豐富物理情境，有效探究

潘巨生

一、牛頓第三定律的迷思概念

張春斌等的研究發現：認為作用力與反作用力作用在一個物體上達到49. 7%，認為相互作用力的性質可以不同達到49. 3%，“兩個物體”與“同種性質”這兩個內涵對應的迷思概念最為普遍。

二、教材分析

現行人教版教材“牛頓第三定律”一節分三部分：“作用力與反作用力”，“牛頓第三定律”，“物體的受力分析”。筆者認為，“物體的受力分析”應安排在學習牛頓運動定律之前，作為力的相互關系研究的基礎。

三、課堂設計

引入：我們給物體一個力，這個物體會對我們有什么反饋嗎？同學們對這個問題是有自己想法的，現場能舉出雙手鼓掌，用手拍桌子等例子來說明：我們給物體一個力，這個物體也給我們一個力。形成初步概念：力是相互的，一個叫作用力與另一個就叫反作用力。在這個環節，通過活動，吸引學生的注意力，營造一輕松的學習氛圍。

情境1：請大家畫出桌面方木塊的受力圖。學生在本子上畫出受力圖。請問：誰給木塊支持力？桌子對木塊施加了支持力（彈力）。問：那木塊對桌子有沒有力的作用？有，木塊對桌子施加一個壓力（彈力）。

情境2：從我們剛才幾個例子來看，物體對物體施力時，均發生了直接接觸。不直接接觸的兩物，能不能也施力呢？演示兩個裝好磁鐵的小車，按住A車，另一B車朝A車走，為什么B車會走？學生做出分析是B小車受到了力；拉開一定距離，放開兩車，兩車相向走，為什么A、B車都走？學生做出分析是兩車都受到了力。

情境3：裝要馬達的小車A通過一根細繩拉著另一小車B，兩車配重。通電時，兩車相向而行。

情境4：用彈簧秤掛著一重物，放入水中，彈簧秤讀數減小。問：彈簧秤讀數減小說明什么呢？學生回答：水對重物有一向上的浮力。問：那重物對水有沒有施加力呢？學生：有。問：能不能體現出來呢？老師出示一個臺秤，把水放在臺秤上，再放入重物，臺秤讀數減小。

情境5：打開風扇車的電源 ，風扇轉動， 小車向前走 。問：為什么小車向前走呢？學生回答：風扇給空氣一個力，空氣給扇葉一個力，推動車子前進。補充：火箭是不是也這樣的道理？

情境6：遙控小車懸空時啟動，車子不走。將遙控小車放在地面，啟動小車，小車前進。問：為什么小車放在地面上時，車才走？學生回答：說明地面對小車有一個向前的力。問：那小車對地面有沒有一個對應的力呢？學生回答：應該有。問：怎么體現？將兩小車輪子朝上，在輪子上放一輕木板，再將遙控小車放在木板，啟動小車，小車向前走，木板向后走。

問：通過以上的例子，你們討論一下，相互作用的兩個力有什么共性？學生能回答部分內容：作用在兩個物體上，大小相等，方向相反，作用在同一直線上。學生在討論后發表見解時，均引用本節課的針對例子。

情境7：學生用彈簧秤體會。老師補充兩力性質相同。

情境8：采用力的傳感器，將兩物體的相互作用力顯示在電腦屏幕。一是兩傳感器靜止，二是傳感器運動，三是模擬大物體與小物體的作用情形。再由學生講出兩力會同時產生同時消失。

情境9：ppt出視大貨車撞小汽車的車禍現場。問：大卡車對小汽車的力與小汽車對大卡車的力有什么關系？學生有認為兩力不相等，也有認為兩力相等，展開討論，形成兩力大小相等的認識。

本節課呈現豐富的教學情境，為師生互動式教學提供民主的氛圍和豐富的資源，促進學生主動思考。學習情境是指在教學環境中，作用于學習主體，使之產生一定情感反應并激活情境思維（情境思維是當情境所提供的線索對學生而言較陌生，學生舊有的知識經驗和認知結構不能完全理解或者解釋，造成認知沖突，從而激發的一種思維）的客觀環境。物理學是一門實驗科學，楊振寧認為：絕大部分物理學是從現象中來的，現象是物理的根源。提供切合學習內容與學生最近發展區的物理現象，讓學生自己動腦、動手、動口。以學生為中心，真正把發展學生的自主性、能動性、創造性，促進教育、教學過程的個性化放在中心地位，激發學生的學習興趣及動機，啟發調動學生的思維，使課堂教學真正“活”起來，使之發生由“厭學”到“愿學”的轉變，從而達到提高課堂教學效果的目的。通過創設學習情境，引起學生學習的自覺性，讓學生在教師創設的學習情境中自主探索，激發學生的求知欲，使物理教學富于生動性、形象性、過程性、啟發性，有利于培養學生的主動探索精神、實踐能力和創新意識。

參考文獻：

[1]張春斌，周少娜，王妍琳， 肖化，關于“牛頓第三定律 ”迷思概念的調查研究[J].中學物理教學參考2014（9）.

[2]人民教育出版社課程教材研究所，物理課程教材研究開發中心。物理（必修1）[M].北京：人民教育出版社，2010.

[3]沈蘭，中學物理教學情境創設的研究（D），上海：華東師范大學，2007.