注重引導　感悟方法——以《彈力》課堂教學為例

黃　波

(新疆維吾爾自治區昌吉州教育教學研究中心，新疆　昌吉　831100)

注重引導感悟方法
——以《彈力》課堂教學為例

黃波

(新疆維吾爾自治區昌吉州教育教學研究中心，新疆昌吉831100)

摘要：筆者以《彈力》研討交流課為例，展示了教學實錄，并進行評析.本課從物體的明顯形變引入，運用轉換放大的方法探究演示“微小形變”.通過典型事例分析，引導學生歸納總結彈力的方向，并進行實驗驗證，最后以詩作結，讓學生感受物理的趣味性.

關鍵詞：彈力；引導；感悟；微小形變

2014年10月由昌吉州教育教學研究中心和奇臺縣教研室一行20多位教研員對奇臺縣第二中學開展了為期一周的視導.在此期間，筆者講授了人教版高中物理必修1中的《彈力》一課，受到了師生的好評.

片段一：觀看視頻、設問引入(播放2008年北京奧運會何雯娜蹦床奪冠的視頻).

師：這是2008年北京奧運會何雯娜蹦床比賽奪冠時的情景，何雯娜的精彩表演在帶給我們視聽享受的同時也讓我們每一個中國人感到自豪.請問：在何雯娜上下翻轉的過程中，她會下落是因為受到了什么力的作用？

生：重力.

師：她落到蹦床上之后又會反彈上升，那么她會上升又是因為受到了什么力的作用?這個力有什么特點？這就是本節課我們要研究的內容.

點評：教師通過播放2008年奧運會何雯娜奪冠的視頻來引入新課.視頻中，何雯娜曼妙地上下翻轉的蹦床表演迅速吸引了學生的眼球，伴著何雯娜和蹦床接觸時發出的“啪、啪”聲，蹦床的形狀發生了明顯的改變，并一次次地使落下的何雯娜重新反彈上升，這一過程使學生形象地感受到形變及彈力的存在，為后續理論學習做好鋪墊.同時，教師通過設問引導，“她會下落是因為受到了重力的作用，那么她會上升又是因為受到了什么力的作用？這個力有什么特點？”由此激發學生的好奇心和求知欲，激發學生探究的動力并且順勢切入課題.而且在欣賞何雯娜奪冠的過程中，作為一個中國人，學生往往會潛意識里產生由衷的自豪感，為中國選手在奧運賽場的優異表現感到驕傲、自豪.這一引課環節可以說是做到了知識和情感的“一箭雙雕”.

片段二：實驗演示、方法引領(利用教材圖3.2-2實驗裝置演示觀察桌面的微小形變).

師：在這里，主要用到了“轉換放大”的思想方法.首先是轉換，桌面的形變很微小，我們無法直接觀察，但我們可以把桌面的微小形變通過平面鏡轉換為反射光線的偏轉，接著是放大，經過平面鏡的兩次反射，再經過較長的光路后，反射光線的微小偏轉最后被放大，形成的光斑發生明顯偏移，這樣我們就能觀察到了.

為了幫助大家理解這種思想方法，我們再來看一個例子，這是一個扁平玻璃瓶，我用手使勁擠壓，玻璃瓶有沒有發生形變？

生：有.

師：大家能看見嗎？

生：不能.

師：借用今天“轉換放大”的思想方法，我們可以怎么做呢?大家看好，老師把紅色的水倒進瓶中，我擠壓玻璃瓶，就可以把瓶身的微小形變轉換放大，為什么？

生：瓶內液體液面位置發生變化.

師：當然，現在的這個變化不明顯，怎么辦？

生：放大.

師：怎么放大？這兒液面有點寬，升降變化不明顯.我再加點液體到瓶頸，這下窄了，咱們再試試？怎么樣？還是不夠明顯，怎么辦？

生：再放大.

師：怎么辦呢？

生：加一根細管.

師：好，我們再加上它，大家看，這下行了吧？好，通過這兩個例子大家可以進一步體會“轉換放大”這種思想方法具體是怎樣運用的？在這里給大家留一個課后探究題：試用“轉換放大”的思想方法設計實驗，研究生活中的一種微小形變.

點評：教師在彈簧、鋼尺、海綿發生顯著形變的基礎上，通過設問引導學生思考、猜測微小形變的存在，為了實驗驗證引入教材圖3.2-2實驗裝置，演示桌面的微小形變，并在此基礎上深入剖析該實驗是如何滲透、利用“轉換放大”的思想方法的.隨后，為了幫助學生進一步理解、掌握這種思想方法，又以玻璃瓶瓶身的微小形變為例，分步解析自己是如何借用“轉換放大”的思想方法來研究、解決這一問題的.最后布置了一道課后探究題，給學生運用方法進行后續探究提供了空間.在這一教學過程中，無論是教師的演示還是講授，自始至終都貫穿著思想方法這條主線，同時通過兩個實例充分體現了思想方法在科學研究中的重要作用.整個教學過程環環相扣、深入淺出，在潛移默化中提升了學生的科學素養.

片段三：典型分析、引導歸納

師：既然彈力和重力一樣，也是一種力，我們就可以從力的三要素來進行研究，首先是方向.

問題鏈一：

(1) 彈簧-鉤碼：懸掛的鉤碼受到幾個力？拉力是彈力嗎？為什么？拉力的方向指向哪兒？沿著彈簧向上.

(2) 繩子-鉤碼：鉤碼受到幾個力？拉力是彈力嗎？為什么？這個拉力的方向指向哪兒？沿著繩子向上.

(3) 桌子-書：書受到幾個力？支持力是彈力嗎？為什么？支持力的方向指向哪兒？垂直于接觸面向上.

(4) 書-桌子：既然桌面對書有一個支持力，那么反過來，書對桌面有沒有一個壓力？為什么？這個壓力是彈力嗎？為什么？那這個壓力的方向指向哪兒呢？垂直于接觸面向下.

(5) 地面-桿子：桿子受到幾個力？支持力是彈力嗎？為什么？支持力的方向指向哪兒？垂直于接觸面向上.

師：剛才我們研究了各種情景下彈力的方向，現在梳理一下.彈簧對鉤碼彈力的方向是沿著彈簧向上，繩子對鉤碼的彈力是沿著繩子向上，像彈簧、繩子這些彈力的方向都是類似的，沿著彈簧(繩子)方向.而對于書和桌面，是面和面接觸，對于桿子和地面，是點和面接觸，對于這些情況，彈力的方向都是垂直于接觸面.至于具體指向哪兒？我們來看.

問題鏈二：

(1) 彈簧拉鉤碼，誰是施力物體？向上是彈簧形變的方向嗎？(形變恢復的方向.)

(2) 繩子拉鉤碼，誰是施力物體？向上是繩子形變的方向嗎？(形變恢復的方向.)

(3) 桌面支持書，誰是施力物體？向上是它形變的方向嗎？(形變恢復的方向.)

(4) 書壓桌面，誰是施力物體？向下是它形變的方向嗎？(形變恢復的方向.)

(5) 地面支持桿子.誰是施力物體？向上是地面形變的方向嗎？(形變恢復的方向.)

師：綜合以上情況，我們可以把彈力的方向一般性地歸納為指向施力物體什么的方向？

生：形變恢復的方向.

師：而這個方向與使物體產生形變的外力方向有什么關系？

生：相反.

點評：在這一教學環節，教師首先抓住力的本質，從力的三要素入手對彈力進行研究.對于彈力的方向，教師創設了幾種典型的物理情境：懸掛于彈簧下的鉤碼、懸掛于繩子下的鉤碼、放于桌上的書、一頭擱在地上的桿子，對此逐一進行分析研究，通過問題鏈一引導學生分析、明確了各種情境下彈力的具體方向.在此基礎上，教師抓住線狀點接觸、面面接觸、點面接觸幾種情況引導學生對彈力方向進行初步歸納，并且通過問題鏈二引導學生進一步梳理、歸納彈力方向的一般性特征.整個教學過程層次分明、條理清楚.兩個問題鏈的設置細致、講究，能夠抓住學生思維突破的關鍵點，有的放矢進行設問，并且環環相扣、步步深入，引導學生在思考、分析的過程中逐步深入理解、掌握彈力方向的本質特征.

片段四：引導猜想、設計驗證

師：前面我們已經了解到，像書和桌面之間的這種微小形變不好觀察，當然也就不好測量.而顯著形變中彈簧的伸長和壓縮我們既好觀察，也好測量.所以接下來，我們先從最簡單的入手，來研究彈簧的彈力大小與形變量之間的關系(在鐵架臺上掛一個輕彈簧).

師：大家請看，這是彈簧的自然狀態，現在掛一個鉤碼，彈簧怎么樣？

生：伸長了.

師：再加一個鉤碼，彈簧怎么樣？

生：更長了.

師：下面請大家猜想：彈簧彈力大小與它的伸長量之間有無關系？若有，是什么關系？

生：……

師：猜想完了，我們應該做什么？

生：設計實驗進行驗證.

師：好，下面就請同學們利用我們桌上提供的器材，設計實驗進行驗證.

點評：對于彈力的大小，教師首先通過比較書與桌面間的微小形變和彈簧的顯著形變之間關系、測量的難易程度著眼，引導學生迅速聚焦到研究彈簧彈力大小與其形變量之間的關系上來.隨即，教師再通過演示彈簧分別處于原長的自然狀態、掛一個鉤碼的伸長狀態以及掛兩個鉤碼的伸長狀態三者間的對比，引導學生合理猜想彈簧彈力大小與它的伸長量之間的關系，最后則放手讓學生利用課堂上提供的實驗器材，自主設計實驗進行驗證.在這一教學過程中，教師的引導和演示既交代清楚了研究思路，又體現了物理研究中由易到難的原則，同時又為學生后面的猜想、設計和探究做了很好的鋪墊，做到了教學得法.隨后，教師充分發揮學生的自主性，放手讓學生自己設計實驗進行驗證，凸顯了學生的主體地位.

片段五：以詩作結，余味悠長

師：最后，送給同學們一首詩：

重力去，彈力來，

接觸形變不可少；

指向形變恢復向，

一分形變一分力.

點評：相比于傳統教學中司空見慣的復習回顧式的課堂小結，教師將《彈力》一課的知識凝煉成一首詩，以詩作結，此舉非常新穎、獨特，既朗朗上口，又言簡意賅，并且讓學生覺得物理好學、好記、有意思、有趣味.

參考文獻：

[1]侯金俊．“國培班”學習中一節觀摩課的喜與憂[J]．中學物理教學參考，2015，(6)：39-40．

[2]吳建忠．高中物理概念和規律課的本真教學[J]．中學物理教學參考，2015，(3)：31-34．

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