自制物理教具突破力臂教學難點 促進小組合作學習

韋祖浪 李興才 羅賢勇

摘 要：物理是以實驗為基礎的學科，在新課程改革下，物理實驗也在不斷更新和改進，使實驗效果更加形象直觀，不斷突破教學難點，讓實驗在有限的課堂教學時間內發揮最大的作用，激發學生的學習興趣與合作精神。本次改進的實驗向操作簡單、方便、易行、有效的方向發展，這些改進后的有趣、明顯的實驗現象和精巧的設計都會給學生留下深刻的印象，且大大地增強學生對概念、規律等知識的理解，從而提高課堂上教與學的效率——高效課堂。

關鍵詞：杠桿知識；突破難點；學習興趣；實驗改進

【課程設計背景】

在探究“杠桿平衡條件”的實驗中，通常是調節杠桿在水平位置平衡，這樣可以使力臂測量比較方便。限于水平位置平衡來進行實驗，雖然降低了實驗難度，但得到的結論不具有普遍性，而是以特殊代一般，以偏概全，難免讓學生持有懷疑的態度。通過自制教具和實驗改進后，用彈簧測力計拉杠桿來測力，不僅可以直接讀出動力；還可以改變力的方向和體會力臂的變化。該項改進不僅克服了教材以特殊代一般的弊端，而且有效地突破了力臂這一教學難點。

【教學過程】

一、情景引入

展示：汽水瓶，問學生如何打開瓶蓋；生活中的杠桿——剪刀、扳手……

提問：你見過大型機械嗎？是否了解它們的用途？

總結：生活和生產中的這些機械和工具實質上就是利用了“杠桿”的知識。

二、新課推進

【提出問題】

1.蹺蹺板須滿足什么條件才能保持水平？

2.杠桿平衡時，動力、動力臂和阻力、阻力臂之間存在著怎樣的關系？

【引導學生猜想】

“動力＋動力臂＝阻力＋阻力臂”或“動力×動力臂＝阻力×阻力臂”

對蹺蹺板進行簡化：用尺代替蹺蹺板，用測力計沿各個方向拉著杠桿，通過測力計讀出力的大小，通過轉動圓形的塑料板讀出相應的力臂，并完成下列表格。

【進行實驗】

1.教具名稱：探究杠桿平衡條件的實驗裝置

2.教具器材

鐵架臺、杠桿、中間有孔的圓形白板［圓形白板畫兩條相互垂直的直徑，用黑色筆畫出兩側刻度（刻度稍微長一點且與直徑垂直）］、測力計、細繩（如圖一所示）。

３．教具組裝

把鐵架臺放在桌面上，把圓形白板穿在鐵架臺的支架上，再把杠桿也穿在支架上（如圖二所示）

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4.合作探究

一個同學用兩個測力計通過細繩拉著杠桿的兩側，等平衡后不動，記下這兩個力的大小（選一個力是動力，另外一個力就是阻力）。另一個同學通過旋轉圓形白板，分別找出這兩個力的力臂并記錄下來。重復幾次實驗，并記錄數據。（如圖三、圖四所示）

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【收集數據】

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同學進行討論、交流與猜想進行對比最后得出結論：

杠桿平衡條件：動力×動力臂=阻力×阻力臂

F1×L1=F2×L2或■=■

三、學生自我總結本節課的所得

四、課堂檢測（課后訓練題）

【教學反思】

用彈簧測力計拉著杠桿來測力，可以直接讀出動力、阻力；而且還可以改變力的方向、體會力臂的變化，所以該項改進不僅克服了課本中的實驗以特殊代一般的弊端，而且還有效地突破了力臂這一教學難點。同時，實驗的改進還克服了原有實驗操作的復雜性，讓自制教具在有限的課堂教學時間內發揮出最大的簡單易行的作用。在整個教學過程當中，老師始終把學生放在一個自主合作學習的主體地位，而教師自己則只起到引領、主導的作用。通過本次探究實驗讓學生親身體會到一個完整的探究過程——從提出疑問到自主合作討論再到做出猜想然后實驗驗證以至最后得出全面的結論，筆者認為這是一次踐行課改的成功典范！

編輯 楊兆東