用人造地球衛(wèi)星類比原子的軌道模型。 下列說法中正確的是（ ）

A. 氫原子由較高能級躍遷到較低能級時， 電子動能增加，原子勢能減少

B. 原子核的衰變是原子核在其他粒子的轟擊下而發(fā)生的

C.β衰變所釋放的電子是原子核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)化成質(zhì)子而產(chǎn)生的

D.放射性元素的半衰期隨溫度和壓強(qiáng)的變化而變化

這道題的答案為AC，其中A選項指導(dǎo)學(xué)生類比于學(xué)生掌握較好的人造地球衛(wèi)星，通過衛(wèi)星高低的變化引起衛(wèi)星動能、勢能的變化進(jìn)行類比分析判斷，很容易確定A選項。

通過以上舉例分析可以看出，在教學(xué)中通過尋找學(xué)生認(rèn)知體驗，通過數(shù)形結(jié)合，通過類比生活現(xiàn)象和熟悉的物理規(guī)律相結(jié)合。幫助學(xué)生找到進(jìn)一步認(rèn)識的支撐點，學(xué)生在學(xué)習(xí)上了解更準(zhǔn)確，認(rèn)識更全面，問題解決更輕松?？梢娊o學(xué)生一個支點很重要，支點好，可以“四兩撥千斤”。

（作者單位：江蘇省溧陽市戴埠高級中學(xué)）