教學(xué)反例在初中物理力學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用

劉少英

【摘要】在初中物理力學(xué)學(xué)習(xí)中，由于學(xué)生本身對物理知識具有強烈的好奇心和求知欲，在物理課堂教學(xué)上學(xué)生往往會產(chǎn)生很多疑問，進而導(dǎo)致學(xué)生在解題的過程中出現(xiàn)錯誤.針對這樣的情況，教師可以巧用反例進行分析，幫助學(xué)生突破力學(xué)中的疑難點，使學(xué)生正確理解并掌握物理力學(xué)知識，進而提升學(xué)生的學(xué)習(xí)質(zhì)量.本文主要對目前初中物理力學(xué)教學(xué)的發(fā)展現(xiàn)狀進行了分析，并進一步提出反例在初中物理力學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用研究，旨在不斷提升初中物理力學(xué)的教學(xué)效率.

【關(guān)鍵詞】初中物理;力學(xué)教學(xué);應(yīng)用研究

在初中物理課堂教學(xué)上，教師巧用反例進行物理教學(xué)，為學(xué)生提供與教材中某種觀點或結(jié)論相反的實例，可以在一定程度上幫助學(xué)生理解物理知識，盡量避免對物理知識的理解產(chǎn)生偏差，進而影響初中物理課堂的教學(xué)效果.

在物理教學(xué)中，不僅要讓學(xué)生掌握物理知識，同時還要學(xué)生能夠結(jié)合生活實際舉一反三，將所學(xué)物理知識靈活運用，不斷提升學(xué)生的理解能力和邏輯思維能力.

1 目前初中物理力學(xué)教學(xué)中的發(fā)展現(xiàn)狀

在目前的初中物理力學(xué)教學(xué)中，一方面，由于教師仍然采用之前傳統(tǒng)講授的方法對學(xué)生進行教學(xué)，另一方面，學(xué)生的年齡較小且抽象理解能力較差，對于較難的物理力學(xué)知識很難理解，導(dǎo)致學(xué)生經(jīng)常在學(xué)習(xí)應(yīng)用的環(huán)節(jié)中產(chǎn)生一些疑問，使學(xué)生陷入面對疑問不得其解的狀態(tài)，最終導(dǎo)致學(xué)生在遇到相關(guān)疑點為背景的物理題目時出現(xiàn)錯誤.

教師在幫助學(xué)生解決相關(guān)疑問時，如果僅使用直白的語言向?qū)W生解釋其物理現(xiàn)象背后真正的原因，會顯得蒼白無力，甚至?xí)箤W(xué)生覺得枯燥難以理解，降低學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，使其對物理學(xué)習(xí)產(chǎn)生厭惡的情感，進而影響學(xué)習(xí)效果[1].

針對這樣的物理教學(xué)現(xiàn)象，教師可以在物理課堂教學(xué)中根據(jù)學(xué)生對物理力學(xué)知識的實際理解能力，并結(jié)合實際生活中的例子，向?qū)W生例舉相關(guān)知識的教學(xué)反例，引導(dǎo)學(xué)生進行獨立思考，進而突破學(xué)生物理學(xué)習(xí)中的疑難點.

不僅如此，教師還可以通過反例教學(xué)，促使學(xué)生從各個方面更深入地理解物理力學(xué)知識，并對其建立正確的理解，保證學(xué)生在今后遇到類似的物理問題時可以正確解答.

2 巧用反例在初中物理力學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用

2.1 摩擦力是否一定是阻力

在初中物理教學(xué)中，摩擦力是否是阻力一直困擾著學(xué)生的學(xué)習(xí)，大多數(shù)學(xué)生第一印象都認為摩擦力就是阻力，并沒有建立摩擦力既是動力，又是阻力的正確理解.對于這一疑難問題，如果教師以摩擦力產(chǎn)生的原因進行分析，可能會比較抽象，學(xué)生很難正確理解.

教師要轉(zhuǎn)變教學(xué)策略，通過利用生活中摩擦力也可以是動力的實例對學(xué)生進行講解，幫助學(xué)生快速理解并掌握.

例如靜摩擦力的教學(xué)，可以例舉人爬桿的例子，當人在爬桿時，實質(zhì)上就是通過人和桿子之間的接觸，由于接觸面的粗糙產(chǎn)生靜摩擦力，使兩者都有相對運動的趨勢，而這個靜摩擦力促使人產(chǎn)生了向上的運動，可見其中的摩擦力是動力.

同樣，對于滑動摩擦力，教師可以列舉傳送帶傳遞物品的例子，當把一個物體輕輕地放在傳送帶上的時候，并沒有給物體施加任何的力，物體的速度在此時也接近于零，但是傳送帶是一直處于向前運動的狀態(tài)，具有一定向前的速度，當物體放在運動的傳送帶上兩者之間顯然是會打滑的，這也就說明兩者之間產(chǎn)生了滑動摩擦力.隨后，物體將會隨著傳送帶一起向前運動，這就說明其產(chǎn)生的滑動摩擦力為物體向前運動提供了動力，這一現(xiàn)象也證明了摩擦力是動力.

通過以上兩個簡單的案例，不僅向?qū)W生證實“摩擦力一定是阻力”這一錯誤認知，也幫助學(xué)生更加深刻地理解“摩擦力既可以起動力作用，也可以起到阻力作用”這一正確觀念，進而激發(fā)、拓寬學(xué)生對初中物理學(xué)習(xí)的發(fā)散性思維，促使學(xué)生在今后的物理學(xué)習(xí)中能夠主動探究，對物理知識產(chǎn)生更全面、深刻、正確的認識.

2.2 物體的重心是否一定在物體上

在初中物理教材中，重心是一個重要概念.在對物體重心的認知上，很多學(xué)生會認為重心就是重力對物體的作用點，所以重心就應(yīng)該在物體本身上.很顯然這一說法是錯誤的，但是如果教師通過對物體的質(zhì)量分布和形狀向?qū)W生進行詳細的分析，促使學(xué)生認識到該觀點的錯誤之處是很難的，甚至還會擾亂學(xué)生原本那部分正確的認知.

例如 教師可以例舉生活中的透明膠帶進行分析討論.首先透明膠帶本身是質(zhì)量分布均勻且形狀對稱的物體，按理說其重心應(yīng)該在該物體的中心，但是由于透明膠帶本身是呈圓環(huán)狀的，中心是空的無法進行受力分析，足以證明透明膠帶的重心并不在物體本身上，所以這一反例就很好地推翻了重心一定在物體上的錯誤認知.

同時，教師還可以例舉圓規(guī)的例子，當把圓規(guī)兩腳完全水平打開時，圓規(guī)的重心就在圓規(guī)的中心位置附近，將圓規(guī)的兩腳逐漸收攏，這時圓規(guī)的重心位置會隨著圓規(guī)合并的角度而逐漸發(fā)生改變，并且圓規(guī)的重心位置會在圓規(guī)兩腳中間的中線處，此時圓規(guī)的重心也不在圓規(guī)本身上.可見，質(zhì)量分布不均勻的物體，重心的位置除跟物體的形狀有關(guān)外，還跟物體內(nèi)質(zhì)量的分布有關(guān).例如，空瓶的重心隨著提升瓶內(nèi)水量變化而變化，起重機的重心隨著提升物體的重量和高度而變化等等.

以上這些事例，都可以幫助學(xué)生深入理解物體的重心知識，使學(xué)生能夠明白物體的重心位置不僅會隨著物體的形狀和物體內(nèi)質(zhì)量分布發(fā)生變化而變化，而且物體的重心不一定就在物體本身上.

2.3 等值、反向的兩個力是否一定為平衡力

初中物理教學(xué)中，二力平衡是指如果一個物體在兩個力的作用下處于平衡狀態(tài)，那么這兩個力是相互平衡的.通過學(xué)生對二力平衡的理解，應(yīng)該知道兩個平衡力應(yīng)該同時具備等值、反向、共線三個要素，但是和一對相互作用力相比較，一對相互作用力也具備等值、反向、共線的特點.

對于這一教學(xué)疑點，大部分的學(xué)生都會產(chǎn)生錯誤的認知，尤其當學(xué)生遇到等值、反向的兩個力時，都會簡單地認為這兩個力是一對平衡力.

例如教師可以在課堂上利用黑板擦進行簡單的舉例分析.首先，用手將黑板擦按壓在教室黑板上保持不動，然后教師對黑板擦進行受力分析可以發(fā)現(xiàn)，此時的黑板擦一方面受到了手的作用力，另一方面受到了黑板的支持力，在這兩種力的作用下使黑板擦保持平衡.但是此時黑板擦對黑板產(chǎn)生的壓力和和黑板對黑板擦產(chǎn)生的支持力是等值、反向的，但是這兩個力卻是一對相互作用力.

通過對平衡力和相互作用力的分析，為驗證學(xué)生是否掌握等值、反向的兩個力不一定為平衡力這一問題，教師還可以引導(dǎo)學(xué)生舉例分析用電線懸掛在天花板上保持靜止的電燈，受到了哪一對平衡力？不難發(fā)現(xiàn)，電燈受到豎直向下的重力，為了使電燈保持靜止的懸掛狀態(tài)，電燈必須還受到了一個向上的拉力，這個拉力正是電線對電燈的拉力.

經(jīng)過點撥、分析，學(xué)生可以很輕松地找到電線對電燈的拉力和電燈受到的重力這一對平衡力.推而廣之，學(xué)生就可以透徹理解講臺上平放的物理書受到的重力和桌面對書的支持力是一對平衡力，物理書對桌子的壓力和桌面對書的支持力是一對相互作用力;學(xué)生坐在凳子上，人受到的重力和凳子對人的支持力是一對平衡力，人對凳子的壓力和凳子對人的支持力是一對相互作用力.

2.4 液體對容器的壓力是否和液體的重力一樣

學(xué)習(xí)液體的壓強之后，初中學(xué)生就會經(jīng)常遇到求液體壓力的物理問題，但是部分學(xué)生面臨這一問題時，會簡單的認為求液體的壓力就是求液體的重力，實際上這樣的觀點是不正確的.

教師可以通過例舉相關(guān)反例，讓學(xué)生分清液體對容器的壓力和液體的重力兩者之間的區(qū)別，進而使學(xué)生改變之前錯誤的認知[3].

例如 在教學(xué)中教師可以先為學(xué)生展示一個倒梯形的容器，并在其中裝滿液體.然后告訴學(xué)生關(guān)于這個容器的各項數(shù)據(jù)，已知梯形高為h，底面積為S，那么就可以根據(jù)公式P=ρgh求出液體對容器底部產(chǎn)生的壓強為p，以及公式F=PS=ρghS求出液體對該容器底部的壓力為F，不難發(fā)現(xiàn)其中hS是倒梯形容器中間圓柱形液體的體積.那么所求液體對容器底部的壓力就相當于倒梯形中間圓柱形液體的重力，并不等于整個倒梯形容器中液體的壓力，進而推翻以上錯誤觀點.

如果教師同時拿出兩個相同的梯形容器，分別以這兩個梯形的上底面和下底面作為底面，并對梯形容器灌滿溶液后，分別求這兩個梯形容器中液體對容器的壓力是否和液體的重力一樣.最終通過計算可以發(fā)現(xiàn)，雖然這兩者中液體的高度一樣，液體對容器底部的壓強是一樣的，但是由于兩者的底面積是不同的，所以底面積大的容器受到的液體壓力比底面積小的容器受到的液體壓力大.

教師通過例舉這個反例，就可以很輕松地幫助學(xué)生解答物理學(xué)習(xí)中遇到的難點問題，如果學(xué)生再遇到類似的問題，就可以及時分辨出液體對容器底部的壓力和液體的重力是不同的，進而在后續(xù)答題中根據(jù)題干具體情況展開具體分析，促使學(xué)生對物理知識舉一反三，進而不斷提升學(xué)生的解答能力.

2.5 物體受力是否一定會運動

很多初中學(xué)生在物理課堂上學(xué)習(xí)了力之后，就會認為“只要物體受到力就會促使物體發(fā)生運動;如果物體沒有發(fā)生運動，則是物體沒有受到任何力”，很明顯這一觀點是錯誤的.同樣，教師可以給學(xué)生舉大量的反例去證實這一錯誤觀點.

例如 在教學(xué)過程中，教師用一只手推講臺，但是發(fā)現(xiàn)講臺并沒有被教師推動，針對這一現(xiàn)象，教師引導(dǎo)學(xué)生通過受力分析可以發(fā)現(xiàn)，教師的推力和地面對講臺的靜摩擦力平衡，才使得講臺保持靜止的狀態(tài).由此可見，教師對講臺施加一定的推力，并沒有使講臺發(fā)生任何移動的原因是因為合力為零的緣故.

除外，教師還可以在教室中拋出某個物體，當物體拋出后在空中繼續(xù)向前運動，但水平方向不受力，這是由于慣性的原因.同樣，從槍口射出的子彈，還能在空中向前繼續(xù)飛行也是因為子彈的慣性.

通過課堂例舉大量的反例，教師引導(dǎo)學(xué)生對物體做受力分析，讓學(xué)生清楚的明白：物體受力不一定會發(fā)生運動，不受力的物體也不一定是靜止不動的，力不是維持物體運動的原因.

3 結(jié)語

綜上所述，在初中物理教學(xué)中教師巧用反例進行教學(xué)，不僅可以幫助學(xué)生快速了解物理基本知識，提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，調(diào)動學(xué)生參與物理課堂教學(xué)的積極性，還可以有針對性地對學(xué)生物理學(xué)習(xí)中產(chǎn)生的疑問給予及時的糾正和解答，幫助學(xué)生突破物理力學(xué)中的疑點，提升學(xué)生的抽象邏輯思維能力，培養(yǎng)學(xué)生的實際應(yīng)用能力.

除外，還可以使學(xué)生更深刻地掌握物理中容易混淆的概念和規(guī)律，不斷提升學(xué)生的問題解決能力，進而起到良好的教學(xué)效果，提升學(xué)生的綜合素養(yǎng)，促進學(xué)生的全面發(fā)展.

參考文獻：

[1]沈俊強.巧用反例分析，突破力學(xué)疑點——談反例在初中物理力學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用[J].內(nèi)蒙古教育，2019：129-130.

[2]夏凡.初中物理力學(xué)中的反例分析[J].中學(xué)課程輔導(dǎo)：教師教育，2015.[3]徐開鵬.初中物理教學(xué)中的反例分析[J].《理科考試研究：初中版》，2015：60-61.