二力平衡教學中的實驗設計

【摘要】在演示實驗中增加學生的參與，激發(fā)學生探究熱情;創(chuàng)造條件進行學生實驗，使學生主動地參與知識獲取的過程。

【關鍵詞】實驗? 參與

【中圖分類號】G633.7 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2019）19-0174-01

物理實驗具有形象真實、生動有趣的特點，能為學生在形成物理概念、得出物理規(guī)律前營造出活生生的物理情景，使學生感受倍深。心理學研究表明：人的動作記憶效率比語言文字記憶效率要高四倍?！鞍俾劜蝗缫灰姡倏床蝗缫蛔觥闭f的就是這個道理。經(jīng)驗告訴我們：一個成績優(yōu)秀的物理尖子對物理現(xiàn)象和物理過程具有很強的“悟性”，這種“悟性”源于對日常生活豐富的感性認識。對物理學習有障礙的人，其最大的障礙不在于智力因素，而在于缺少對日常生活的用心觀察，頭腦中缺乏感性經(jīng)驗，而這些感性經(jīng)驗恰恰是物理思維的基礎。因此，作為一名物理教師，首要任務就是：盡一切可能，在課堂上為學生展現(xiàn)出豐富多彩的物理現(xiàn)象和活生生的物理情景，提高課堂教學質(zhì)量。

一、在演示實驗中增加學生的參與，激發(fā)學生探究熱情

演示實驗是教師利用課堂時間為學生演示，在操作的同時又引導學生對實驗進行觀察、思考和分析的一種物理實驗教學方式。傳統(tǒng)的演示實驗，往往是教師做學生看，很多實驗學生根本看不清，特別是后邊的學生。學生十分被動，對于演示實驗的原理、方法、步驟以及現(xiàn)象不做深刻理解，懶于動腦，機械地思考。不同程度的限制和阻礙了學生智能和潛能的發(fā)展，直接影響學生實驗心理素質(zhì)的提高。因此，在演示實驗中，應積極引導學生觀察、猜想、分析、歸納和總結，甚至在實驗操作上讓學生積極參與，讓學生充分了解實驗的內(nèi)容，多次重復，加深印象，鞏固記憶。在“二力平衡”這一節(jié)的教學中，考慮到探究二力平衡的條件的實驗有一定的難度，我變原來的課堂演示實驗為學生參與實驗，每四位學生發(fā)一套實驗器材（一塊兩端帶滑輪的長木板，一塊光滑的玻璃板，一個兩端系有長繩的小木塊，三個大鉤碼），實驗中讓學生利用現(xiàn)有器材創(chuàng)設一個物理情景——使木塊水平方向只受兩個力的作用而保持平衡狀態(tài)，引導學生分析討論構建了實驗裝置圖——長木板上鋪上光滑的玻璃板可以忽略摩擦力的影響，把小木塊放置在玻璃板上，過定滑輪在其兩端細繩上分別掛上鉤碼，使木塊水平方向只受兩個拉力的作用而保持平衡狀態(tài)，其中木塊處于靜止狀態(tài)是最佳實驗情景。接下來讓學生觀察實驗裝置，思考木塊處于靜止狀態(tài)時水平方向受到的兩個力有什么特點？如果不滿足其中任何一個條件木塊能否再次靜止？引導學生做出猜想之后放手給學生，讓學生設計對比實驗并動手實驗尋找到二力平衡的三個條件。實驗時教師在旁指導點撥，課堂氣氛十分活躍，充分體現(xiàn)以學生為主體，教師為主導的教學原則。最后我又巧設了一步實驗，把一個由兩個小木塊壓合在一起（整體看上去跟實驗中木塊外形一樣）讓其水平方向只受大小相等、方向相反、作用在同一條直線上的兩個力，放手后，兩個木塊分別向兩邊快速運動而不能靜止。學生終于完整的理解了二力平衡的四個條件。整個實驗中學生的思維非常活躍，臉上洋溢成功的喜悅。整個教學過程，層層遞進，環(huán)環(huán)相扣，在激發(fā)學生探索熱情的過程中，使學生在“動中思”，“思中探”，學生的思維潛質(zhì)得到最大限度的挖掘。

二、創(chuàng)造條件進行學生實驗，使學生主動地參與知識獲取的過程

剛才的實驗側(cè)重于物體只受兩個力的作用而處于靜止狀態(tài)時二力平衡條件的探究，對物體只受兩個力的作用也能保持勻速直線運動狀態(tài)時二力平衡條件未做探究。所以我特別又在二力平衡條件的應用考查中設計了一道習題：

學生很輕易的回答了第①問，但第②、③問中出現(xiàn)了很大的分歧。我順勢補充了一個學生實驗，給每兩位學生一個彈簧測力計，要求學生自己動手實驗進行檢驗。學生在實驗過程中發(fā)現(xiàn)很難做到使鉤碼做勻速直線運動，借助于前面已有的實驗基礎，有個別學生想到盡可能使鉤碼緩慢的上升或下降且運行的距離長可以保證鉤碼做勻速直線運動。實驗操作困難解決了，學生很快完成了實驗，結果證明3次彈簧測力計示數(shù)一樣大。通過這個小實驗，學生完善了對二力平衡的理解——一個物體只受兩個力作用而保持靜止狀態(tài)或勻速直線運動狀態(tài)時，這兩個力是一對平衡力，必然滿足二力平衡的條件。

通過這節(jié)課的實驗教學嘗試，我深刻的感受到物理實驗的價值。它能夠有效的培養(yǎng)學生的興趣，激發(fā)了學生的求知欲望，啟迪學生智慧，陶冶情操，能夠創(chuàng)設符合學生認知規(guī)律的學習環(huán)境;能夠較好地訓練學生的科學方法和培養(yǎng)各種能力，因此實驗是物理教學中重要的組成部分。當今國際上的物理教學正在進行著深刻的變革，加強實驗是國際物理教學領域中改革的共同趨勢，也是我國基礎教育落實科學素質(zhì)教育的重要措施。

作者簡介：

汪玲（1977-），女，漢族，湖北丹江口人，大學本科，中教一級，研究方向：初中物理教學研究。