“力的合成”教學(xué)問(wèn)題剖析

高 嵩 尤洪浩

(山東師范大學(xué)物理與電子科學(xué)學(xué)院，山東 濟(jì)南 250358)

1 教師的常見(jiàn)教學(xué)方式與新教材的差異

在“力的合成”教學(xué)過(guò)程中,教師通常遵循以下設(shè)計(jì)思路:首先基于生活情境進(jìn)行引入,如兩個(gè)人可一起提起水桶使其靜止,而一個(gè)人也可將這個(gè)水桶提起使其處于同樣狀態(tài)(如圖1)．我們稱這種“一個(gè)力的作用效果與兩個(gè)或者更多力的作用效果相同”的情境為“等效”情境．

圖1 關(guān)于合力問(wèn)題的常見(jiàn)生活情境配圖

根據(jù)“等效”情境,教師介紹合力的定義:假設(shè)一個(gè)力產(chǎn)生的效果跟原來(lái)幾個(gè)力產(chǎn)生的效果相同,這個(gè)力就是那幾個(gè)力的合力,那幾個(gè)力就是這個(gè)力的分力．根據(jù)分力的情況求合力的過(guò)程就是力的合成．介紹定義之后,教師就會(huì)基于“等效”的情境設(shè)計(jì)探究力的合成規(guī)律的實(shí)驗(yàn)(如圖2)．師生如圖2(乙)所示測(cè)出二力F1和F2的大小,如圖2(丙)所示測(cè)出作用效果相同的力F的大小,由于F等于F1和F2的合力,因此只需比較3個(gè)力的關(guān)系就可以證明平行四邊形定則．限于篇幅,具體實(shí)驗(yàn)過(guò)程不做贅述．由此可以看出,教師設(shè)定的合力和分力不僅是數(shù)值上是相等的,而且都是現(xiàn)實(shí)的力,有確定的施力物體和受力物體．

但與教師的解釋不同的是，人民教育出版社2019年出版的《普通高中教科書·物理·必修1》表述道:“假設(shè)一個(gè)力單獨(dú)作用的效果跟某幾個(gè)力共同作用的效果相同,這個(gè)力就叫做那幾個(gè)力的合力．……圖1中的F等于F1和F2的合力,F1和F2可以看成F的分力．”[1]這種表達(dá)告訴我們,當(dāng)一個(gè)力與另外的兩個(gè)力是合力和分力的關(guān)系的時(shí)候,它們之間僅僅是數(shù)值上等價(jià)．當(dāng)物體在現(xiàn)實(shí)世界受到兩個(gè)互成角度的力的作用的時(shí)候,在數(shù)值上可以用一個(gè)合力來(lái)代替．所以合力并不是現(xiàn)實(shí)中的具有物質(zhì)性的力,而只是運(yùn)算的結(jié)果．

圖2 關(guān)于合力問(wèn)題的常見(jiàn)實(shí)驗(yàn)配圖

那么圖1和圖2中的F是否是F1和F2的合力呢?有教師認(rèn)為是,有教師認(rèn)為不是,還有教師認(rèn)為無(wú)關(guān)緊要．但是根據(jù)物理課程標(biāo)準(zhǔn),我們要讓學(xué)生形成起正確的相互作用觀,而對(duì)物體進(jìn)行正確的受力分析是構(gòu)建相互作用觀的一個(gè)關(guān)鍵之處,[2]所以我們應(yīng)該理清這個(gè)問(wèn)題．

2 學(xué)生的誤解與困惑

現(xiàn)實(shí)中的確有些學(xué)生在完成了“力的合成”的學(xué)習(xí)后,也認(rèn)為在“等效”情境中,與F1和F2共同作用的效果相同的力F就是F1和F2的合力,即合力F就是現(xiàn)實(shí)的“等效”情境中的力,有明確的施力物體和受力物體,是實(shí)際存在的力,而且可以實(shí)實(shí)在在地測(cè)量出來(lái)．有些學(xué)生被自己的思路誤導(dǎo),甚至?xí)谑芰Ψ治鰰r(shí)產(chǎn)生“物體同時(shí)受重力、摩擦力、合力”的錯(cuò)誤理解．

除此之外,在“力的合成”學(xué)習(xí)中,學(xué)生還經(jīng)常會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生困惑:當(dāng)學(xué)生拿著橡皮筋、彈簧秤、鉛筆進(jìn)行如圖2所示的實(shí)驗(yàn)時(shí),由于實(shí)驗(yàn)精度的問(wèn)題,他們會(huì)發(fā)現(xiàn)按照教師要求把F、F1和F23個(gè)力連接起來(lái),常常會(huì)得到不等邊的四邊形關(guān)系．對(duì)此教師只能生硬地告知學(xué)生3個(gè)力“應(yīng)該”是平行四邊形的關(guān)系．而之后學(xué)生利用平行四邊形定則得到的F1和F2的合力F合與等效力F常常既不完全共線也不完全相等．這種理論與實(shí)踐的偏差會(huì)導(dǎo)致學(xué)生覺(jué)得“理論是不對(duì)的”或者“實(shí)驗(yàn)是沒(méi)有意義的”,從而導(dǎo)致學(xué)生對(duì)“力的合成”學(xué)習(xí)失去動(dòng)力．

為了讓學(xué)生突破實(shí)驗(yàn)的困惑、讓課堂有效進(jìn)展．本文將對(duì)合力、等效等概念的本質(zhì)進(jìn)行梳理,并從課標(biāo)要求及教材的角度分析本節(jié)課的教學(xué)任務(wù),并給出教學(xué)策略．

3 從3個(gè)角度對(duì)問(wèn)題進(jìn)行剖析

3.1 “合力”的本質(zhì)

新人教版教材明確表示“力是矢量”．因此我們要首先明確合力與矢量的關(guān)系,再分析合力是否是實(shí)際存在的力．

《牛津物理學(xué)詞典》對(duì)矢量的解釋為,一種既有大小又有方向,必須按照矢量運(yùn)算法則(平行四邊形定則)進(jìn)行計(jì)算的物理量.[3]《物理學(xué)大辭典》對(duì)矢量的解釋為“一個(gè)同時(shí)具有大小和方向的幾何對(duì)象．”[4]因此力通常用有向線段而非代數(shù)表示,而且要計(jì)算力時(shí),不能只考慮大小,還必須考慮方向問(wèn)題．因?yàn)橛邢蚓€段可以自由移動(dòng),所以可以把力矢量進(jìn)行平移,使力的作用點(diǎn)交于一點(diǎn),便于進(jìn)一步計(jì)算,也就是合成與分解．

那么力為什么需要進(jìn)行合成與分解?這是因?yàn)槲矬w受力情況常常無(wú)法直接觀測(cè)(如火箭升空問(wèn)題)或比較復(fù)雜(如多力平衡問(wèn)題),要想準(zhǔn)確判斷物體受力的作用效果,就要對(duì)受力情境進(jìn)行建模,通過(guò)一系列的合成和分解的運(yùn)算計(jì)算物體所受的合力．

對(duì)于力的合成,皮亞杰在《發(fā)生認(rèn)識(shí)論原理》指出,“計(jì)算力的合成就是把每個(gè)力當(dāng)作似乎是與別的力無(wú)關(guān)的向量去進(jìn)行推論,同時(shí)用向量加法把這些力聯(lián)系起來(lái),這種相加將使這些力全部隸屬于一個(gè)有確定方向的力的系統(tǒng)．”[5]顯然,力的合成是一個(gè)數(shù)學(xué)計(jì)算的過(guò)程,而且人們?cè)谟?jì)算時(shí)沒(méi)有囿于力的性質(zhì)或者施力物體,而是把現(xiàn)實(shí)的物理量用抽象的數(shù)學(xué)量進(jìn)行表征,把它們視作一個(gè)個(gè)“有向線段”(數(shù)學(xué)意義的矢量),把物理系統(tǒng)中的具體關(guān)系轉(zhuǎn)譯為數(shù)學(xué)系統(tǒng)中的數(shù)理關(guān)系,把感知到的現(xiàn)實(shí)情境轉(zhuǎn)化成用于計(jì)算的抽象領(lǐng)域．恩格斯也在《自然辯證法》指出:“在這里,力進(jìn)一步被分解,并且被當(dāng)作復(fù)合的東西,因而人們時(shí)常會(huì)得出新的結(jié)果,可是,不要忘記,這不過(guò)是頭腦中的活動(dòng)罷了．”[6]

所以,力的合成和分解是“頭腦中的活動(dòng)”,是數(shù)學(xué)中的矢量運(yùn)算,描述的是數(shù)量關(guān)系．當(dāng)我們說(shuō)一個(gè)力是兩個(gè)實(shí)際的力的“合力”時(shí),指的是矢量運(yùn)算的結(jié)果,合力是抽象概念,不具有實(shí)在性．

3.2 “等效”的含義

在“力的合成”教學(xué)中,教師經(jīng)常使用“等效”情境幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)合力,但也有學(xué)生產(chǎn)生“合力F就是現(xiàn)實(shí)的‘等效’情境中的力”的錯(cuò)誤認(rèn)識(shí),因此我們要正確認(rèn)識(shí)“等效”的含義．

牛頓曾利用“等效”思想探尋力的合成和分解的規(guī)律．在牛頓的《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》中,力的合成和分解規(guī)律是三大定律的第一、二條推論:“當(dāng)兩個(gè)力同時(shí)作用于一個(gè)物體時(shí),這個(gè)物體將沿著平行四邊形的對(duì)角線運(yùn)動(dòng),所需時(shí)間等于兩個(gè)力分別沿兩邊所用時(shí)間之和．由此,可以得到以下結(jié)論:直接的FAD由任意傾斜的FAB和FBD合成．反之,任意直接的FAD又可以分解成任意傾斜的FAB和FBD,這種合成與分解從力學(xué)已得到了充分的證實(shí)．”[7]

圖3 《自然哲學(xué)中的數(shù)學(xué)原理》關(guān)于力的合成的配圖

牛頓在原文中提到的力FAD就是合力．由上文可以看出,牛頓通過(guò)分析物體在不同受力情境下的運(yùn)動(dòng)情況并繪圖,最終得到結(jié)論:力FAB和FBD首尾連接所合成,而力FAD也可以分解成任意夾角的FAB和FBD．這實(shí)際上就是力的合成和分解的規(guī)律——平行四邊形定則的另一種形式:三角形定則．

此后200年的時(shí)間里,瓦里翁、伯努利、拉普拉斯等人又對(duì)平行四邊形定則做了進(jìn)一步的闡述和證明,[8]維塞爾和哈密頓等人將矢量和復(fù)數(shù)結(jié)合,[9]奠定了矢量理論基礎(chǔ),為平行四邊形定則提供了數(shù)學(xué)依據(jù),最終形成了如今教材常見(jiàn)的平行四邊形定則:以有向線段來(lái)表示力,長(zhǎng)短表示力的大小,箭頭表示力的方向,箭尾表示力的作用點(diǎn),以表示兩個(gè)力的有向線段為鄰邊做平行四邊形,這兩個(gè)鄰邊之間的對(duì)角線就代表合力的大小和方向．

圖4 關(guān)于平行四邊形定則的常見(jiàn)配圖

牛頓還在書中補(bǔ)充道:“一般人通常只能通過(guò)可以感知的客體來(lái)體會(huì)這些量(力),除此之外,別無(wú)他法,但結(jié)果往往會(huì)產(chǎn)生一些誤解．”[7]這里,牛頓肯定了“等效情境”能幫助人們認(rèn)識(shí)合力,但也表達(dá)了對(duì)人們可能在“等效”情境中產(chǎn)生誤解的擔(dān)憂．而前面的教學(xué)過(guò)程恰恰是牛頓擔(dān)心的課堂表現(xiàn):把實(shí)際施加給物體的、效果上與F1、F2的共同作用相同的F,當(dāng)成了F1和F2的合力．

那么圖1中的F應(yīng)該如何介紹才是合適的呢?我們可以借助工程力學(xué)的“等效力系”概念,[10]用“等效力”和“等效力系”進(jìn)行表述,把“等效”情境中的F定義為F1和F2的“等效力”,反之,F1和F2為F的“等效力系”．這樣一來(lái)“等效力”F就是確實(shí)存在的力,是我們用來(lái)感知“力的作用效果”和“等效替代思想”的工具,是基于數(shù)學(xué)的力的矢量和(合力)在物理情境中的驗(yàn)證．因此,我們可以用實(shí)際存在的“等效力”F來(lái)賦予合力以經(jīng)驗(yàn)的、感性的意義,[11]這也是我們可以設(shè)計(jì)出實(shí)驗(yàn)證明“平行四邊形定則”準(zhǔn)確性的基礎(chǔ)．但如果不能正確解釋“等效”情境的意義和“等效力”F的性質(zhì),那么就極易導(dǎo)致學(xué)生混淆“等效力”與合力．

所以,這屬于不同的認(rèn)知水平，[12]“等效”是幫助我們認(rèn)識(shí)力的合成的方法,在“等效”關(guān)系中的等效力與合力并不相同,在教學(xué)中應(yīng)注意區(qū)分．

3.3 課標(biāo)和教材中蘊(yùn)含的教學(xué)思想

在明確了力的合成與等效替代的概念和意義后,我們還需通過(guò)剖析課標(biāo)和教材的具體內(nèi)容,把握本節(jié)課的教學(xué)思想,從而實(shí)現(xiàn)正確、有效的教學(xué)．

《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)(2017版)》要求“通過(guò)實(shí)驗(yàn),了解力的合成與分解,知道矢量和標(biāo)量”．[2]可見(jiàn)新課標(biāo)相當(dāng)重視“等效替代”實(shí)驗(yàn)這類感性認(rèn)識(shí),力求把物理內(nèi)容以直觀、感性的直接經(jīng)驗(yàn)(比如演示實(shí)驗(yàn)、現(xiàn)象觀察)呈現(xiàn)給學(xué)生．因此在教學(xué)過(guò)程中探究實(shí)驗(yàn)是不可或缺的一環(huán)．

與之相對(duì)的,新人教版教材也是基于感性認(rèn)識(shí)展開教學(xué),努力展示插圖、實(shí)驗(yàn)等感性素材,把合力分力的概念建立在彈簧秤兩次被拉到同一位置這種“等效替代”實(shí)驗(yàn)上,從“等效替代”實(shí)驗(yàn)中概括出平行四邊形定則．

但必須注意,基于感性認(rèn)識(shí)固然能讓學(xué)生容易接受,但如果師生完全沉溺于上述設(shè)計(jì)思想,在研究抽象概念的時(shí)候,還以為自己仍然處在感性認(rèn)識(shí)之中,依舊用客觀的感性認(rèn)知去分析理解主觀的抽象概念,如用等效替代的現(xiàn)象去分析力的矢量運(yùn)算,就極易陷入“經(jīng)驗(yàn)主義”的錯(cuò)誤.[13]典型代表就是本文第2部分提到的一些學(xué)生對(duì)合力的實(shí)在性的誤解．

由前文分析可知,圖2(丙)的力F是“等效力”而不是“合力”,圖4對(duì)角線上的力F合才是真正的“合力”．圖2證明力的平行四邊形定則的實(shí)驗(yàn),其實(shí)質(zhì)是用等效替代的實(shí)驗(yàn)替代了矢量相加運(yùn)算．如果不加詳細(xì)說(shuō)明就直接用圖2教授平行四邊形定則,實(shí)際就是忽視了物理感性系統(tǒng)與數(shù)學(xué)抽象系統(tǒng)之間的區(qū)別與聯(lián)系．這樣授課不僅使平行四邊形定則更像是實(shí)驗(yàn)定律而非矢量運(yùn)算法則,更是把合力的性質(zhì)教錯(cuò)了,把“等效力”和“合力”混淆了．

由上述分析可見(jiàn),新人教版教材之所以采用“假設(shè)”“等于”“可以看做”這類詞語(yǔ),就是為了用嚴(yán)謹(jǐn)?shù)拇朕o提醒師生,避免師生把“等效力”與“合力”相混淆、把“等效替代”實(shí)驗(yàn)與矢量運(yùn)算相混淆,避免產(chǎn)生上文所述的學(xué)生誤解．

4 分析“力的合成”教學(xué)策略

下面我們以新人教版教材“力的合成和分解”一節(jié)中“力的合成”部分為例,分析教學(xué)策略．

課標(biāo)和教材都希望教師可以通過(guò)實(shí)驗(yàn)引導(dǎo)學(xué)生歸納現(xiàn)象、認(rèn)識(shí)平行四邊形定則,[14]但學(xué)生在初中僅接觸過(guò)共線的力的合成,平行四邊形定則涉及互成角度的力的計(jì)算,對(duì)學(xué)生而言很陌生．[15]因此如果教師缺少恰當(dāng)?shù)牟呗砸龑?dǎo)推理、沒(méi)有讓學(xué)生較快明確應(yīng)該努力的方向,學(xué)生便會(huì)很難“歸納出”教師希望他們理解的規(guī)律,也就是對(duì)“合力”實(shí)在性產(chǎn)生誤解、對(duì)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生困惑．

那么教師該采取何種教學(xué)策略,才能既給予學(xué)生明確的努力方向,又能保護(hù)他們的探究精神,而且避免學(xué)生因?yàn)閷?shí)驗(yàn)與理論不符而產(chǎn)生困惑呢?我們認(rèn)為最適宜的方法就是使用準(zhǔn)確而便捷的實(shí)驗(yàn)方式,讓學(xué)生立刻進(jìn)入正確的物理情境．這樣學(xué)生能更容易通過(guò)情境認(rèn)識(shí)現(xiàn)象,利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)尋找規(guī)律．

圖5 智能力盤實(shí)物圖

例如在課上使用朗威DISLab“智能力盤”實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),該系統(tǒng)由刻度盤、可旋轉(zhuǎn)的支架、精度高讀數(shù)簡(jiǎn)便的力/傾角傳感器組成,可以同時(shí)測(cè)量力的大小和方向,將數(shù)據(jù)傳輸?shù)接?jì)算機(jī)中,因此可以動(dòng)態(tài)顯示兩個(gè)力與合力的平行四邊形關(guān)系,有助于學(xué)生快速分析現(xiàn)象和數(shù)據(jù),如圖5和圖6所示．[16]

圖6 智能力盤的配套軟件界面截圖

在課上,師生通過(guò)更精準(zhǔn)的“智能力盤”數(shù)字化實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)進(jìn)行科學(xué)探究,利用傳感器采集數(shù)據(jù),利用計(jì)算機(jī)處理數(shù)據(jù),并進(jìn)行更深入的討論．師生先研究?jī)蓚€(gè)力與等效力之間的關(guān)系,再利用獲得的關(guān)系計(jì)算合力、驗(yàn)證關(guān)系;最終總結(jié)規(guī)律,解釋現(xiàn)象,得到平行四邊形定則．由于用數(shù)字化實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)測(cè)得的數(shù)據(jù)精確且操作方便,故能幫助學(xué)生克服“矢量”概念較模糊的困擾,立刻形成“力的合成”的清晰圖景,有利于把物理現(xiàn)實(shí)、數(shù)學(xué)運(yùn)算密切結(jié)合起來(lái);更能避免課堂上出現(xiàn)的許多由于做不準(zhǔn)受力圖,而探究不出結(jié)果的問(wèn)題．

接下來(lái)教師就可以把彈簧秤、橡皮筋等器材交給學(xué)生,讓學(xué)生實(shí)際進(jìn)行操作.[17]這樣當(dāng)他們發(fā)現(xiàn)三力并不能構(gòu)成平行四邊形時(shí),就不會(huì)懷疑理論錯(cuò)誤,而是歸因于力的作用線沒(méi)畫準(zhǔn)、讀數(shù)不準(zhǔn)確、橡皮筋末端沒(méi)對(duì)齊等誤差因素.[18]這樣會(huì)讓學(xué)生更加細(xì)心地改進(jìn)自己的實(shí)驗(yàn)．而且學(xué)生能在這進(jìn)一步的探索中,更加深入地理解合力的概念、體會(huì)矢量和標(biāo)量的差異、領(lǐng)悟平行四邊形定則的普適性．這也體現(xiàn)了課程標(biāo)準(zhǔn)所期望的,讓學(xué)生通過(guò)探究來(lái)理解物理原理、體會(huì)科學(xué)推理的思路．[2]

基于以上教學(xué)策略,我們的具體教學(xué)過(guò)程也就應(yīng)運(yùn)而生了.

在課前教師布置任務(wù),指導(dǎo)學(xué)生觀察生活中的“等效”情境,[19]盡量描述出來(lái)．在課上師生首先依托教材中的“力的等效替代”情境,引入“等效替代”,明確“共點(diǎn)力”概念,認(rèn)識(shí)“等效力”;[20]師生從二力分析轉(zhuǎn)到多力分析,發(fā)現(xiàn)實(shí)際難以尋找等效力,意識(shí)到“等效替代”思想在處理復(fù)雜受力問(wèn)題時(shí)的局限性,共同探討對(duì)力進(jìn)行計(jì)算的可能性,類比位移的合成,從而引出“力的合成”(力的矢量運(yùn)算)與“合力”(力的矢量運(yùn)算結(jié)果)概念,并結(jié)合教材表述,感受“合力”與“等效力”、矢量合成與等效替代的映射關(guān)系;[21]通過(guò)智能力盤實(shí)驗(yàn)和學(xué)生實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)平行四邊形定則,使學(xué)生形成正確的“力的合成”和“矢量運(yùn)算”觀念;接下來(lái)進(jìn)一步學(xué)習(xí)“分力”與“力的分解”概念、學(xué)習(xí)矢量和標(biāo)量知識(shí),了解并正確應(yīng)用平行四邊形定則對(duì)矢量運(yùn)算的普適性．

借助上述教學(xué)分析和設(shè)計(jì),我們就能把現(xiàn)實(shí)中的“等效力”和抽象運(yùn)算中的“矢量和”(合力)對(duì)應(yīng)起來(lái),把物理系統(tǒng)中的“等效替代”關(guān)系和數(shù)學(xué)系統(tǒng)中的“矢量運(yùn)算”對(duì)應(yīng)起來(lái),讓“等效力”成為“合力”的現(xiàn)實(shí)映射并進(jìn)行區(qū)分．學(xué)生既對(duì)等效替代思想有了直觀的認(rèn)識(shí),又能正確理解“合力”的概念,避免混淆．這將有助于學(xué)生正確的學(xué)習(xí)并區(qū)分“等效替代”和“矢量運(yùn)算”,有助于學(xué)生形成正確的物理觀念．

5 總結(jié)與啟示

針對(duì)“力的合成”教學(xué)問(wèn)題中“合力是實(shí)際存在的力”和“合力是‘等效’情境中實(shí)際存在的力”的誤解,我們通過(guò)剖析得到結(jié)論:“力的合成”是數(shù)學(xué)領(lǐng)域的矢量運(yùn)算過(guò)程,“合力”是矢量運(yùn)算的結(jié)果、是抽象概念．“合力”不是實(shí)在性的力,而是存在于大腦抽象運(yùn)算過(guò)程中的“矢量和”,要和現(xiàn)實(shí)存在的“等效力”區(qū)分開．

通過(guò)對(duì)“力的合成”教學(xué)問(wèn)題進(jìn)行剖析,我們還進(jìn)一步得到了兩點(diǎn)對(duì)物理教學(xué)的啟示.

(1) 對(duì)待教科書要“咬文嚼字”、正確解讀．通過(guò)本文中分析可見(jiàn),新人教版教材里的“等于”和“可以看作”等用詞別有深意,這說(shuō)明教材編寫者在編寫時(shí)是非常嚴(yán)謹(jǐn)乃至“字斟句酌”的,所以我們要仔細(xì)揣摩教材編寫者的良苦用心,以此為基礎(chǔ)進(jìn)行正確表述和教學(xué)．比如師生可以從感性材料(教材所示“等效替代”實(shí)驗(yàn))獲得“合力”定義和力的合成法則,但如果沒(méi)有對(duì)“等效替代”實(shí)驗(yàn)和矢量運(yùn)算進(jìn)行區(qū)分,那就會(huì)導(dǎo)致對(duì)“合力是實(shí)在性的力還是矢量和”的認(rèn)識(shí)混亂．因此教師在“合力”一節(jié)教學(xué)過(guò)程中既要緊扣課程標(biāo)準(zhǔn),又要仔細(xì)分析教材,對(duì)教材內(nèi)容進(jìn)行正確表述．

(2) 在教學(xué)中應(yīng)注意要在保護(hù)學(xué)生探究精神的前提下,盡可能明確地向?qū)W生呈現(xiàn)正確的理解方式．比如利用生活中的感性經(jīng)驗(yàn)帶領(lǐng)學(xué)生認(rèn)識(shí)“等效替代”思想,通過(guò)引入“等效力”概念,讓學(xué)生順利區(qū)分客觀存在的“等效力”和主觀抽象的“合力”;通過(guò)“用智能力盤探究矢量運(yùn)算”構(gòu)建正確的“合力”概念,把“等效力”與“合力”、等效替代性實(shí)驗(yàn)與矢量運(yùn)算進(jìn)行直觀比較,使學(xué)生正確認(rèn)識(shí)“等效力”與“合力”的區(qū)別與聯(lián)系,準(zhǔn)確理解和接受平行四邊形定則,完成本部分內(nèi)容的學(xué)習(xí)．

在當(dāng)前課時(shí)少而教學(xué)任務(wù)重的情況下,作為教師,更應(yīng)該深入思考物理課教學(xué)內(nèi)容的本質(zhì)和邏輯,思考課標(biāo)與教材的編寫意圖,并選擇恰當(dāng)?shù)慕虒W(xué)方式幫助學(xué)生實(shí)現(xiàn)認(rèn)識(shí)的提升,讓他們經(jīng)歷科學(xué)探究的過(guò)程,通過(guò)科學(xué)的推理,構(gòu)建起正確的物理觀念,產(chǎn)生科學(xué)的態(tài)度和情感,從而真正實(shí)現(xiàn)物理核心素養(yǎng)的培養(yǎng)．