牛頓運動定律教學方法探討

教學方法是師生為了達到共同的目標、完成共同的任務，在教學原則的指導下，運用有效的方式和一系列的教學手段進行師生互動的工作體系。俗話說“教學有法，教無定法”說的是選用好的教學方法，可以達到教學的實效性，而不妥的方法可能達不到預期設置的教學目標。但是，教學又無定法，只要我們從教學實際和學生的實際出發，結合所教的內容，靈活機動選取好的教學方法，就一定能在教學中取得好效果。下面，筆者結合牛頓三大運動定律的教學，與各位同仁探討一下高中物理的教學方法。

首先說說牛頓第一運動定律，它是一個難以理解的理想化定律，無法用實驗進行直接驗證，學生在生活中已經接觸到不少與力以及物體的運動現象有關的現象，已形成了一些感性的體驗或看法，甚至在他們的心目中也有與亞里士多德一樣的錯誤觀念，那就是“力是維持物體運動狀態的原因”。那么，如何引導學生由感性的片面認識上升為正確的理性認識，建立理性化的牛頓第一運動定律，并從不受力的理想定律，變為合力為零的現實牛頓運動定律呢？我們可采用“觀察與實驗、演繹與推理、學生參與討論與教師適時點撥”的教學方法，先設計富有創新性的小情景，即列舉生活中一些“慣性”的實例，激發學生學習的動力，讓學生經過觀察進行理性分析，形成一定的規律，即物體不受力也能運行一段距離。然后用“理想斜面實驗”進行探究，讓學生親自操作。教師營造良好的探究氛圍，讓學生形成一定的科學知識和學科探究的能力。然后教師運用演繹與推理的方法，將斜面的傾角一點點減小。結果會怎樣呢？學生的興趣高漲，帶著問題積極實驗，通過親手實驗，結論會自然貯存于學生的大腦中。最后采用小組合作討論的方法，讓學生進一步理解牛頓第一運動定律的含義，即慣性的概念，力的含義和力與運動的關系。

其次說說牛頓第二定律，它是力與運動的規律性定律，貫穿于整個高中力學體系，它所解決問題的方法及思路常用于熱學、電學的問題研究中。牛頓第二定律是通過實驗定量分析得出的，它具體地、定量地回答了物體運動狀態的變化率——加速度與它所受外力的關系，以及加速度與物體自身的慣性——質量的關系，從而把物體的受力和物體的運動緊密聯系起來，因而成為牛頓運動學的核心。本節課應重點理解牛頓第二定律公式的確立，并掌握其簡單應用。我們都知道若要背誦它的條文、記住公式輕而易舉，但應用它去分析解決具體的力學問題，對大多數的初學者來說，就顯得無從下手，特別是對從初中升入高中的學生來說是一個極限的挑戰。牛頓第二定律及其應用的教學，正好在引導學生迎接這一挑戰的過程中，培養科學思維的素質，提高分析問題解決問題的能力，為以后的物理教學打好牢固的基礎。對于這樣一節既有規律、又要注重規律運用的課型，若以實驗為基礎，運用分組實驗、講解和討論三者相結合的教學方法，對教學內容和學生來說很適用。具體做法是：教師先創設學生感興趣的問題情景，鼓勵學生大膽猜想，并引導學生用已學知識，通過自己的獨立思考，去分析、解決新問題。接著讓學生小組合作設計實驗，再模仿科學家運用探究的方法驗證自己的猜想，經過這一系列主動積極參與學習，學生便容易得到物體的加速度跟它的質量及所受外力的關系，進而總結出牛頓第二定律。最后在理解和運用牛頓第二定律時，教師要參與學生的討論，留有更多時間，讓學生在解決實際問題中理解知識、構建知識，通過這種一切以學生為主體的教學方法，從而真正鍛煉和培養了學生的各種能力，也使教學效果最優化。

最后看牛頓第三定律，它也是在實驗基礎上建立起來的定律，來源于我們的社會生活。初學者易將本節內容與二力平衡知識相混淆。對照新課程理念，這節課應注重知識的獲取過程，運用“實驗、例證、討論”的教學方法，可以收到良好的教學效果。從日常生活中的物體間相互作用力引入新課，把演示實驗調整為學生隨堂實驗，使學生親身體會作用力和反作用力的定量關系。在分析作用力和反作用力的關系在所有狀態下均成立時，應采取多種的實驗方法，如：靜止狀態下彈簧秤對拉，在運動的電梯上彈簧秤對拉，利用傳感器數字實驗系統探究作用力和反作用力的關系，并將實驗過程描繪出來，使學生體會物理規律的得出不是靠一個實驗就能得出的。實驗中，教師要鼓勵學生列舉出生活中有關作用力和反作用力的實例，讓學生感到物理知識在生活實際中多有應用，對社會發展起到了重要的作用。接著，運用小組合作的形式，分析玩具汽車的牽引力來源和拔河比賽游戲，以此來活躍課堂氣氛，讓學生在和諧的學習氛圍中體會牛頓第三定律的真正含義。最后讓學生討論作用力與反作用力和二力平衡的區別，進一步理解牛頓第三定律的含義。

總之，物理教學方法多種多樣，每一種方法都有自己的特點和優點，各種方法也都有自己的適用范圍和條件。在實際教學中，我們應從學生和教學效果出發，及時調整并優化教學方法，讓學生積極參與到學習中去。(作者單位：江西省瑞昌市第一中學)

□責任編輯：周瑜芽