善取教學(xué)資源 巧設(shè)趣味物理

摘? 要：充分利用生活、社會(huì)資源作為教學(xué)資源，豐富教學(xué)手段，是促進(jìn)學(xué)生物理學(xué)科核心素養(yǎng)形成的重要教學(xué)過程。文章以高三教室一幅勵(lì)志漫畫為教學(xué)資源，巧設(shè)“小兔子能否成功拔出蘿卜”這一問題，引導(dǎo)學(xué)生利用物理知識(shí)對(duì)該問題進(jìn)行分析，師生在輕松、有趣的氛圍中進(jìn)行研習(xí)，取得了較好的效果。

關(guān)鍵詞：教學(xué)資源;漫畫;趣味物理;教學(xué)設(shè)計(jì);核心素養(yǎng)

中圖分類號(hào)：G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ? 文章編號(hào)：1003-6148（2019）12-0063-3

漫畫有直觀性和趣味性的特點(diǎn)，特別是張貼在教室內(nèi)的勵(lì)志漫畫，對(duì)高三學(xué)生的備考及個(gè)人成長有極大的激勵(lì)作用。物理教師若能利用貼在教室內(nèi)的漫畫作為教學(xué)資源，將其直觀性及趣味性與學(xué)科知識(shí)有效結(jié)合，營造一種輕松愉快的氛圍，將有利于學(xué)生更主動(dòng)地學(xué)習(xí)，從而提高教學(xué)質(zhì)量。

筆者在一次課間操上，將張?zhí)诮淌覂?nèi)的一幅漫畫作為教學(xué)資源，與高三學(xué)生一起研習(xí)，取得了較好的效果，也適當(dāng)緩解了高三學(xué)生緊張的備考情緒。

1? ? 原圖重現(xiàn)

如圖1所示，額頭直冒大汗的小白兔，咬緊牙根正用盡全力拔一個(gè)碩大的蘿卜，旁邊配有一段標(biāo)語“很多事，你再努力一點(diǎn)點(diǎn)，驚喜就會(huì)出現(xiàn)”。這是一幅勵(lì)志漫畫，設(shè)計(jì)漫畫的作者原意應(yīng)該是：高三的同學(xué)只要再努力一點(diǎn)，堅(jiān)持下去，就會(huì)收獲豐碩的果實(shí)，如同小白兔般收獲一個(gè)大蘿卜。

教師提問：同學(xué)們覺得這只小兔子能將大蘿卜拔出來嗎？

同學(xué)甲回答：不能，蘿卜太大、太重了，小兔子沒那么大的力氣。

同學(xué)乙回答：能，只要小兔子再努力一點(diǎn)點(diǎn)，驚喜就會(huì)出現(xiàn)。

同學(xué)甲是從蘿卜重力太大了的角度去考慮的，覺得超過了兔子的施力極限，所以無法拔出蘿卜;而同學(xué)乙是從精神及斗志層面去分析的，覺得小兔子只要再努力一點(diǎn)點(diǎn)，就能拔出蘿卜。

實(shí)際上，從物理學(xué)角度來分析，此圖有違科學(xué)性，小白兔根本拔不出蘿卜。

2? ? 教師引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行受力分析——進(jìn)行“現(xiàn)狀調(diào)查”

2.1? ? 對(duì)小兔子分析（隔離法）

設(shè)小兔子向上施加的拉力為F■，實(shí)際上這是通過小兔子與蘿卜葉子之間的靜摩擦力f來實(shí)現(xiàn)的，即F■=f?，F(xiàn)對(duì)小兔子施加拉力前后兩個(gè)狀態(tài)進(jìn)行受力分析，如圖2、圖3所示。其中，mg為小兔子的重力，F(xiàn)N1、FN2為其前后所受的支持力，f1為蘿卜葉子對(duì)其的摩擦力，且f1=f，方向相反。則有FN1=mg，F(xiàn)N2=mg+f1，前后對(duì)比，對(duì)于小兔子來說，所受的支持力變大了，但實(shí)際上它仍然處于靜止?fàn)顟B(tài)。

■? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?■

圖2? ?小兔子拔蘿卜前的受力情況? ? 圖3? 小兔子正在拔蘿卜時(shí)的受力情況

2.2? ? 對(duì)蘿卜分析（隔離法）

現(xiàn)對(duì)小兔子施加拉力前后，蘿卜的兩個(gè)狀態(tài)進(jìn)行受力分析，如圖4、圖5所示。其中，Mg為蘿卜的重力，F(xiàn)'N1、F'N2為前后小兔子對(duì)蘿卜的壓力，f為小兔子對(duì)蘿卜葉子的摩擦力，且f=f1，方向相反，

F■、F■為土壤對(duì)蘿卜前后的作用力。則有F■=Mg+F'N1，F(xiàn)■+f=F'N2+Mg，通過計(jì)算，可得到Mg+F'N1-f=F■=F■。前后對(duì)比，對(duì)于蘿卜來說，所受的合外力依然為零，它仍然處于靜止?fàn)顟B(tài)，所以蘿卜未被拔起。

■? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?■

圖4 蘿卜的受力情況（拔前）? ?圖5 蘿卜的受力情況（拔時(shí)）

2.3? ? 對(duì)小兔子與蘿卜組成的系統(tǒng)分析（整體法）

整體的受力如圖6，F(xiàn)■=Mg+mg，拔蘿卜前后所受合力不變。因此，當(dāng)蘿卜的葉子與果肉是整體時(shí)，蘿卜的狀態(tài)未改變，即蘿卜不能被拔起來。

2.4? ? 真實(shí)的作用效果

如果小兔子用力過大，最終會(huì)將葉子扯斷，即讓蘿卜的葉子與果肉分離，如圖7。這樣就會(huì)使拔蘿卜失去一個(gè)有利的著力點(diǎn)，之后就更難拔起蘿卜了。

■

圖7? 葉子被扯斷前后

3? ? 引導(dǎo)學(xué)生為小兔子支招——思考“改進(jìn)的措施”

3.1? ? 小兔子改變站立位置

小兔子不能踩在蘿卜上。先將蘿卜果肉以上的泥土扒除，在減小壓力的同時(shí)也了解到蘿卜的寬度，因此小兔子應(yīng)站在蘿卜果肉以外，如圖8。

■

圖8? 將泥土扒除后小兔子的合理站位

3.2? ? 施力方式的研究

（1）直接拔蘿卜。兔子嘗試在圖8的位置，選擇直接用力拔蘿卜。若力氣夠大，則能成功拔出。

（2）利用杠桿撬蘿卜。兔子站位后移，如圖9。用一杠桿插入蘿卜邊緣的泥土中，根據(jù)杠桿原理，F(xiàn)1L1=F2L2，當(dāng)動(dòng)力臂L1是阻力臂L2的N倍時(shí)，撬動(dòng)蘿卜的力F2就是兔子施加的力F1的N倍，這樣一來，將大大提高拔蘿卜的成功率。

■

圖9? ?利用杠桿撬蘿卜

（3）利用滑輪組吊蘿卜。在蘿卜上方架起一個(gè)滑輪組，如圖10，根據(jù)滑輪組的特點(diǎn)，F(xiàn)=■Mg，當(dāng)然此時(shí)是忽略了滑輪組的重力。此法相當(dāng)于將拉力增大到4倍，將大大提高小兔子拔蘿卜的成功率。

■

圖10? 利用滑輪組吊蘿卜

4? ? 高三復(fù)習(xí)備考啟示

在漫畫中，小兔子拔大蘿卜，如果蠻干，將面臨葉子被扯斷而無法拔出蘿卜的窘境。這如同同學(xué)們?nèi)绻Φ姆较蝈e(cuò)了，結(jié)果可能也是徒勞無功。所以，同學(xué)們要根據(jù)知識(shí)的特點(diǎn)，尋找符合自身情況且科學(xué)、合理的學(xué)習(xí)方法，提高學(xué)習(xí)效率，最終將會(huì)取得高考的勝利。

5? ? 活動(dòng)體會(huì)

本次趣味物理教學(xué)的嘗試，實(shí)際上是在非正式課堂授課的情況下進(jìn)行的，但卻取得了較好的教學(xué)效果。引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注物理的趣味性，從而增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的主動(dòng)性;以漫畫人物為研究對(duì)象，印象較為深刻;在輕松愉快的學(xué)習(xí)氛圍中，培養(yǎng)了融洽的師生關(guān)系。所以，如果教師能把生活、社會(huì)中的各種資源作為教學(xué)資源，哪怕是教室里的一幅漫畫，借此創(chuàng)造意境，拓展教學(xué)思路，并對(duì)學(xué)生進(jìn)行合理引導(dǎo)，那必將有效地提高教學(xué)質(zhì)量，同時(shí)也將有利于學(xué)生物理學(xué)科核心素養(yǎng)的形成[1]。

參考文獻(xiàn)：

[1]方武增.重新審視法拉第圓盤發(fā)電機(jī)再探感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件[J].物理教學(xué)，2018，40（1）：14-15，13.

（欄目編輯? ? 張正嚴(yán)）