關(guān)于初中物理“重力”教學(xué)的幾點(diǎn)建議
——一次教學(xué)研討活動(dòng)的啟示

(江蘇省蘇州工業(yè)園區(qū)獨(dú)墅湖學(xué)校，江蘇 蘇州 215123)

1 引言

為了加快初中物理教師成長(zhǎng)的步伐，蘇州工業(yè)園區(qū)教師發(fā)展中心舉辦了“三年內(nèi)上崗、兩年內(nèi)轉(zhuǎn)崗教師專項(xiàng)培訓(xùn)”活動(dòng)，備課、研討、上課、評(píng)課是培訓(xùn)活動(dòng)的重要環(huán)節(jié)之一，課題選自蘇科版教材八年級(jí)下冊(cè)第八章第二節(jié)“重力”，筆者將本節(jié)課教學(xué)的幾點(diǎn)啟示總結(jié)如下，供同行參考。

2 課堂導(dǎo)入的設(shè)計(jì)

根據(jù)學(xué)生的年齡特征，課堂通過(guò)學(xué)生感興趣的、有啟發(fā)性的活動(dòng)導(dǎo)入，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)欲望，可達(dá)到事半功倍的效果。教學(xué)中常見(jiàn)的活動(dòng)是“套圈”類(lèi)和“射擊”類(lèi)，在教學(xué)實(shí)踐中，我們發(fā)現(xiàn)如果用套圈游戲，學(xué)生的注意力會(huì)完全集中在如何套中目標(biāo)物體上，而不會(huì)在活動(dòng)中自發(fā)思考、提出“向前扔為什么會(huì)套中低處的物體”的問(wèn)題，只能由教師提出；如果代之以“射擊”類(lèi)，如投擲飛鏢游戲，學(xué)生一次次努力瞄準(zhǔn)靶心卻總是失敗，自然而然地會(huì)去思考“瞄準(zhǔn)了為什么總會(huì)落在下方”的問(wèn)題。

當(dāng)然，活動(dòng)必須在事先制定好的規(guī)則下進(jìn)行，特別是水平投擲及距離的限制。由于空間條件的限制，著眼于安全考慮，可以用帶有吸盤(pán)的小飛鏢。在游戲的基礎(chǔ)上，再通過(guò)微視頻、動(dòng)畫(huà)、圖片展示，列舉一些相關(guān)實(shí)例，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)重力存在的普遍性。

3 關(guān)于知識(shí)點(diǎn)教學(xué)順序的調(diào)整

憑借生活經(jīng)驗(yàn)和對(duì)一些現(xiàn)象的觀察思考，學(xué)生已經(jīng)初步認(rèn)識(shí)到重力的方向是向下的，但是這種認(rèn)識(shí)是感性的、模糊的，如果先探究重力大小與質(zhì)量的關(guān)系，在稱量物體的重力時(shí)，學(xué)生會(huì)產(chǎn)生“為什么要將物體豎直懸掛”的疑問(wèn)，也就不會(huì)去關(guān)注測(cè)量誤差的問(wèn)題，無(wú)法準(zhǔn)確進(jìn)行測(cè)量，教師也不便去解釋。

教學(xué)中，如果先通過(guò)活動(dòng)判斷重力的方向，再探究重力大小與質(zhì)量的關(guān)系，學(xué)生在準(zhǔn)確地把握了重力方向的基礎(chǔ)上，通過(guò)將物體豎直懸掛在彈簧秤上的方法測(cè)量重力的大小，探究活動(dòng)會(huì)更加順暢。

4 關(guān)于“重力方向”的教學(xué)建議

4.1 引導(dǎo)學(xué)生猜測(cè)重力的方向

教師在準(zhǔn)備課堂教學(xué)時(shí)，在教室某一角落布置好由細(xì)線懸掛的各種物體。選取的物體要具有代表性，最好是生活中常見(jiàn)的不同形狀、不同大小、不同質(zhì)量的物體，如瓶子、石塊、樹(shù)葉、紙片等，細(xì)線部分要稍長(zhǎng)些，同時(shí)注意避免風(fēng)力等影響。學(xué)生通過(guò)觀察懸線的方向，猜測(cè)重力的方向。

4.2 設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)懸掛法判斷重力的方向

如圖1所示，在水平平面內(nèi)將一根細(xì)線的一端用圖釘固定于O處，另一端穿過(guò)輕質(zhì)泡沫小球A，在緊靠泡沫小球的兩邊打好結(jié)(相當(dāng)于是兩段細(xì)線分別拴在小球上)。當(dāng)用力拉動(dòng)細(xì)線B端時(shí)，細(xì)線AB段代表了外力的方向，細(xì)線OA段反映了懸線的方向。

將裝置水平放在實(shí)物投影儀上，沿任意方向拉動(dòng)細(xì)線B端，我們會(huì)發(fā)現(xiàn)細(xì)線OA和AB始終在同一條直線上，即懸線的方向與所受外力的方向是相同的。因而，可以通過(guò)懸線的方向判斷被懸掛物體所受重力的方向。

圖1

圖2

4.3 設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，突破對(duì)“豎直”向下的理解

在學(xué)生猜測(cè)的基礎(chǔ)上，確定研究事例——細(xì)線懸掛金屬小球。如圖2所示，細(xì)線、小球A、支架與底板M固定在一起。

豎直向下究竟是怎樣的？教師可先通過(guò)盛水容器里的水面引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)水平面、水平方向，然后將裝置放入水槽中，通過(guò)觀察或者借助三角板等器材，說(shuō)明豎直方向就是和水平面垂直的方向。并啟發(fā)學(xué)生借助提供的剪刀或打火機(jī)，得出小球從靜止開(kāi)始下落的方向也就是豎直向下的方向，教學(xué)實(shí)施中，如果將裝置放在水槽中或通過(guò)兩組裝置對(duì)比觀察，效果會(huì)更好。

將裝置底板M傾斜后(相當(dāng)于放在斜坡上)，此時(shí)細(xì)線與底板不再垂直，如果把裝置放入水槽中或與另一組水平放置情況進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)懸線仍處于豎直方向，一方面說(shuō)明了用垂直向下來(lái)描述重力的方向是不準(zhǔn)確的，另一方面也進(jìn)一步強(qiáng)化了對(duì)豎直向下的認(rèn)識(shí)。

4.4 應(yīng)用重力的方向分析解決生活中的問(wèn)題

物理源于生活，服務(wù)于生活。教學(xué)中可以設(shè)計(jì)情境讓學(xué)生解決具體問(wèn)題，如貼正一幅畫(huà)、掛正一面錦旗、在山坡上蓋房子等，既回歸物理學(xué)的本真，也鞏固了所學(xué)知識(shí)。

5 探究重力大小與質(zhì)量關(guān)系的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

5.1 學(xué)會(huì)使用彈簧測(cè)力計(jì)

學(xué)生動(dòng)手測(cè)量指定物體的重力大小，明確用彈簧測(cè)量力計(jì)測(cè)量物重的方法。

5.2 引導(dǎo)學(xué)生確定探究課題

重力的大小與哪些因素有關(guān)？學(xué)生猜測(cè)的答案是豐富多彩的，如大小、形狀、狀態(tài)、位置、物質(zhì)的種類(lèi)(密度)等等。

對(duì)于位置這一因素，教師可以補(bǔ)充同一位置作為限制條件；對(duì)于形狀和狀態(tài)，可以引導(dǎo)學(xué)生聯(lián)系第六章“活動(dòng)6.1 探究物體形狀、物質(zhì)狀態(tài)對(duì)質(zhì)量是否有影響”的相關(guān)結(jié)論分析，自主思考得出結(jié)論；對(duì)于大小和密度，可以讓學(xué)生結(jié)合體積、密度、質(zhì)量的關(guān)系辨析：“體積或密度大的物體重力是否一定大”，以尋找答案。通過(guò)問(wèn)題的思考與解決，逐步啟發(fā)引導(dǎo)學(xué)生回歸到質(zhì)量這一本質(zhì)因素。

5.3 通過(guò)體驗(yàn)感受重力與質(zhì)量的定性關(guān)系

提供質(zhì)量相差稍大一些的不同質(zhì)量的物體，讓學(xué)生感受質(zhì)量不同的物體所受的重力大小不相同，物體的質(zhì)量越大，重力也越大。

5.4 定量探究重力大小與質(zhì)量的關(guān)系

表1

在此基礎(chǔ)上，教師可引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)畫(huà)G-m關(guān)系圖象，形象直觀地得出結(jié)論，并求出G/m的數(shù)值。

5.5 另辟蹊徑，讓結(jié)論更具說(shuō)服力

通過(guò)增加鉤碼個(gè)數(shù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，對(duì)很多學(xué)生的說(shuō)服力是不夠的。教師可以為每組學(xué)生準(zhǔn)備不同種類(lèi)、不同質(zhì)量(已知)的物品，如袋裝糧食、水果、雜物等，學(xué)生通過(guò)測(cè)量對(duì)應(yīng)重力的大小，分析處理數(shù)據(jù)，小組代表展示交流，得出結(jié)論。教師也可隨機(jī)選取學(xué)生各小組中的部分測(cè)量數(shù)據(jù)，利用Excel數(shù)據(jù)處理功能，進(jìn)行演示處理。這樣的結(jié)論更具有說(shuō)服力，學(xué)生的理解也會(huì)更加深刻。

6 結(jié)語(yǔ)

課堂教學(xué)的設(shè)計(jì)試圖在對(duì)教材進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)的基礎(chǔ)上，通過(guò)真實(shí)、具體、生活化的物理情境，貼近學(xué)生的最近發(fā)展區(qū)，讓學(xué)生自主發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，將知識(shí)問(wèn)題化，引導(dǎo)學(xué)生尋找解決問(wèn)題的方法，在做中學(xué)，學(xué)以致用，發(fā)展提升學(xué)科核心素養(yǎng)。