基于物理教學邏輯的高中彈力教學設計分析

李小娟

（河北省正中實驗中學，河北正定 050800）

引 言

高中階段的學生在學習“彈力”相關知識之前，已經學習和掌握了力學和重力的部分知識，對彈力有了初步認識，其中就包括力的作用、效果及三要素。但是，大部分學生無法準確掌握彈力產生的原因和彈力方向的判定等內容。因此，教學人教版高中物理必修一中《彈力》一節時，教師可以根據物理教學的邏輯進行教學設計，進而激發學生的學習興趣，在重難點問題上給予學生指導，使他們對彈力的相關知識有更深入的理解[1]。

一、設立情境，引入新課

（一）設計活動

利用多媒體展示射箭運動員拉弓射箭、跳高運動員撐竿跳高的圖片，先激起學生的好奇心，再引導學生進行觀察。

（二）教師提問

問題一：射箭運動員和箭的狀態是因為什么發生了改變？跳高運動員和撐竿的狀態是因為什么發生了改變？問題二：所產生的力的性質是什么？在教師的引導下，學生獨立思考，逐步得出結論：力的作用導致射箭運動員和箭、跳高運動員和撐竿的狀態發生了改變。

（三）設計意圖

在教學過程中，教師可以適當引入歷史故事或者日常生活中有趣的場景來激發學生的學習興趣，吸引學生的注意力，之后再提出問題，引入新課。

二、新課教學

（一）實驗探究A

教師拿出提前準備好的氣球和橡皮泥進行實驗：兩只手放在氣球兩邊向里擠壓，在氣球狀態發生改變后再放開手；用手捏橡皮泥，橡皮泥發生改變后再松開手。在這個過程中，教師要引導學生仔細觀察，確保每位學生都能夠看到完整的實驗。

1.提出問題

問題一：氣球發生了什么樣的變化？問題二：橡皮泥的形狀在松手后會恢復原狀嗎？問題三：橡皮泥和氣球所發生的是一樣的形變嗎？

2.設計意圖

利用生活中常見的物品氣球和橡皮泥，讓學生了解不同類型的物品會產生不同的形變，通過這個實驗能夠幫助學生區分非彈性形變和彈性形變的概念，并且學生在整個過程中都是保持獨立思考、自己動手的，這樣既保證了教學過程中學生主體性，也促進了學生與教師的良好溝通，而且教師在教學中的引導作用也能夠充分發揮出來[2]。

（二）實驗探究B

教師和學生一起做實驗——拉橡皮筋，先緩慢地拉，到后面速度加快，不斷用力直到將橡皮筋拉斷為止。

1.提出問題

問題一：橡皮筋能否恢復本來的狀態？問題二：橡皮筋屬于什么形變？問題三：拉斷后的橡皮筋還能恢復原狀嗎？（學生思考后回答不能）

2.設計意圖

讓學生自己動手做實驗，能夠引導學生通過實驗得出相應的原理和理論：物體彈性形變是有一個度的，由此又延伸出一個概念：彈性限度。

（三）實驗探究C

把兩個平面鏡H、F 放在一張大的課桌上，保證每位學生都能夠清楚看到，然后讓一束光先射在一面鏡子上，再由這面鏡子反射到另一面鏡子上，最后反射到墻上，形成了一個紅色光點。

1.提出問題

問題一：光路會因為桌子的形變而發生變化嗎？如果發生變化，光點又在哪個位置呢？問題二：如果桌子未發生形變，光點會變化嗎？位置又在哪里？

2.設計意圖

通過將微小的形變進行放大，讓學生清楚地知道我們日常生活中的物體都可能發生形變，以此加深學生對物理實驗的好奇心[3]。

（四）實驗探究D

教師和學生一起拉橡皮筋。

1.提出問題

問題一：在做完這些實驗后你們有什么感受？問題二：在你拉橡皮筋的過程中是不是感覺它也在拉你，這同樣也是力的作用，那么你感受到的力又是怎么產生的？問題三：彈力產生有什么條件？（這個時候學生就會回答：彈力的產生是因為手和橡皮筋有了接觸，因此，如果橡皮筋沒有發生形變就不會產生彈力。此外，物體雙方在接觸后才會產生彈力，并且會發生形變。）

2.設計意圖

教師在演示完不同實驗后，將這些實驗進行對比，引導學生對實驗現象進行深入研究，讓學生分析產生彈力的原因。

（五）難點突破

把一本書平放到桌面上，讓學生對以下問題進行分析和思考：當書發生形變以后，誰是彈力產生的施力物體？誰又是受力物體？如何確定彈力方向？在這個過程中，桌子同樣發生了形變，也需要對彈力產生的施力物體及受力物體進行分析，當然，桌子受到彈力的方向也要確定。再做一個實驗：在電線上安裝電燈，這個時候電燈發生形變并產生彈力是一定的，因此，也就需要確定誰是彈力產生的施力物體，誰是受力物體，以及確定彈力方向。最后推斷彈力是拉力，彈力方向總是沿著繩并且指向繩收縮的方向。教師再組織學生對點與平面、點與曲面、平面與曲面以及曲面與曲面之間的彈力進行分析，以此加深學生對彈力方向的理解。

實驗設計要貼近生活，借助日常生活中常見的現象，引導學生深入分析物體受力，從而明確彈力產生的方向，逐步掌握到彈力是垂直的，垂直于接觸面，指向受力物體，由此幫助和引導學生準確認識和掌握彈力方向，重難點問題也就更容易突破了。

判斷物體是否受到彈力的常見方法有替換法、撤去法和假設法等。通過上述實驗設計使學生掌握判斷彈力是否產生的幾種方法，以此促進學生問題分析能力和總結能力的提高，培養學生自主學習和獨立思考的能力。

（六）實驗探究E

為了分析出彈簧F和形變量x之間的關系，給學生準備三個彈簧（其中兩個彈簧一樣）和鉤碼，然后組織學生自己動手設計實驗。通過在彈簧下懸掛鉤碼來施加壓力，并且用刻度尺測出彈簧原長L和伸長量x。之后，教師把學生分成幾個學習小組進行實驗，把得到的實驗結果按照順序填入表格。學生對數據進行處理，以彈簧的彈力F和彈簧的伸長量x為坐標軸在坐標紙上畫出來，并用描點來作出圖像。

設計有趣的實驗探究能夠激發學生的好奇心，調動他們的學習興趣，進而引導學生在探究中得出胡可定律，提高了學生分析問題和解決問題的能力。

結 語

綜上所述，物理來源于生活，生活也離不開物理。彈力在生活中是處處可見的，為了讓學生能夠更快地掌握彈力的相關知識，筆者充分發揮實驗的作用和價值，設置了五個有趣的物理實驗，使學生通過物理課堂的實驗探究理解和掌握了所學知識，同時培養和提高了學生觀察能力和思維能力，大大提高了他們的學習效率。