廣東省韶關市仁化縣仁化中學 虞志平
生活中隨處可見彈力,在高考中彈力也是??嫉牧ΑMㄟ^例子和實驗探究彈力的規(guī)律,是教師進行這部分教學的基本思路。本文通過對彈力進行高端備課,希望能有助于教師的教學和學生的理解。
彈力在粵教版教材上放在必修一第三章第一節(jié),是本章教學的一個重點,也是難點。教師用書把本節(jié)內(nèi)容課時設置為1課時。教材用較大的篇幅和圖片介紹了形變的相關概念,包括彈性形變,微小形變,彈性限度等。然后給出了彈力的定義:產(chǎn)生形變的物體由于要恢復原狀,會對與它接觸到物體產(chǎn)生力的作用,這種力稱為彈力。然后舉了一個鐵塊壓在海綿上的例子進行說明。之后對彈力的方向進行了闡述:繩子的彈力沿繩收縮方向,彈力方向垂直于兩物體接觸面。介紹完彈力方向后再用一個實驗與探究得出了彈力大小計算公式,胡克定律:F=kx。
通過以上分析,發(fā)現(xiàn)上課時要優(yōu)化和補充幾個知識點
(1)有關形變的篇幅過多,上課可以進行優(yōu)化。
(2)彈力產(chǎn)生的條件沒有說明,學生以后再判斷彈力有無時容易出現(xiàn)問題,對這部分內(nèi)容要進行補充,主要是怎樣用假設法對微小形變的有無進行判斷。
(3)彈力方向過于簡單,給學生講解時要進行優(yōu)化拓展。
由于教材存在以上不足,筆者從高端備課的角度,對“彈力”的教學過程進行優(yōu)化,其教學流程如下圖
教學流程更注重教學邏輯的嚴謹性和知識的完整性,有助于幫助學生構(gòu)建完整的彈力知識體系。根據(jù)流程圖,實施以下教學環(huán)節(jié)。
教師首先讓學生先自學形變的相關概念,提醒學生注意觀察課本中的插圖和例子,進一步通過實驗得出彈力的概念。通過實驗和例子得出彈力定義的好處是使學生更容易理解概念。
教師要求全班同學拉彈簧,彈簧發(fā)生了形變,對學生產(chǎn)生了彈力,讓學生感受到彈力的存在。設置課堂實驗,學生容易參與,體驗真實,課程充滿活力。學生有了親身體驗,再去分析彈力產(chǎn)生的條件:一是兩物體必須直接接觸;二是物體間必須相互擠壓(即有形變)。
彈力有無判斷里接觸是前提,擠壓是關鍵,相互接觸的物體是否發(fā)生形變是彈力存在與否的標志。但是,實際上除彈簧、橡皮筋等物體產(chǎn)生彈力時形變較明顯外,大部分物體產(chǎn)生彈力時形變是微小的,肉眼很難觀察出來。
彈力有無的判斷主要有以下兩種方法:
(1)直接法:對于形變效果明顯的情況,可由形變情況直接判斷彈力的存在與否。如彈簧、橡皮筋等產(chǎn)生彈力的情況。
(2)假設法:撤掉與之接觸的物體,看被研究物體的狀態(tài)是否改變,若改變則存在彈力,否則不存在彈力。
以上通過用實驗體驗和例子講解的方法使學生去掌握怎樣判斷彈力的有無,學生的感受會更深刻,理解也會更深入,符合學生認知規(guī)律。
讓學生壓縮彈簧,判斷彈簧對手的彈力方向,教師引導學生進行歸納總結(jié):
彈力的方向與物體形變方向相反,作用在迫使物體發(fā)生形變的那個物體上。
進一步通過舉例子指出:彈力是法向力,彈力垂直于兩物接觸面,具體地分析彈力時,應利用到彈力的以下特點,對彈力方向進行分類歸納:
(1)彈簧兩端的彈力方向,與彈簧中心軸線重合,指向彈簧恢復原狀方向,可以是拉力或壓力。彈簧秤的彈力只能是拉力。
(2) 輕繩(或橡皮條)對物體的彈力方向,沿繩指向繩收縮的方向,即只能為拉力。
(3)點與面接觸時的彈力方向,過接觸點垂直于接觸面(或接觸面切線方向)而指向受力物體。
(4)面與面接觸時彈力的方向,垂直于接觸面而指向受力物體。
(5)球與面接觸時彈力的方向,在接觸點與球心的連線上而指向受力物體。
(6)球與球相接觸時彈力的方向,垂直過接觸點的分切面,通過兩球球心而指向受力物體。
(7) 輕桿可受拉力也可受壓力作用,可沿桿也可不沿桿,彈力的方向應視題意而定,常利用平衡條件或動力學規(guī)律來判斷。
最后通過課本的實驗與探究,引導學生總結(jié)得出胡克定律:F=kx。
粵教版課本彈力內(nèi)容介紹比較簡單,教材中并沒有給出彈力有無判斷的相關內(nèi)容,但考試大綱對學生的能力考查又有要求,根據(jù)課后學生反映,這部分恰好是學生學習的難點。通過結(jié)合教材和考綱,能更好的對上課內(nèi)容進行優(yōu)化和補充。
設置課堂實驗,學生容易參與,體驗真實。學生有了親身體驗,感受就會更深刻,理解就會更深入,符合學生認知規(guī)律。通過實驗探究,學生更容易理解彈力產(chǎn)生的條件,以及彈力的大小和方向,過程的用到的學習物理的一些方法,也有助于提高學生學習物理的能力;而且通過實驗探究,消除了科學研究的神秘感,培養(yǎng)了學生的物理素養(yǎng)。
分析高考試題特點,讓學生靈活應用物理知識解決問題,是高中物理教學的現(xiàn)實需要,也是學生發(fā)展的實際需要。高一學生不能一下提升到高考的難度,但可以引導學生關注高考物理試題的命題方向,可以讓學生了解高考題包含的知識點,更有利于學生進行針對性練習。
課堂上應用體驗法,讓學生體驗到彈力的產(chǎn)生,并得出和理解彈力的概念;用實驗探究法,讓每一個學生去感知彈力大小和方向;用分類歸納法,讓學生進一步明白彈力方向的規(guī)律性;用假設法,使學生找到怎樣判斷彈力有無的方法。只有指出使用的方法,才能利于模仿和遷移,從而使教學效果產(chǎn)生質(zhì)的飛躍。
很多教師的課堂師物理公式的天下,缺乏課堂活動設計,導致學生的動手能力不足。教師應該在課堂上多設計一些實驗,引導學生從實驗中得到物理規(guī)律,引導學生用所學物理知識解釋實驗現(xiàn)象。這樣,我覺得我們的物理課堂會更加活躍,學生的物理動手能力也才會越來越強。