淺析蘇科版《杠桿》教學過程中的幾個注意點

“簡單機械”是義務教育階段力學的提升階段，學生通過本章的學習對力學有一個初步的系統認知。因此，這一章的學習是初高中物理教學的銜接課程，而《杠桿》則是這節內容的關鍵所在。筆者所執教的是蘇科版教材，筆者結合自己的教學和學生的實際，談談在落實蘇科版教材《杠桿》這節內容過程中的幾個注意點。旨在得到專家和同行的進一步指導，從而真正達成用好教材、教好學生。

一、杠桿力臂價值體現的引入

課本通過起子撬圖釘的作圖直接給出了力臂的定義：力臂是支點到力的作用線的距離。很多學生都只是強制性的記憶，甚至于很多學生容易把力臂當成是支點到力的作用點的距離。而如果像教材那樣引入力臂的話，學生對力臂的導入價值和物理價值無法感受，從而很容易讓學生的思維迷失方向，對物理的學習失去興趣和進一步研究學習的欲望。對此，我們可以在教學過程中創設如圖1所示的實驗演示，讓教師在順時針轉動或逆時針轉動彈簧測力計的過程中，發現在彈簧測力計所處位置不同，力也能相同，為此讓學生感受到，其中存在一個物理量，是可以決定杠桿平衡情況的。而這個物理量卻不是我們原先預設的力的作用點到支點的距離，由此導入力臂的概念及其物理價值，從而真正解決了力臂概念理解的這一難點。

二、杠桿實驗中誤差如何減小

在杠桿的實驗前，我們通過調節平衡螺母使杠桿在水平方向平衡，目的是減小杠桿自重對實驗的影響。但在實驗當中，我們有時發現誤差仍然很大，這主要是我們實驗室用的掛鉤是鐵做的，本身重力比較大，在兩邊鉤碼移動較大距離后會產生較大的誤差從而影響實驗的分析。對此我們需要減小掛鉤的重力或者不用掛鉤。實驗中，我們可以通過重力很小的細線套在杠桿上面代替掛鉤，或者把杠桿的中間做成空心的，讓鉤碼可以直接掛在杠桿上以減小實驗的誤差。在實驗過程中努力減小外界因素對實驗的干擾，從而提升實驗數據收集的準確性，能有效提升學生對數據的采集效率和數據分析、轉化的能力，是提升課堂效率的一個值得重視的細節。

三、杠桿實驗中如何做到真正排除偶然性

在杠桿這一節的內容中，雖然在實驗前課本上已交代了杠桿處于靜止或勻速轉動的狀態時，我們就說杠桿處于平衡狀態，但是在我們的練習中我們發現很多學生認為杠桿在水平方向靜止才是平衡，傾斜方向靜止卻不是平衡，這主要就是該實驗給學生帶來的影響。

在實驗過程中，我們每次都要求學生使杠桿在水平方向目的是便于讀出力臂的大小。但是對于多次實驗卻帶來了很大的缺陷。我們說多次實驗的目的是為了避免實驗的偶然性，找出普遍規律，本實驗我們改變了鉤碼的數量，鉤碼的位置，彈簧測力計的位置，但是卻沒有改變杠桿的位置，而是每次都讓杠桿在水平方向平衡，這其實就導致了實驗的特殊性，沒有做到真正的多次實驗。筆者認為按照課本的實驗步驟，我們只能得到結論是杠桿在水平方向平衡時的平衡條件，而不是杠桿在任意方向上平衡條件，這樣的實驗結論從本質上分析，是存在很大的可能性的。而且在實驗中，我們雖然測得是力臂，但由于杠桿每次都在水平位置平衡，力臂的大小就等于支點到力的作用點的距離，在學生的思維中會再次形成：力臂就是支點到力的作用點之間的距離，而順應這樣的實驗現象和學生的思維誤區，學生很容易得到這樣的結論，即：動力×支點到動力作用點的距離=阻力×支點到阻力作用點的距離。為此，在我們的教學過程中采取科學合理的實驗調成便成了我們教學的一個難點，這一難點應該引發教師的思考。

曾經有一道練習題問道：做杠桿平衡條件的實驗過程中，彈簧測力計垂直向上拉和斜向上拉，到底哪種方法更好，大部分同學由于受原先教材實驗設計的影響，會將此題回答為：垂直向上拉更好，便于讀出力臂的大小。而也有少部分學生，結合實際實驗過程中存在的缺陷而回答斜向上拉更好，原因是這樣操作能使實驗更加具有普遍性。其實，仔細分析這兩種答案，他們分別從實驗的操作上和實驗的普遍性上給出了自己的理由，那么是方便實驗操作重要還是使實驗更加具有普遍性重要呢。我認為當然是后者。對此，筆者對實驗進行了適當的微調。在探究杠桿平衡條件的實驗中，如果我們讓杠桿在斜方向平衡那么，我們就可以解決原先存在的不足，但是此處存在的最大問題就是如何測出力臂的大小。為止，我們在實驗中可以用細線代替掛鉤，再把鉤碼掛在細線上，這時細線的位置就可以看成是力的作用線，我們只需要用三角尺測出支點到細線的距離就可以得出力臂的大小了，這樣做雖然操作上麻煩一點，但卻使得實驗具有了更強的普遍性，除此之外，我們通過杠桿傾斜方向上平衡的探究還可以讓學生更好的理解力臂是支點到力的作用線的距離而不是支點到力的作用點的距離。

教材的設置原則意義上是科學、嚴謹的教學引導，但是教師在教學過程中的不能完全拘泥于教材，還要結合自己的教學實際和學生的實際情況等，讓學生通過教師的巧妙、科學、合理的教學策略和教育機智來突破學生學習過程中存在的實際疑惑，并予以解決，最終從物理教學中激發學生的學習興趣，促使學生的再學習和再提升。