牛頓三大定律在中職物理教學中的應用

高建仁

[摘? ? ? ? ? ?要]? 牛頓三大定律是學生學習力學知識的重要基礎，學生對牛頓三大定律的理解掌握直接影響學生對運動與力的學習應用能力。同時，牛頓三大定律內容概念性強，中等職業學校學生文化基礎差、底子薄，程度參差不齊，在傳統教學模式下，學生對知識的理解難免存在偏差。因此，這部分內容的教學要求教師積極轉變教學理念，充分考慮個體差異，合理選擇教學方法，才能使學生全面理解和掌握牛頓三大定律的知識內容和實際運用。

[關? ? 鍵? ?詞]? 牛頓三大定律;中職物理;應用

[中圖分類號]? G712? ? ? ? ? ? ? ? ?[文獻標志碼]? A? ? ? ? ? ? ? [文章編號]? 2096-0603（2019）29-0178-02

一、牛頓三大定律學習困難原因

（一）主觀思維不對

牛頓三大定律知識在實際生活中的應用相對較多，中職學生在初步接觸牛頓三大定律時，多為感性認識，并以主觀想象與臆斷為主，理性與多角度思考微乎其微，導致推斷結論與真實概念存在較大偏差。錯誤理解會不斷增加學生厭學情緒，從而達不到理想的學習成果。物理學科知識來源于生活，由于學生對牛頓三大定律知識掌握片面，對生活中的物理現象無法科學、全面解釋，并想當然地認為可行。如電梯上下的身體感受變化，學生會以身體重量增加的感覺解釋超重現象，這顯然是錯誤的想法。再如在慣性定律的學習中，學生會想當然地認為受到的外力越大，慣性也會隨之增大。實際上，物體慣性僅與質量有關，與外力或移動狀態等因素無關。學生無法跳出固有思維，將直接影響學習效果，運用中解決問題的思路也會出現偏差。

（二）分析能力不強

分析問題和抽象思維能力是學生學習物理知識應具備的能力，也是長期培養訓練的結果。如電梯中物體的失重與超重狀態相關問題，學生應當明確電梯內的物體處于何種狀態，只與物體加速度方向有關，與移動方向無關。即明確電梯加速上升、減速上升、減速下降、加速下降運動過程中，物體受力與加速度、重力之間的關系。學生需要根據物體加速度原理，結合乘坐電梯時的切身感受進行科學分析，以此明確掌握解決問題的方法。對此，分析問題和抽象思維能力不強的學生，顯然無法全面分析物體的受力與加速度和質量之間的關系，從而不能正確掌握合理的解題方法。

（三）學習興趣不高

興趣是最好的老師，也是學生自主學習的關鍵要素，但枯燥的牛頓三大定律的知識教學，難以提升學生學習的主觀能動性，不少學生重記憶、輕理解，重知識、輕運用，導致對理論的理解掌握不全面，運用理論知識解決實際問題的方法不科學。究其原因，與教師課堂教學中案例不多、方法單一，缺乏探究式學習和雙向交流互動，未靈活轉變引導者與組織者角色，發揮學生主體地位等因素不無關系。

二、強化牛頓三大定律教學的對策

（一）轉變教學觀念

傳統教育注重知識傳授，學生按照教師的教學思路，被動接受知識內容。忽視學生主動思考體驗與實踐，學生嚴重缺乏定律內涵的探索精神，這種死記硬背的教學方法是不可取的，嚴重與教學目標相悖。當前物理教學要求教師的教學要圍繞知識技能、過程方法、情感價值觀這三大目標展開，這樣的三維目標不僅注重學生知識的獲取與技能的培養，更注重學生的情感體驗，提倡學生要親歷學習過程。對此，教師應積極轉變傳統教育觀念，不斷提高學生的主體地位，快速實現三大教學目標。

（二）轉換教師角色

在牛頓三大定律教學中，教師應積極轉變角色，發揮學生在學習中的主體地位，視自己為學生學習的組織者、引導者和促進者。

首先，全面理解牛頓三大定律相關歷史，通過知識延伸，讓學生了解伽利略、笛卡爾等物理學家對牛頓三大定律建立中的重要貢獻。

其次，全面準確了解定律概念，確保概念的講授能夠清晰明了，不斷掌握扎實的專業知識。在牛頓三大定律教學中，教師的錯誤理解將直接影響學生學習效果，如將一切物體看作固液態等情形，在物理現象和問題中這種說法顯然是錯誤的。物理學中的物體主要指天上地下所有物體，均遵循相同規律，物體之間無差別，可與天文學理論等知識相滲透;對此，教師應加強自身知識體系的完善。如在慣性知識內容講解中，可引導學生從物體不受外力、受到外力作用兩方面認識慣性，讓學生明確慣性的主要影響因素，從而撇清慣性與受力等因素的聯系。

最后，明確掌握慣性、反作用力等牛頓三大定律間的關系。第一定律是基礎，為力學研究構造了慣性參考系。其他定律中的概念內容，都與慣性參考系靠攏。對此，牛頓第一定律是可有可無的說法是不正確的。牛頓三大定律間有嚴謹的邏輯關系，可以說牛頓第一定律是物體未受外力施加情況的闡述，而牛頓第二定律是物體在施加外力情況下的運動闡述。沒有慣性體系等力學基礎概念，其他兩大定律的研究也是無根據的。而第二定律是第三定律以及牛頓力學研究的核心，明確闡述了質量、加速度、力之間的關系，是動力學規律研究必不可少的有效理論。第三定律是牛頓第一定律、牛頓第二定律的補充說明，揭示了物體間相互作用力的關系，闡述了物體運動狀態變化下的受力情況，也是動量守恒定律研究的基礎。因此，教師應明確掌握牛頓三大定律之間的關系，并幫助學生構建牛頓三大定律關系網絡，這對學生系統掌握學習方法、思維方法、解決運動和力的問題非常重要。

（三）改變教學方法

首先，引入生活內容，加強案例教學。教師在牛頓三大定律教學中引入生活案例，更利于學生感性認識的建立，從而打破傳統觀點的枷鎖，提高對物理知識學習的興趣。物理是一門以實驗和實踐為基礎的學科。任何內容教學，都應引入貼近生活實際鮮活案例，確保學生快速理解與消化知識。如在牛頓第一定律教學中，生活中的物體都是受力存在的，教師可從學生感興趣的話題入手，圍繞跳高助跑等體育運動案例，帶動學生生活感知，讓學生思考助跑的目的。學生在小組合作討論中，分析得出助跑的目的是提高速度與動力，進一步理解牛頓第一定律內容。在牛頓第二定律教學中，可引入游樂場自由落體運動設施等例子，講解設施運動過程與原理，幫助學生理解牛頓第二定律內容。在講解牛頓第三定律內容時，可引用鼓掌的例子，讓學生感受拍手時左右手的作用力。或列舉劃船、身體頂球、撐船離岸等例子，幫助學生理解牛頓第三定律概念。牛頓三大定律的生活例子數不勝數，配合多媒體圖片或視頻，更利于學生知識理解。通過彈簧與磁針等動手實踐，以及辯論賽或拔河游戲等教學活動，學生對物理知識的理解更加深刻，同時營造了開放性的教學環境，實現教學效果事半功倍。