生命課堂中《力的等效和替代》課題的備課探索

林劍芬

摘要：本文針對高中物理生命課堂教學要求，結合粵教版必修1教材，對“力的等效與替代”這一課題進行備課探索，并提出反思。

關鍵詞：高中物理;生命課堂;教材分析;力的等效和替代;導學案設計

一、引言

“生命課堂”作為追求以人的發展為本的一種教育理念，被越來越多的學校接受、實踐[1]。生命課堂的內涵是：生命、情感、個性的發展，生命課堂通過師生、學生與學生之間的信息交流、情感碰撞，生成新的教學資源。能夠開發學生的潛能、張揚學生的個性、形成持續學習的內驅力，達到教與學的和諧共振[2]。其中教師的促進是構建生命課堂的保障;學生的主動，積極配合是構建生命課堂的關鍵。下面結合物理生命課堂的本質教學觀，對“力的等效和替代”課題的備課進行探索。

二、教材分析

“力的等效和替代”是粵教版高中物理必修1的內容。由于初中知識點相對獨立，只介紹較為簡單的基礎知識，而高中物理知識卻成知識系統，注重更深層次的探究，總的來說高中物理更注重學生的綜合能力?；洶娓咧形锢肀匦?知識體系與初中物理銜接，具有過渡性，教材由初中學過的勻速直線運動知識引入勻變速直線運動的學習，這樣使知識從已知過渡到未知，從具體過渡到抽象[3]。下一節學習的內容為力的合成與分解，接著還會學習共點力的平衡條件和作用力與反作用力;本節講解的《力的等效和替代》，起到承上啟下的效果。教材首先通過對影響力的作用效果的三要素的復習，明確了共點力的概念;接著通過馬德堡半球實驗的介紹與分析提出了等效力，并結合學生身邊的實際例子體會等效替代的科學思維，做到了化繁為簡;然后在明確了合力與分力的概念后，通過互成角度力的等效替代實驗，驗證合力與分力的關系，揭示了合力與分力的關系符合平行四邊形關系。

三、創設情境，引入課題

高一學生在日常生活中已經積累了大量豐富的生活經驗，很多時候都會想當然地把許多現象當成“常識”，不需解釋，也不去探究根源。不過，這些現象對于物理教學來說，卻是一個不可多得的“教育資源”[4]。例如“力的等效和替代”是重要的科學思維方法之一，表面看起來很抽象，實際在生活中經常用到這種方法。所以我們引入“曹沖稱象”這個故事，曹沖稱象在中國幾乎是老少皆知的故事。年幼的曹沖，用許多石頭代替大象，在船弦上刻劃記號，讓大象與石頭產生等重量的效果，再逐一稱出石頭的重量，使“大”轉化為“小”，這樣就稱出了大象的重量[5]。這樣不但能使學生感到物理課的學習很親切，感覺物理就在你我身邊，同時還能激發學生強烈的求知欲。我們也因此引入“力的等效和替代”這一節新課。

在新課講解之前，聯系舊知識，提出問題。通過對“力”的概念、三要素，力的圖示和示意圖的復習，既可以鞏固前面已學知識，同時逐步展開，體現了由淺入深的設計，引導學生建立“共點力”的概念。

四、用生活實例讓學生領悟到等效替代的思維方法

建立物理知識的過程是由感性到理性的認識的過程，為了幫助學生形成概念，教師可以通過動手實驗，并充分利用動畫、圖片、視頻等多媒體手段再現知識發生、發展的過程。用形象生動的方式為學生提供豐富的感性材料，促進學生的思維活動。對于《力的等效和替代》這節課，首先引入馬德堡半球實驗。這個實驗是將兩個半球緊緊結合在一起，并抽去中間的空氣，然后兩邊分別用馬來拉，馬達到8匹后就能將半球拉開。這時引導學生思考：如果沒有那么多的馬，能否換成其他體積、力氣比較大的動物？學生自然會想到例如大象、駱駝之類的動物，并得出結論：1頭大象的拉力與8匹馬的拉力是等效的，可以相互替換。接著引入第二個例子，一個大人與兩個小孩分別緩慢地提起一桶水。這個可以現場找兩位學生提水給大家看，引導學生思考并得出結論：一桶水可以讓一個人提，也可以讓兩個人提，甚至三個人提。兩個小孩的提升力與一個大人的提升力效果是相同的，并且可以相互替換。通過這兩個簡單的例子，讓學生感受到物理就在身邊，可以例舉出生活中運用到“力的等效和替代”這種方法的現象。輕松地在腦海里建立起對“力的等效和替代”的理解，從情感認識上去理解物理知識。

五、通過演示實驗，驗證平行四邊形關系

完成上一部分的教學后，我們讓學生分別對大人提水和兩個小孩提水過程中，水桶進行受力分析，并結合合力與分力的概念，判斷水桶兩次受到的力是否為合力與分力的關系。通過設疑：兩個分力的合力是簡單的把兩個分力的大小相加嗎？導出力的合成和力的分解的定義。這樣一步一步，保證了知識點的連貫性，沒有跳躍，一環緊扣一環，學生比較容易理解。在學生打下合力與分力的基礎后，再進行驗證性演示實驗，找到兩對等效力，并驗證它們的幾何關系。實驗是難免有誤差存在的，提醒學生應保證實驗的真實性，分析誤差產生的原因。這部分教學中，請學生協助進行演示實驗，使課堂不是枯燥無味的講授課，可以提升學生的興趣。至于為什么選擇驗證性演示實驗，而不讓學生進行探究性實驗。我們預計的教學計劃與課堂上學生的真實認知水平之間是有一定差距的，所以教材上的探究實驗我們安排到下一節課，讓學生在這節課的基礎上去探究就會輕松得多。

六、針對性練習

每一部分知識之間都會有簡單又有針對性的練習，讓學生分小組完成，并形成競爭的模式。由于學生的“好勝”心里，有競爭，他們會更積極去思考，尋求正確的答案。當然這種競爭不是評價學生的標準，是為了活躍課堂氣氛，抓住學生的注意力，檢查大部分學生的學習效果。把練習控制在比較基礎的程度，一方面是防止他們的熱情在難題面前被挫傷，產生厭倦情緒;一方面由于課堂時間不是很充裕，太難的題目要耗費較多時間分析、解釋，耽誤后面知識的學習。

七、導學案設計

導學案是學生自主探究和合作的載體，首先它是一套針對性較強的學習方案，旨在方便學生的學。在設計過程中，很容易把導學案當成試卷去設計。學習目標很重要，要讓學生清晰明了這節課所要學習的任務。關于課本知識點，應避免像參考書一樣讓學生填寫知識清單，嚴重束縛了學生的思考空間，學生一看就覺得疲憊，根本沒心思去完成。而應該思路清新，主次分明，學生能夠抓住主線索，一環緊扣一環，輕松地完成預習工作。針對性練習也應精簡，難度適中，如果學生一看就覺得一頭霧水，會增加他們的壓力，覺得該課程難度太高，產生恐懼心理。

八、備課反思

在備課的過程中，我們是以教師的角度去理解課本的知識，并想辦法傳授給學生。由于我們積累的知識、經驗比較豐富，對于課本里的知識、例子很容易理解，想當然學生也能夠理解。其實我們應該站在學生的角度去思考，可能他們的思維跳躍沒那么快，他們的接受能力沒那么強……多考慮到學生可能出現的問題，就越能控制整個教學過程，真正地開發學生的潛能、張揚學生的個性、形成持續學習的內驅力，達到教與學的共同發展。

九、結語

新課程理念提倡讓學生成為“學習的主人”，在在物理教學中，教師的作用應該主要是引導和點撥，這樣可以使學生在學習中進行體驗，同時也有助于學生把所學知識納入原有的知識體系，形成個性化的知識網絡結構。我們的備課工作也應以學生為出發點，創設學生生命、情感、個性發展的生命課堂。

參考文獻：

[1]周金中.“場”視角下構建高中物理“生命課堂”的策略研究[J].中學物理，2012，21（30）：3-4.

[2]魯世明.構建物理生命課堂 促進學生主動發展[J].湖南中學物理，2013，8：19-20.

[3]朱立文.粵版高中物理必修1過渡性特征研究[J].教材建設，2012，6：64-66.

[4]王影.新課程下高中物理必修1模塊概念教學研究[M].東北師范大學，2010：6.