牛頓三大定律在中職物理教學(xué)中的應(yīng)用

高建仁

[摘? ? ? ? ? ?要]? 牛頓三大定律是學(xué)生學(xué)習(xí)力學(xué)知識(shí)的重要基礎(chǔ)，學(xué)生對(duì)牛頓三大定律的理解掌握直接影響學(xué)生對(duì)運(yùn)動(dòng)與力的學(xué)習(xí)應(yīng)用能力。同時(shí)，牛頓三大定律內(nèi)容概念性強(qiáng)，中等職業(yè)學(xué)校學(xué)生文化基礎(chǔ)差、底子薄，程度參差不齊，在傳統(tǒng)教學(xué)模式下，學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解難免存在偏差。因此，這部分內(nèi)容的教學(xué)要求教師積極轉(zhuǎn)變教學(xué)理念，充分考慮個(gè)體差異，合理選擇教學(xué)方法，才能使學(xué)生全面理解和掌握牛頓三大定律的知識(shí)內(nèi)容和實(shí)際運(yùn)用。

[關(guān)? ? 鍵? ?詞]? 牛頓三大定律;中職物理;應(yīng)用

[中圖分類號(hào)]? G712? ? ? ? ? ? ? ? ?[文獻(xiàn)標(biāo)志碼]? A? ? ? ? ? ? ? [文章編號(hào)]? 2096-0603（2019）29-0178-02

一、牛頓三大定律學(xué)習(xí)困難原因

（一）主觀思維不對(duì)

牛頓三大定律知識(shí)在實(shí)際生活中的應(yīng)用相對(duì)較多，中職學(xué)生在初步接觸牛頓三大定律時(shí)，多為感性認(rèn)識(shí)，并以主觀想象與臆斷為主，理性與多角度思考微乎其微，導(dǎo)致推斷結(jié)論與真實(shí)概念存在較大偏差。錯(cuò)誤理解會(huì)不斷增加學(xué)生厭學(xué)情緒，從而達(dá)不到理想的學(xué)習(xí)成果。物理學(xué)科知識(shí)來(lái)源于生活，由于學(xué)生對(duì)牛頓三大定律知識(shí)掌握片面，對(duì)生活中的物理現(xiàn)象無(wú)法科學(xué)、全面解釋，并想當(dāng)然地認(rèn)為可行。如電梯上下的身體感受變化，學(xué)生會(huì)以身體重量增加的感覺(jué)解釋超重現(xiàn)象，這顯然是錯(cuò)誤的想法。再如在慣性定律的學(xué)習(xí)中，學(xué)生會(huì)想當(dāng)然地認(rèn)為受到的外力越大，慣性也會(huì)隨之增大。實(shí)際上，物體慣性僅與質(zhì)量有關(guān)，與外力或移動(dòng)狀態(tài)等因素?zé)o關(guān)。學(xué)生無(wú)法跳出固有思維，將直接影響學(xué)習(xí)效果，運(yùn)用中解決問(wèn)題的思路也會(huì)出現(xiàn)偏差。

（二）分析能力不強(qiáng)

分析問(wèn)題和抽象思維能力是學(xué)生學(xué)習(xí)物理知識(shí)應(yīng)具備的能力，也是長(zhǎng)期培養(yǎng)訓(xùn)練的結(jié)果。如電梯中物體的失重與超重狀態(tài)相關(guān)問(wèn)題，學(xué)生應(yīng)當(dāng)明確電梯內(nèi)的物體處于何種狀態(tài)，只與物體加速度方向有關(guān)，與移動(dòng)方向無(wú)關(guān)。即明確電梯加速上升、減速上升、減速下降、加速下降運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，物體受力與加速度、重力之間的關(guān)系。學(xué)生需要根據(jù)物體加速度原理，結(jié)合乘坐電梯時(shí)的切身感受進(jìn)行科學(xué)分析，以此明確掌握解決問(wèn)題的方法。對(duì)此，分析問(wèn)題和抽象思維能力不強(qiáng)的學(xué)生，顯然無(wú)法全面分析物體的受力與加速度和質(zhì)量之間的關(guān)系，從而不能正確掌握合理的解題方法。

（三）學(xué)習(xí)興趣不高

興趣是最好的老師，也是學(xué)生自主學(xué)習(xí)的關(guān)鍵要素，但枯燥的牛頓三大定律的知識(shí)教學(xué)，難以提升學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性，不少學(xué)生重記憶、輕理解，重知識(shí)、輕運(yùn)用，導(dǎo)致對(duì)理論的理解掌握不全面，運(yùn)用理論知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的方法不科學(xué)。究其原因，與教師課堂教學(xué)中案例不多、方法單一，缺乏探究式學(xué)習(xí)和雙向交流互動(dòng)，未靈活轉(zhuǎn)變引導(dǎo)者與組織者角色，發(fā)揮學(xué)生主體地位等因素不無(wú)關(guān)系。

二、強(qiáng)化牛頓三大定律教學(xué)的對(duì)策

（一）轉(zhuǎn)變教學(xué)觀念

傳統(tǒng)教育注重知識(shí)傳授，學(xué)生按照教師的教學(xué)思路，被動(dòng)接受知識(shí)內(nèi)容。忽視學(xué)生主動(dòng)思考體驗(yàn)與實(shí)踐，學(xué)生嚴(yán)重缺乏定律內(nèi)涵的探索精神，這種死記硬背的教學(xué)方法是不可取的，嚴(yán)重與教學(xué)目標(biāo)相悖。當(dāng)前物理教學(xué)要求教師的教學(xué)要圍繞知識(shí)技能、過(guò)程方法、情感價(jià)值觀這三大目標(biāo)展開(kāi)，這樣的三維目標(biāo)不僅注重學(xué)生知識(shí)的獲取與技能的培養(yǎng)，更注重學(xué)生的情感體驗(yàn)，提倡學(xué)生要親歷學(xué)習(xí)過(guò)程。對(duì)此，教師應(yīng)積極轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)教育觀念，不斷提高學(xué)生的主體地位，快速實(shí)現(xiàn)三大教學(xué)目標(biāo)。

（二）轉(zhuǎn)換教師角色

在牛頓三大定律教學(xué)中，教師應(yīng)積極轉(zhuǎn)變角色，發(fā)揮學(xué)生在學(xué)習(xí)中的主體地位，視自己為學(xué)生學(xué)習(xí)的組織者、引導(dǎo)者和促進(jìn)者。

首先，全面理解牛頓三大定律相關(guān)歷史，通過(guò)知識(shí)延伸，讓學(xué)生了解伽利略、笛卡爾等物理學(xué)家對(duì)牛頓三大定律建立中的重要貢獻(xiàn)。

其次，全面準(zhǔn)確了解定律概念，確保概念的講授能夠清晰明了，不斷掌握扎實(shí)的專業(yè)知識(shí)。在牛頓三大定律教學(xué)中，教師的錯(cuò)誤理解將直接影響學(xué)生學(xué)習(xí)效果，如將一切物體看作固液態(tài)等情形，在物理現(xiàn)象和問(wèn)題中這種說(shuō)法顯然是錯(cuò)誤的。物理學(xué)中的物體主要指天上地下所有物體，均遵循相同規(guī)律，物體之間無(wú)差別，可與天文學(xué)理論等知識(shí)相滲透;對(duì)此，教師應(yīng)加強(qiáng)自身知識(shí)體系的完善。如在慣性知識(shí)內(nèi)容講解中，可引導(dǎo)學(xué)生從物體不受外力、受到外力作用兩方面認(rèn)識(shí)慣性，讓學(xué)生明確慣性的主要影響因素，從而撇清慣性與受力等因素的聯(lián)系。

最后，明確掌握慣性、反作用力等牛頓三大定律間的關(guān)系。第一定律是基礎(chǔ)，為力學(xué)研究構(gòu)造了慣性參考系。其他定律中的概念內(nèi)容，都與慣性參考系靠攏。對(duì)此，牛頓第一定律是可有可無(wú)的說(shuō)法是不正確的。牛頓三大定律間有嚴(yán)謹(jǐn)?shù)倪壿嬯P(guān)系，可以說(shuō)牛頓第一定律是物體未受外力施加情況的闡述，而牛頓第二定律是物體在施加外力情況下的運(yùn)動(dòng)闡述。沒(méi)有慣性體系等力學(xué)基礎(chǔ)概念，其他兩大定律的研究也是無(wú)根據(jù)的。而第二定律是第三定律以及牛頓力學(xué)研究的核心，明確闡述了質(zhì)量、加速度、力之間的關(guān)系，是動(dòng)力學(xué)規(guī)律研究必不可少的有效理論。第三定律是牛頓第一定律、牛頓第二定律的補(bǔ)充說(shuō)明，揭示了物體間相互作用力的關(guān)系，闡述了物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化下的受力情況，也是動(dòng)量守恒定律研究的基礎(chǔ)。因此，教師應(yīng)明確掌握牛頓三大定律之間的關(guān)系，并幫助學(xué)生構(gòu)建牛頓三大定律關(guān)系網(wǎng)絡(luò)，這對(duì)學(xué)生系統(tǒng)掌握學(xué)習(xí)方法、思維方法、解決運(yùn)動(dòng)和力的問(wèn)題非常重要。

（三）改變教學(xué)方法

首先，引入生活內(nèi)容，加強(qiáng)案例教學(xué)。教師在牛頓三大定律教學(xué)中引入生活案例，更利于學(xué)生感性認(rèn)識(shí)的建立，從而打破傳統(tǒng)觀點(diǎn)的枷鎖，提高對(duì)物理知識(shí)學(xué)習(xí)的興趣。物理是一門(mén)以實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐為基礎(chǔ)的學(xué)科。任何內(nèi)容教學(xué)，都應(yīng)引入貼近生活實(shí)際鮮活案例，確保學(xué)生快速理解與消化知識(shí)。如在牛頓第一定律教學(xué)中，生活中的物體都是受力存在的，教師可從學(xué)生感興趣的話題入手，圍繞跳高助跑等體育運(yùn)動(dòng)案例，帶動(dòng)學(xué)生生活感知，讓學(xué)生思考助跑的目的。學(xué)生在小組合作討論中，分析得出助跑的目的是提高速度與動(dòng)力，進(jìn)一步理解牛頓第一定律內(nèi)容。在牛頓第二定律教學(xué)中，可引入游樂(lè)場(chǎng)自由落體運(yùn)動(dòng)設(shè)施等例子，講解設(shè)施運(yùn)動(dòng)過(guò)程與原理，幫助學(xué)生理解牛頓第二定律內(nèi)容。在講解牛頓第三定律內(nèi)容時(shí)，可引用鼓掌的例子，讓學(xué)生感受拍手時(shí)左右手的作用力?；蛄信e劃船、身體頂球、撐船離岸等例子，幫助學(xué)生理解牛頓第三定律概念。牛頓三大定律的生活例子數(shù)不勝數(shù)，配合多媒體圖片或視頻，更利于學(xué)生知識(shí)理解。通過(guò)彈簧與磁針等動(dòng)手實(shí)踐，以及辯論賽或拔河游戲等教學(xué)活動(dòng)，學(xué)生對(duì)物理知識(shí)的理解更加深刻，同時(shí)營(yíng)造了開(kāi)放性的教學(xué)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)教學(xué)效果事半功倍。