教學反例在初中物理力學教學中的應用

劉少英

【摘要】在初中物理力學學習中，由于學生本身對物理知識具有強烈的好奇心和求知欲，在物理課堂教學上學生往往會產生很多疑問，進而導致學生在解題的過程中出現錯誤.針對這樣的情況，教師可以巧用反例進行分析，幫助學生突破力學中的疑難點，使學生正確理解并掌握物理力學知識，進而提升學生的學習質量.本文主要對目前初中物理力學教學的發展現狀進行了分析，并進一步提出反例在初中物理力學教學中的應用研究，旨在不斷提升初中物理力學的教學效率.

【關鍵詞】初中物理;力學教學;應用研究

在初中物理課堂教學上，教師巧用反例進行物理教學，為學生提供與教材中某種觀點或結論相反的實例，可以在一定程度上幫助學生理解物理知識，盡量避免對物理知識的理解產生偏差，進而影響初中物理課堂的教學效果.

在物理教學中，不僅要讓學生掌握物理知識，同時還要學生能夠結合生活實際舉一反三，將所學物理知識靈活運用，不斷提升學生的理解能力和邏輯思維能力.

1 目前初中物理力學教學中的發展現狀

在目前的初中物理力學教學中，一方面，由于教師仍然采用之前傳統講授的方法對學生進行教學，另一方面，學生的年齡較小且抽象理解能力較差，對于較難的物理力學知識很難理解，導致學生經常在學習應用的環節中產生一些疑問，使學生陷入面對疑問不得其解的狀態，最終導致學生在遇到相關疑點為背景的物理題目時出現錯誤.

教師在幫助學生解決相關疑問時，如果僅使用直白的語言向學生解釋其物理現象背后真正的原因，會顯得蒼白無力，甚至會使學生覺得枯燥難以理解，降低學生學習的興趣，使其對物理學習產生厭惡的情感，進而影響學習效果[1].

針對這樣的物理教學現象，教師可以在物理課堂教學中根據學生對物理力學知識的實際理解能力，并結合實際生活中的例子，向學生例舉相關知識的教學反例，引導學生進行獨立思考，進而突破學生物理學習中的疑難點.

不僅如此，教師還可以通過反例教學，促使學生從各個方面更深入地理解物理力學知識，并對其建立正確的理解，保證學生在今后遇到類似的物理問題時可以正確解答.

2 巧用反例在初中物理力學教學中的應用

2.1 摩擦力是否一定是阻力

在初中物理教學中，摩擦力是否是阻力一直困擾著學生的學習，大多數學生第一印象都認為摩擦力就是阻力，并沒有建立摩擦力既是動力，又是阻力的正確理解.對于這一疑難問題，如果教師以摩擦力產生的原因進行分析，可能會比較抽象，學生很難正確理解.

教師要轉變教學策略，通過利用生活中摩擦力也可以是動力的實例對學生進行講解，幫助學生快速理解并掌握.

例如靜摩擦力的教學，可以例舉人爬桿的例子，當人在爬桿時，實質上就是通過人和桿子之間的接觸，由于接觸面的粗糙產生靜摩擦力，使兩者都有相對運動的趨勢，而這個靜摩擦力促使人產生了向上的運動，可見其中的摩擦力是動力.

同樣，對于滑動摩擦力，教師可以列舉傳送帶傳遞物品的例子，當把一個物體輕輕地放在傳送帶上的時候，并沒有給物體施加任何的力，物體的速度在此時也接近于零，但是傳送帶是一直處于向前運動的狀態，具有一定向前的速度，當物體放在運動的傳送帶上兩者之間顯然是會打滑的，這也就說明兩者之間產生了滑動摩擦力.隨后，物體將會隨著傳送帶一起向前運動，這就說明其產生的滑動摩擦力為物體向前運動提供了動力，這一現象也證明了摩擦力是動力.

通過以上兩個簡單的案例，不僅向學生證實“摩擦力一定是阻力”這一錯誤認知，也幫助學生更加深刻地理解“摩擦力既可以起動力作用，也可以起到阻力作用”這一正確觀念，進而激發、拓寬學生對初中物理學習的發散性思維，促使學生在今后的物理學習中能夠主動探究，對物理知識產生更全面、深刻、正確的認識.

2.2 物體的重心是否一定在物體上

在初中物理教材中，重心是一個重要概念.在對物體重心的認知上，很多學生會認為重心就是重力對物體的作用點，所以重心就應該在物體本身上.很顯然這一說法是錯誤的，但是如果教師通過對物體的質量分布和形狀向學生進行詳細的分析，促使學生認識到該觀點的錯誤之處是很難的，甚至還會擾亂學生原本那部分正確的認知.

例如 教師可以例舉生活中的透明膠帶進行分析討論.首先透明膠帶本身是質量分布均勻且形狀對稱的物體，按理說其重心應該在該物體的中心，但是由于透明膠帶本身是呈圓環狀的，中心是空的無法進行受力分析，足以證明透明膠帶的重心并不在物體本身上，所以這一反例就很好地推翻了重心一定在物體上的錯誤認知.

同時，教師還可以例舉圓規的例子，當把圓規兩腳完全水平打開時，圓規的重心就在圓規的中心位置附近，將圓規的兩腳逐漸收攏，這時圓規的重心位置會隨著圓規合并的角度而逐漸發生改變，并且圓規的重心位置會在圓規兩腳中間的中線處，此時圓規的重心也不在圓規本身上.可見，質量分布不均勻的物體，重心的位置除跟物體的形狀有關外，還跟物體內質量的分布有關.例如，空瓶的重心隨著提升瓶內水量變化而變化，起重機的重心隨著提升物體的重量和高度而變化等等.

以上這些事例，都可以幫助學生深入理解物體的重心知識，使學生能夠明白物體的重心位置不僅會隨著物體的形狀和物體內質量分布發生變化而變化，而且物體的重心不一定就在物體本身上.

2.3 等值、反向的兩個力是否一定為平衡力

初中物理教學中，二力平衡是指如果一個物體在兩個力的作用下處于平衡狀態，那么這兩個力是相互平衡的.通過學生對二力平衡的理解，應該知道兩個平衡力應該同時具備等值、反向、共線三個要素，但是和一對相互作用力相比較，一對相互作用力也具備等值、反向、共線的特點.

對于這一教學疑點，大部分的學生都會產生錯誤的認知，尤其當學生遇到等值、反向的兩個力時，都會簡單地認為這兩個力是一對平衡力.

例如教師可以在課堂上利用黑板擦進行簡單的舉例分析.首先，用手將黑板擦按壓在教室黑板上保持不動，然后教師對黑板擦進行受力分析可以發現，此時的黑板擦一方面受到了手的作用力，另一方面受到了黑板的支持力，在這兩種力的作用下使黑板擦保持平衡.但是此時黑板擦對黑板產生的壓力和和黑板對黑板擦產生的支持力是等值、反向的，但是這兩個力卻是一對相互作用力.

通過對平衡力和相互作用力的分析，為驗證學生是否掌握等值、反向的兩個力不一定為平衡力這一問題，教師還可以引導學生舉例分析用電線懸掛在天花板上保持靜止的電燈，受到了哪一對平衡力？不難發現，電燈受到豎直向下的重力，為了使電燈保持靜止的懸掛狀態，電燈必須還受到了一個向上的拉力，這個拉力正是電線對電燈的拉力.

經過點撥、分析，學生可以很輕松地找到電線對電燈的拉力和電燈受到的重力這一對平衡力.推而廣之，學生就可以透徹理解講臺上平放的物理書受到的重力和桌面對書的支持力是一對平衡力，物理書對桌子的壓力和桌面對書的支持力是一對相互作用力;學生坐在凳子上，人受到的重力和凳子對人的支持力是一對平衡力，人對凳子的壓力和凳子對人的支持力是一對相互作用力.

2.4 液體對容器的壓力是否和液體的重力一樣

學習液體的壓強之后，初中學生就會經常遇到求液體壓力的物理問題，但是部分學生面臨這一問題時，會簡單的認為求液體的壓力就是求液體的重力，實際上這樣的觀點是不正確的.

教師可以通過例舉相關反例，讓學生分清液體對容器的壓力和液體的重力兩者之間的區別，進而使學生改變之前錯誤的認知[3].

例如 在教學中教師可以先為學生展示一個倒梯形的容器，并在其中裝滿液體.然后告訴學生關于這個容器的各項數據，已知梯形高為h，底面積為S，那么就可以根據公式P=ρgh求出液體對容器底部產生的壓強為p，以及公式F=PS=ρghS求出液體對該容器底部的壓力為F，不難發現其中hS是倒梯形容器中間圓柱形液體的體積.那么所求液體對容器底部的壓力就相當于倒梯形中間圓柱形液體的重力，并不等于整個倒梯形容器中液體的壓力，進而推翻以上錯誤觀點.

如果教師同時拿出兩個相同的梯形容器，分別以這兩個梯形的上底面和下底面作為底面，并對梯形容器灌滿溶液后，分別求這兩個梯形容器中液體對容器的壓力是否和液體的重力一樣.最終通過計算可以發現，雖然這兩者中液體的高度一樣，液體對容器底部的壓強是一樣的，但是由于兩者的底面積是不同的，所以底面積大的容器受到的液體壓力比底面積小的容器受到的液體壓力大.

教師通過例舉這個反例，就可以很輕松地幫助學生解答物理學習中遇到的難點問題，如果學生再遇到類似的問題，就可以及時分辨出液體對容器底部的壓力和液體的重力是不同的，進而在后續答題中根據題干具體情況展開具體分析，促使學生對物理知識舉一反三，進而不斷提升學生的解答能力.

2.5 物體受力是否一定會運動

很多初中學生在物理課堂上學習了力之后，就會認為“只要物體受到力就會促使物體發生運動;如果物體沒有發生運動，則是物體沒有受到任何力”，很明顯這一觀點是錯誤的.同樣，教師可以給學生舉大量的反例去證實這一錯誤觀點.

例如 在教學過程中，教師用一只手推講臺，但是發現講臺并沒有被教師推動，針對這一現象，教師引導學生通過受力分析可以發現，教師的推力和地面對講臺的靜摩擦力平衡，才使得講臺保持靜止的狀態.由此可見，教師對講臺施加一定的推力，并沒有使講臺發生任何移動的原因是因為合力為零的緣故.

除外，教師還可以在教室中拋出某個物體，當物體拋出后在空中繼續向前運動，但水平方向不受力，這是由于慣性的原因.同樣，從槍口射出的子彈，還能在空中向前繼續飛行也是因為子彈的慣性.

通過課堂例舉大量的反例，教師引導學生對物體做受力分析，讓學生清楚的明白：物體受力不一定會發生運動，不受力的物體也不一定是靜止不動的，力不是維持物體運動的原因.

3 結語

綜上所述，在初中物理教學中教師巧用反例進行教學，不僅可以幫助學生快速了解物理基本知識，提升學生的學習興趣，調動學生參與物理課堂教學的積極性，還可以有針對性地對學生物理學習中產生的疑問給予及時的糾正和解答，幫助學生突破物理力學中的疑點，提升學生的抽象邏輯思維能力，培養學生的實際應用能力.

除外，還可以使學生更深刻地掌握物理中容易混淆的概念和規律，不斷提升學生的問題解決能力，進而起到良好的教學效果，提升學生的綜合素養，促進學生的全面發展.

參考文獻：

[1]沈俊強.巧用反例分析，突破力學疑點——談反例在初中物理力學教學中的應用[J].內蒙古教育，2019：129-130.

[2]夏凡.初中物理力學中的反例分析[J].中學課程輔導：教師教育，2015.[3]徐開鵬.初中物理教學中的反例分析[J].《理科考試研究：初中版》，2015：60-61.