自主建構(gòu)
——“力的合成與分解”的高效復(fù)習(xí)

◇ 湖北 徐 波

力學(xué)貫穿整個(gè)高中物理階段,而“力的合成與分解”則是學(xué)生研究力學(xué)的入門內(nèi)容．在“力的合成與分解”內(nèi)容的復(fù)習(xí)中,深化概念內(nèi)涵,分清知識點(diǎn)具體指向和相互聯(lián)系,是學(xué)生高效復(fù)習(xí)的基礎(chǔ)．教師應(yīng)讓學(xué)生主動(dòng)梳理知識脈絡(luò)結(jié)構(gòu),理解概念內(nèi)容,并結(jié)合數(shù)學(xué)方法解決實(shí)際問題,這樣的課堂才能更加高效．

1 繪制思維導(dǎo)圖,梳理脈絡(luò)

力的合成與分解包括“合成”與“分解”兩部分．在課堂教學(xué)中,教師要注重引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行思維框架結(jié)構(gòu)的建構(gòu),使學(xué)生在不斷分析總結(jié)中,完善框架結(jié)構(gòu),形成科學(xué)認(rèn)知,厘清其中的因果關(guān)系和脈絡(luò)結(jié)構(gòu)．

例如,在總結(jié)“探究力的合成與分解”知識點(diǎn)時(shí),學(xué)生總結(jié)概括了“共點(diǎn)力”“合力與分力”“平行四邊形定則”以及“應(yīng)用三角函數(shù)求分力”等知識點(diǎn)．這些知識點(diǎn)貫穿整個(gè)合成與分解內(nèi)容．為了讓學(xué)生更好地掌握這部分知識,教師可引導(dǎo)學(xué)生繪制思維導(dǎo)圖,將這類知識點(diǎn)的具體內(nèi)容進(jìn)行整理,使其更加具有指向性和具體性．其次,便是“合力”這一主干知識內(nèi)容,學(xué)生概括出的具體知識點(diǎn)有“合力的計(jì)算”“合力的范圍”以及“合力的方向”,綜合運(yùn)用數(shù)學(xué)中的余弦定理,將知識點(diǎn)聯(lián)系起來．再有就是“分力”,包括“確定分力的條件”“力的正交分解”等內(nèi)容.學(xué)生在教師引導(dǎo)下,綜合概括,并嘗試對思維導(dǎo)圖進(jìn)行建構(gòu),之后再經(jīng)過探討研究完善思維導(dǎo)圖,使學(xué)生對此內(nèi)容有更加全面的認(rèn)識．

思維導(dǎo)圖適合知識點(diǎn)零散的章節(jié)的學(xué)習(xí),學(xué)生只有在頭腦中建構(gòu)框架結(jié)構(gòu)圖,才能在具體應(yīng)用中有的放矢．厘清了知識脈絡(luò)結(jié)構(gòu),學(xué)生在解決問題時(shí)才能游刃有余．

2 設(shè)計(jì)趣味實(shí)驗(yàn),深度理解

想要使學(xué)生理解知識點(diǎn)內(nèi)容,教師需采用一定策略,教學(xué)中通?？刹捎靡恍┤の秾?shí)驗(yàn),將問題放到實(shí)踐操作中來加深學(xué)生的理解,深化學(xué)生對于抽象內(nèi)容的認(rèn)知．

例如,在學(xué)習(xí)力的分解時(shí),筆者采用問題驅(qū)動(dòng)方式,讓學(xué)生先進(jìn)行解答,再穿插趣味實(shí)驗(yàn),以此來加深學(xué)生的認(rèn)知并將抽象內(nèi)容具體化．如：三段不可伸長的細(xì)繩OA、OB、OC能承受的最大拉力相同，它們共同懸掛一重物，如圖1所示，其中OB是水平的，A端、B端固定．若逐漸增加C端所掛物體的質(zhì)量，則最先斷的繩是哪一段？教師可以利用一些簡單器材進(jìn)行模擬操作，讓學(xué)生進(jìn)行觀察，實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)OA段先斷裂．學(xué)生可以根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析，得出OA段所承受的力是最大的，所以O(shè)A段先斷裂．通過設(shè)計(jì)趣味實(shí)驗(yàn),幫助學(xué)生將抽象的內(nèi)容直觀具體化,得出最終結(jié)果,再由果及因地進(jìn)行分析推理,學(xué)生對一些現(xiàn)象的出現(xiàn)獲得深度的理解,使復(fù)習(xí)變得更為高效．

圖1

3 結(jié)合數(shù)學(xué)知識,巧妙求解

數(shù)理不分家,“力的合成與分解”尤其體現(xiàn)了這一點(diǎn)．在處理力的合成與分解實(shí)際問題時(shí),教師要注意引導(dǎo)學(xué)生利用簡單的數(shù)學(xué)三角函數(shù)理解題意和分析內(nèi)容,這對學(xué)生處理力的合成與分解問題將有很大幫助．

例如，在傾角為α的光滑斜面上,放一質(zhì)量為m的小球,利用一豎直放置的木板,使得小球在斜面上保持穩(wěn)定,試求小球?qū)π泵娴淖饔昧Γ谔幚眍愃频膯栴}時(shí),筆者常要求學(xué)生首先進(jìn)行受力分析,之后再排除與題意無關(guān)的力,這對正確解題是有很大幫助的．學(xué)生分析得出小球受到的力主要是重力G、斜面對小球的支持力以及木板對小球的彈力,根據(jù)這三個(gè)力,學(xué)生利用平行四邊形定則,繪制出三個(gè)力的平行四邊形,再通過數(shù)學(xué)方法的推導(dǎo),由相似三角形規(guī)律,巧妙得出重力與斜面對小球的支持力之間的夾角關(guān)系，從而使問題得到解決．

用最簡捷的方法去處理問題是學(xué)生學(xué)習(xí)能力和解題能力的一種體現(xiàn)．學(xué)生只有懂得運(yùn)用數(shù)學(xué)方法,在處理“力的合成與分解”問題時(shí)才能得心應(yīng)手．

引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行探究式學(xué)習(xí),是學(xué)生學(xué)好物理知識最有效的方式之一．學(xué)生在物理學(xué)習(xí)中懂得自主建構(gòu)和巧妙解題,是學(xué)生能夠形成綜合全面的物理思維的根本保障．在“力的合成與分解”復(fù)習(xí)過程中,教師要緊抓學(xué)生思維的動(dòng)向,使學(xué)生遵循探究和建構(gòu)物理問題的方式,充分發(fā)展個(gè)人智慧，提升綜合能力．