注重引导 感悟方法——以《弹力》课堂教学为例

黄　波

(新疆维吾尔自治区昌吉州教育教学研究中心，新疆　昌吉　831100)

注重引导感悟方法
——以《弹力》课堂教学为例

黄波

(新疆维吾尔自治区昌吉州教育教学研究中心，新疆昌吉831100)

摘要：笔者以《弹力》研讨交流课为例，展示了教学实录，并进行评析.本课从物体的明显形变引入，运用转换放大的方法探究演示“微小形变”.通过典型事例分析，引导学生归纳总结弹力的方向，并进行实验验证，最后以诗作结，让学生感受物理的趣味性.

关键词：弹力；引导；感悟；微小形变

2014年10月由昌吉州教育教学研究中心和奇台县教研室一行20多位教研员对奇台县第二中学开展了为期一周的视导.在此期间，笔者讲授了人教版高中物理必修1中的《弹力》一课，受到了师生的好评.

片段一：观看视频、设问引入(播放2008年北京奥运会何雯娜蹦床夺冠的视频).

师：这是2008年北京奥运会何雯娜蹦床比赛夺冠时的情景，何雯娜的精彩表演在带给我们视听享受的同时也让我们每一个中国人感到自豪.请问：在何雯娜上下翻转的过程中，她会下落是因为受到了什么力的作用？

生：重力.

师：她落到蹦床上之后又会反弹上升，那么她会上升又是因为受到了什么力的作用?这个力有什么特点？这就是本节课我们要研究的内容.

点评：教师通过播放2008年奥运会何雯娜夺冠的视频来引入新课.视频中，何雯娜曼妙地上下翻转的蹦床表演迅速吸引了学生的眼球，伴着何雯娜和蹦床接触时发出的“啪、啪”声，蹦床的形状发生了明显的改变，并一次次地使落下的何雯娜重新反弹上升，这一过程使学生形象地感受到形变及弹力的存在，为后续理论学习做好铺垫.同时，教师通过设问引导，“她会下落是因为受到了重力的作用，那么她会上升又是因为受到了什么力的作用？这个力有什么特点？”由此激发学生的好奇心和求知欲，激发学生探究的动力并且顺势切入课题.而且在欣赏何雯娜夺冠的过程中，作为一个中国人，学生往往会潜意识里产生由衷的自豪感，为中国选手在奥运赛场的优异表现感到骄傲、自豪.这一引课环节可以说是做到了知识和情感的“一箭双雕”.

片段二：实验演示、方法引领(利用教材图3.2-2实验装置演示观察桌面的微小形变).

师：在这里，主要用到了“转换放大”的思想方法.首先是转换，桌面的形变很微小，我们无法直接观察，但我们可以把桌面的微小形变通过平面镜转换为反射光线的偏转，接着是放大，经过平面镜的两次反射，再经过较长的光路后，反射光线的微小偏转最后被放大，形成的光斑发生明显偏移，这样我们就能观察到了.

为了帮助大家理解这种思想方法，我们再来看一个例子，这是一个扁平玻璃瓶，我用手使劲挤压，玻璃瓶有没有发生形变？

生：有.

师：大家能看见吗？

生：不能.

师：借用今天“转换放大”的思想方法，我们可以怎么做呢?大家看好，老师把红色的水倒进瓶中，我挤压玻璃瓶，就可以把瓶身的微小形变转换放大，为什么？

生：瓶内液体液面位置发生变化.

师：当然，现在的这个变化不明显，怎么办？

生：放大.

师：怎么放大？这儿液面有点宽，升降变化不明显.我再加点液体到瓶颈，这下窄了，咱们再试试？怎么样？还是不够明显，怎么办？

生：再放大.

师：怎么办呢？

生：加一根细管.

师：好，我们再加上它，大家看，这下行了吧？好，通过这两个例子大家可以进一步体会“转换放大”这种思想方法具体是怎样运用的？在这里给大家留一个课后探究题：试用“转换放大”的思想方法设计实验，研究生活中的一种微小形变.

点评：教师在弹簧、钢尺、海绵发生显著形变的基础上，通过设问引导学生思考、猜测微小形变的存在，为了实验验证引入教材图3.2-2实验装置，演示桌面的微小形变，并在此基础上深入剖析该实验是如何渗透、利用“转换放大”的思想方法的.随后，为了帮助学生进一步理解、掌握这种思想方法，又以玻璃瓶瓶身的微小形变为例，分步解析自己是如何借用“转换放大”的思想方法来研究、解决这一问题的.最后布置了一道课后探究题，给学生运用方法进行后续探究提供了空间.在这一教学过程中，无论是教师的演示还是讲授，自始至终都贯穿着思想方法这条主线，同时通过两个实例充分体现了思想方法在科学研究中的重要作用.整个教学过程环环相扣、深入浅出，在潜移默化中提升了学生的科学素养.

片段三：典型分析、引导归纳

师：既然弹力和重力一样，也是一种力，我们就可以从力的三要素来进行研究，首先是方向.

问题链一：

(1) 弹簧-钩码：悬挂的钩码受到几个力？拉力是弹力吗？为什么？拉力的方向指向哪儿？沿着弹簧向上.

(2) 绳子-钩码：钩码受到几个力？拉力是弹力吗？为什么？这个拉力的方向指向哪儿？沿着绳子向上.

(3) 桌子-书：书受到几个力？支持力是弹力吗？为什么？支持力的方向指向哪儿？垂直于接触面向上.

(4) 书-桌子：既然桌面对书有一个支持力，那么反过来，书对桌面有没有一个压力？为什么？这个压力是弹力吗？为什么？那这个压力的方向指向哪儿呢？垂直于接触面向下.

(5) 地面-杆子：杆子受到几个力？支持力是弹力吗？为什么？支持力的方向指向哪儿？垂直于接触面向上.

师：刚才我们研究了各种情景下弹力的方向，现在梳理一下.弹簧对钩码弹力的方向是沿着弹簧向上，绳子对钩码的弹力是沿着绳子向上，像弹簧、绳子这些弹力的方向都是类似的，沿着弹簧(绳子)方向.而对于书和桌面，是面和面接触，对于杆子和地面，是点和面接触，对于这些情况，弹力的方向都是垂直于接触面.至于具体指向哪儿？我们来看.

问题链二：

(1) 弹簧拉钩码，谁是施力物体？向上是弹簧形变的方向吗？(形变恢复的方向.)

(2) 绳子拉钩码，谁是施力物体？向上是绳子形变的方向吗？(形变恢复的方向.)

(3) 桌面支持书，谁是施力物体？向上是它形变的方向吗？(形变恢复的方向.)

(4) 书压桌面，谁是施力物体？向下是它形变的方向吗？(形变恢复的方向.)

(5) 地面支持杆子.谁是施力物体？向上是地面形变的方向吗？(形变恢复的方向.)

师：综合以上情况，我们可以把弹力的方向一般性地归纳为指向施力物体什么的方向？

生：形变恢复的方向.

师：而这个方向与使物体产生形变的外力方向有什么关系？

生：相反.

点评：在这一教学环节，教师首先抓住力的本质，从力的三要素入手对弹力进行研究.对于弹力的方向，教师创设了几种典型的物理情境：悬挂于弹簧下的钩码、悬挂于绳子下的钩码、放于桌上的书、一头搁在地上的杆子，对此逐一进行分析研究，通过问题链一引导学生分析、明确了各种情境下弹力的具体方向.在此基础上，教师抓住线状点接触、面面接触、点面接触几种情况引导学生对弹力方向进行初步归纳，并且通过问题链二引导学生进一步梳理、归纳弹力方向的一般性特征.整个教学过程层次分明、条理清楚.两个问题链的设置细致、讲究，能够抓住学生思维突破的关键点，有的放矢进行设问，并且环环相扣、步步深入，引导学生在思考、分析的过程中逐步深入理解、掌握弹力方向的本质特征.

片段四：引导猜想、设计验证

师：前面我们已经了解到，像书和桌面之间的这种微小形变不好观察，当然也就不好测量.而显著形变中弹簧的伸长和压缩我们既好观察，也好测量.所以接下来，我们先从最简单的入手，来研究弹簧的弹力大小与形变量之间的关系(在铁架台上挂一个轻弹簧).

师：大家请看，这是弹簧的自然状态，现在挂一个钩码，弹簧怎么样？

生：伸长了.

师：再加一个钩码，弹簧怎么样？

生：更长了.

师：下面请大家猜想：弹簧弹力大小与它的伸长量之间有无关系？若有，是什么关系？

生：……

师：猜想完了，我们应该做什么？

生：设计实验进行验证.

师：好，下面就请同学们利用我们桌上提供的器材，设计实验进行验证.

点评：对于弹力的大小，教师首先通过比较书与桌面间的微小形变和弹簧的显著形变之间关系、测量的难易程度着眼，引导学生迅速聚焦到研究弹簧弹力大小与其形变量之间的关系上来.随即，教师再通过演示弹簧分别处于原长的自然状态、挂一个钩码的伸长状态以及挂两个钩码的伸长状态三者间的对比，引导学生合理猜想弹簧弹力大小与它的伸长量之间的关系，最后则放手让学生利用课堂上提供的实验器材，自主设计实验进行验证.在这一教学过程中，教师的引导和演示既交代清楚了研究思路，又体现了物理研究中由易到难的原则，同时又为学生后面的猜想、设计和探究做了很好的铺垫，做到了教学得法.随后，教师充分发挥学生的自主性，放手让学生自己设计实验进行验证，凸显了学生的主体地位.

片段五：以诗作结，余味悠长

师：最后，送给同学们一首诗：

重力去，弹力来，

接触形变不可少；

指向形变恢复向，

一分形变一分力.

点评：相比于传统教学中司空见惯的复习回顾式的课堂小结，教师将《弹力》一课的知识凝炼成一首诗，以诗作结，此举非常新颖、独特，既朗朗上口，又言简意赅，并且让学生觉得物理好学、好记、有意思、有趣味.

参考文献：

[1]侯金俊．“国培班”学习中一节观摩课的喜与忧[J]．中学物理教学参考，2015，(6)：39-40．

[2]吴建忠．高中物理概念和规律课的本真教学[J]．中学物理教学参考，2015，(3)：31-34．

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