武雪梅
(太原二十七中,山西太原 030006)
一個周末,我在家備課,老公和兒子在另一個房間看電腦。不知過了多長時間,隱約聽見爺倆好像在爭吵什么。我急忙過去看。
兒子見我進來,趕緊拉著我說,“媽媽,我和爸爸正在看一個少數民族比賽的視頻:兩人比賽背向拔河。我倆打賭,爸爸說黃衣服的那個人力氣大,我說還是黑衣人的力大。”看著他們爺倆認真的樣子,我從心底里高興,也湊趣跟爺倆一起看。
比賽剛開始,雙方勢均力敵,不相上下。僵持了一會,最終還是黃衣人勝了。
老公不無得意地說:“我猜的沒錯吧,還是黃衣人力氣大吧,姜還是老的辣,不服不行。”看著老公得意的樣子和孩子失望的神情,我想幫孩子一把,于是說:“你別得意,我是物理老師,我最有發言權,其實你們兩個說的都不對。”
聽到我這樣說,爺倆都睜大眼睛驚訝地看著我,我趕緊解釋道:“實際上兩個人用力一樣,一方拉過另一方,是技巧和其他問題。看來爸爸這么多年來已經把老師辛苦教的物理知識都還給老師了,不過也難怪,很多人都是像爸爸這樣認為的,兒子沒學過物理,更是這樣想的。”借此機會,我正好給爺倆普及一下物理知識。
其實類似于這種問題在日常生活中很多,雞蛋碰石頭,雞蛋破了,石頭沒事,人們認為是雞蛋碰石頭的力小于石頭碰雞蛋的力;人走路時人的鞋底對地面的摩擦力大于地面對鞋底的摩擦力。實際上這些都是錯誤的。
人們之所以有這樣的錯誤認識,是來自于生活的經驗。由于沒有學過這方面的物理知識,或者以前的學習都是死記硬背,即使學過也不太清楚,所以過一段時間所學的物理知識就還給老師了。其實,這類問題涉及到一個物理上非常重要的定律,那就是牛頓第三定律。
牛頓第一定律和第二定律解決了單個物體的運動和力之間的關系。但自然界的物體是相互聯系、相互影響、相互作用的,一個物體在受到其他物體作用的同時也會對其他物體有作用。牛頓第三定律就是研究物體之間的相互作用關系的。只有充分地研究物體間的相互作用,才能比較全面地認識物體的運動規律。牛頓的一、二、三定律相結合才能構成比較全面地反映機械運動規律的一套定律。
從教十幾年,教過好多屆學生高中物理,也經歷過新課改的革命,想想以前的教學方法,難怪學生不是理解錯誤就是很快就忘記了。
師:從力的概念我們已經知道力的作用是相互的,有受力物體必有施力物體,那么兩物體相互作用之間存在怎樣的關系呢?
下面我講物體間的相互作用:
【演示】先給玩具汽車的后輪(驅動輪)上緊發條,使它做逆時針轉動,然后抓住汽車頂部,把它按在墊著試管的薄木板上。在起點處,轉動的后輪給木板向右的作用力,于是木板向右運動。那么,這時木板對后輪有沒有作用力呢?再把汽車拿起,使木板制動,然后使后輪再轉動,把玩具汽車放在木板上,可以看到木板向右運動的同時,玩具汽車向左運動。這說明后輪對木板施加向右的作用力的同時,木板對后輪施加向左的反作用力。這兩個力均為摩擦力,且同時產生,同時消失。
師:大家通過觀察,能得出什么結論呢?
生:力是兩個物體間的相互作用,我們把這一對相互作用的力稱為作用力和反作用力,且作用力和反作用力的性質相同,同時存在,同時消失。
【演示】把兩個相同的彈簧秤A和B連接在一起,用手拉彈簧秤A,可以看到兩個彈簧秤的指針同時移動。彈簧秤B的示數指出彈簧秤A對它的拉力F的大小,而彈簧秤A的示數指出彈簧秤B對它的拉力F′的大小,可以看出兩個彈簧秤的示數是相等的,改變手拉彈簧秤的力,彈簧秤的示數隨著改變(同時增大,同時減小,同時為零),但兩個彈簧秤的示數總相等,方向總相反。
師:作用力和反作用力大小關系如何?方向呢?作用點呢?
生:作用力和反作用力總是在同一條直線上,大小相等,方向相反,分別作用在兩個相互作用的物體上。
這時,在老師的引導下,學生表面上知道了作用力和反作用力符合生活規律。課后老師布置了一些題,學生做得也不錯。但有學生會問:為什么是這樣?老師就會發現學生只是表面上承認,實際上并沒有真正領會它的含義,甚至有人認為作用力在先,反作用力在后。
新課改給了我很大的啟發,加強了課本知識的綜合性、均衡性和與社會實際的聯系,增強了學生的實踐能力、學習的主動性。課改后我改變了教學方法,采取了學生按照學案以自學為主,教師引導為輔的教學方法。
首先我把學生進行了分組,給了每組學生一些實驗儀器:彈簧秤、橡皮筋、雞蛋、玩具手槍、彈弓,等等,以及不少視頻素材,如果有哪組需要還可以上網查找相關知識。
學案如下:
一、作用力與反作用力
【問題情境】
1.用手拉彈簧。彈簧受到手的拉力,發生形變,手也因受到彈簧力的作用而發生改變。
2.平靜的湖面上停著兩只小船。一只船上的人用船槳用力去推另一只小船,結果兩只小船同時從靜止開始向相反的方向運動。(教師放短片)
3.讓學生坐在椅子上,用力推桌子,讓他們體會有何感覺。
分析以上物理情境,回答下面的問題:
(1)以上情況中,施力物體和受力物體各是什么?
(2)以上事例中,①各力的作用方向有何關系?
②作用點位置有何特點?
③各是什么性質的力?(強調從力的產生原因方面考慮)
(3)各事例中,力的先后順序有何特點?
(4 )各事例中所涉及的兩個力的作用效果能否抵消?
(5)請同學們根據所給的實驗器材,或者身邊的物品進一步理解以上幾項,小組同學互相提問。
接著完成以下要點提煉:
1.力是物體對物體的作用。只要談到力,就一定存在施力物體和受力物體。
2.兩個物體之間的作用總是________的。一個物體對另一個物體施加了力,后一個物體一定同時對前一個物體也施加了力。物體間相互作用的這一對力,通常叫作作用力和反作用力。作用力和反作用力總是互相________、同時________、性質________。我們可以把其中任何一個力叫作作用力,另一個叫作反作用力,它們分別作用在兩個________的物體上。
二、牛頓第三定律
1.表達式:F=-F′(負號表示方向相反)
2.對作用力和反作用力的理解(三個特征、四種性質)
三個特征:(1)等值,即________總是相等的。
(2)反向,即________總是相反的。
(3)共線,即二者總是在同一條直線上。
四種性質:(1)異體性,即作用力和反作用力是分別作用在_______的兩個不同的物體上。
(2)同時性,即作用力和反作用力同時______,同時______,同時 ______ 。
(3)相互性,即作用力和反作用力總是的、成對出現的。
(4)同性性,即二者性質總是______ 的。
3.作用效果
作用力和反作用力分別作用在兩個物體上,其作用效果分別體現在各自的受力物體上,所以作用力和反作用力產生的效果______ 。
課堂上學生以小組為單位,互相討論彼此的問題,取長補短,將問題的答案完善起來,將各自的未知的問題集中起來,發揮了集體合作的作用,以達到生教生的目的。
接著是全班互問互答過程。這個過程充分發揮了學生的主觀能動性,其學習積極性得到了極大的調動。教師在關鍵時刻加以點撥,可以說學生真正成了課堂的主體,教師也在多次強調研究方法和步驟時成為課堂的主導。
老公中學畢業好多年了,兒子沒學過物理,他們有個共同的錯誤認識,就是認為拔河時,一方勝了另一方,是一方的力大于另一方的力。其實不然,老公雖然學過物理,但在舊的教學模式下,被動接受,理解得不到位,過一段時間就忘了;兒子沒學過物理,憑經驗判斷,也是這么認為的。在新課改的模式下,學生接受知識的能力大大提高,對問題的理解更深入。相信多年后我的學生中不會犯我老公這樣的錯誤。
從以上兩個教學案例可以看到,在課改前的教學中,所有知識點教師都會講到。教師教,學生被動接受,表面上效果不錯,但實際上學生理解不到位,很快就會忘記。課改以后,在教師的主導下學生不僅達到了自主合作探究的目的,其學習的積極性也被極大地調動起來,而且課堂的效率也極大地提高了,對課本上的難點知識和重點知識的理解更到位。課改給了我們一個教學新思路,特別給我們普通中學的師生打開了一扇窗戶,如果這樣教學進行下去,學生理解問題的深度有了,記憶就會更深刻,多年后再提起,相信都會知道拔河比賽時雙方用力是一樣的,雞蛋碰石頭力和石頭碰雞蛋的力是相等的。教學注入了一股嶄新的能量。