探究式課堂教學(xué)的有效性嘗試——《力的合成》的教學(xué)策略

李 芳

（山東省淄博市淄博第四中學(xué)）

《力的合成》是人教版物理必修1 第三章《相互作用》第四節(jié)的內(nèi)容，本節(jié)課的重點(diǎn)是通過實(shí)驗(yàn)探究求合力的方法，要求學(xué)生在學(xué)習(xí)了重力、彈力、摩擦力等矢量的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步探究矢量的運(yùn)算方法。本課的難點(diǎn)在于高一學(xué)生剛接觸矢量，對(duì)矢量的運(yùn)算沒有任何感性認(rèn)識(shí)，沒有任何生活經(jīng)驗(yàn)可供借鑒，學(xué)生習(xí)慣的是僅有大小沒有方向（如質(zhì)量、體積等）的物理量之間的代數(shù)運(yùn)算。

對(duì)于本節(jié)課的處理大致有兩種方法：一種簡單易行的教學(xué)方法是分散教學(xué)難點(diǎn)，直接教給學(xué)生力的合成法則，再讓學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證和在反復(fù)運(yùn)用中逐步深化對(duì)力的合成法則的理解。但對(duì)照新課程理念對(duì)高中物理教學(xué)的要求：學(xué)生應(yīng)該是教學(xué)活動(dòng)的主體，教師在教學(xué)過程中應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生質(zhì)疑、調(diào)查、探究，在實(shí)踐中學(xué)習(xí)。這樣的處理顯然不是最佳的選擇。另一種方法是通過實(shí)驗(yàn)的方法引導(dǎo)學(xué)生探究總結(jié)出力的合成的矢量運(yùn)算法則，這樣的教學(xué)貫徹了以提高學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)為核心的新的教學(xué)理念，對(duì)于力的合成這樣全新的知識(shí)，學(xué)生在探究活動(dòng)過程中的體驗(yàn)才更加真實(shí)而深刻。現(xiàn)在我們提倡的教學(xué)設(shè)計(jì)更傾向于第二種處理方法。但是在處理的過程中，需要教師在適當(dāng)?shù)臅r(shí)機(jī)做適當(dāng)?shù)匿亯|，放慢教學(xué)過程，讓學(xué)生去親身體驗(yàn)探究過程，從知識(shí)上說，學(xué)生在前面已經(jīng)學(xué)過運(yùn)動(dòng)學(xué)，對(duì)運(yùn)動(dòng)學(xué)中的矢量，如，位移、速度等，在生活中還是有一定的感性認(rèn)識(shí)的，尤其是對(duì)兩段位移合成總位移的討論，形象直觀，對(duì)力的平行四邊形法則有一定的啟示；從方法和習(xí)慣上來說，學(xué)生對(duì)科學(xué)探究尤其是實(shí)驗(yàn)探究已經(jīng)積累了一定的體驗(yàn)和認(rèn)識(shí)，這也為學(xué)生自主探究力的合成法則提供了保障。

引入部分如何調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，激發(fā)學(xué)生的求知欲這是一節(jié)課的關(guān)鍵。可以設(shè)計(jì)從曹沖稱象的小故事引入或?qū)嶒?yàn)引入，目的是向?qū)W生滲透等效的思想，從而引出合力、分力的概念。就課堂效果來看，高一的學(xué)生對(duì)這種簡單的小故事，發(fā)表看法的積極性不是很高，但是等效的思想確實(shí)顯而易見。建議老師在引入部分調(diào)整一下，可以用所授課班級(jí)的學(xué)生拍攝了學(xué)生提水的照片，在互動(dòng)上要更好一些，然后再引入曹沖稱象的故事，等效的思想實(shí)現(xiàn)了自然的滲透。

課堂展開主要是圍繞探究力的合成的矢量法則。老師的想法基本一致，就是在等效的基礎(chǔ)上研究一個(gè)力和兩個(gè)力的大小關(guān)系，但是就取材問題，按照課本的思路放一定量的砝碼，讓學(xué)生體會(huì)一個(gè)力和兩個(gè)力作用效果相同，研究力的大小關(guān)系，對(duì)于砝碼來說感覺不是那么直接，我們可以就地取材，直接用彈簧秤提拉物理課本（用到長尾夾），學(xué)生用一只彈簧秤拉起物理課本，記錄讀數(shù)，有的學(xué)生用兩只彈簧秤互成角度拉起物理課本，記錄兩只彈簧秤的讀數(shù)，比較后兩個(gè)力和前一個(gè)力的大小關(guān)系，體驗(yàn)到力的合成不是簡單的代數(shù)相加，進(jìn)而猜想原因是力是矢量，從而引出后面的實(shí)驗(yàn)探究。尤其是物理學(xué)科，我們?cè)谔幚砟承┪锢韱栴}時(shí)，可以借助身邊的小器材來分析，學(xué)生親歷實(shí)驗(yàn)的過程，這樣的教學(xué)效果會(huì)更加直觀。后面再利用橡皮筋、彈簧秤、細(xì)線等探究力的合成的法則。展開過程要注意層層引導(dǎo)：設(shè)置實(shí)驗(yàn)前的思考環(huán)節(jié)：問題1：如何獲得分力？問題2：如何找到能夠替代分力的合力？問題3：合力與分力的效果相同如何實(shí)現(xiàn)？問題4：如何記錄力的大小和方向？

對(duì)應(yīng)四個(gè)設(shè)問，學(xué)生在討論的同時(shí)滲透實(shí)驗(yàn)的注意事項(xiàng)，這樣在放手實(shí)驗(yàn)時(shí)，學(xué)生可以有的放矢，實(shí)驗(yàn)的精確性也可大大提高。在對(duì)待分組實(shí)驗(yàn)時(shí)，我們?cè)跀[放實(shí)驗(yàn)器材時(shí)，幫某些小組把實(shí)驗(yàn)儀器橡皮筋的位置固定好了，結(jié)果在實(shí)際操作時(shí)，反而限制了學(xué)生的思維，學(xué)生不會(huì)調(diào)節(jié)合適的方向，造成了圖示比例不合適。有時(shí)候，老師幫學(xué)生準(zhǔn)備越多，對(duì)學(xué)生來說并不是什么好事。

最后一個(gè)環(huán)節(jié)就是，進(jìn)一步研究合力與分力之間的大小關(guān)系。老師都制作了精美的演示儀，可以方便直觀地得到合力隨分力夾角的大小變化關(guān)系，甚至教師制作多個(gè)演示儀，每個(gè)小組一個(gè)，學(xué)生自己操作得出結(jié)論，這樣的效果會(huì)更有效。

對(duì)于物理學(xué)科教學(xué)，應(yīng)該重視實(shí)驗(yàn)在物理教學(xué)中的作用，實(shí)驗(yàn)不僅可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，還能豐富學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)，同時(shí)可以引發(fā)學(xué)生的理性思考，使學(xué)生的學(xué)習(xí)循序漸進(jìn)而不是那么突兀。在突破重點(diǎn)、難點(diǎn)時(shí)，配合恰當(dāng)?shù)膶?shí)驗(yàn)，即可化難為易。如果有可能的話，對(duì)于每一節(jié)物理課教學(xué)，完全可以做到一步一實(shí)驗(yàn)，步步鋪墊，這樣可以使學(xué)生充分地認(rèn)識(shí)物理過程，對(duì)啟發(fā)學(xué)生思維、增強(qiáng)探索精神起到重要的作用。