自主建構
——“力的合成與分解”的高效復習

◇ 湖北 徐 波

力學貫穿整個高中物理階段,而“力的合成與分解”則是學生研究力學的入門內容．在“力的合成與分解”內容的復習中,深化概念內涵,分清知識點具體指向和相互聯系,是學生高效復習的基礎．教師應讓學生主動梳理知識脈絡結構,理解概念內容,并結合數學方法解決實際問題,這樣的課堂才能更加高效．

1 繪制思維導圖,梳理脈絡

力的合成與分解包括“合成”與“分解”兩部分．在課堂教學中,教師要注重引導學生進行思維框架結構的建構,使學生在不斷分析總結中,完善框架結構,形成科學認知,厘清其中的因果關系和脈絡結構．

例如,在總結“探究力的合成與分解”知識點時,學生總結概括了“共點力”“合力與分力”“平行四邊形定則”以及“應用三角函數求分力”等知識點．這些知識點貫穿整個合成與分解內容．為了讓學生更好地掌握這部分知識,教師可引導學生繪制思維導圖,將這類知識點的具體內容進行整理,使其更加具有指向性和具體性．其次,便是“合力”這一主干知識內容,學生概括出的具體知識點有“合力的計算”“合力的范圍”以及“合力的方向”,綜合運用數學中的余弦定理,將知識點聯系起來．再有就是“分力”,包括“確定分力的條件”“力的正交分解”等內容.學生在教師引導下,綜合概括,并嘗試對思維導圖進行建構,之后再經過探討研究完善思維導圖,使學生對此內容有更加全面的認識．

思維導圖適合知識點零散的章節的學習,學生只有在頭腦中建構框架結構圖,才能在具體應用中有的放矢．厘清了知識脈絡結構,學生在解決問題時才能游刃有余．

2 設計趣味實驗,深度理解

想要使學生理解知識點內容,教師需采用一定策略,教學中通常可采用一些趣味實驗,將問題放到實踐操作中來加深學生的理解,深化學生對于抽象內容的認知．

例如,在學習力的分解時,筆者采用問題驅動方式,讓學生先進行解答,再穿插趣味實驗,以此來加深學生的認知并將抽象內容具體化．如：三段不可伸長的細繩OA、OB、OC能承受的最大拉力相同，它們共同懸掛一重物，如圖1所示，其中OB是水平的，A端、B端固定．若逐漸增加C端所掛物體的質量，則最先斷的繩是哪一段？教師可以利用一些簡單器材進行模擬操作，讓學生進行觀察，實驗發現OA段先斷裂．學生可以根據實驗結果進行分析，得出OA段所承受的力是最大的，所以OA段先斷裂．通過設計趣味實驗,幫助學生將抽象的內容直觀具體化,得出最終結果,再由果及因地進行分析推理,學生對一些現象的出現獲得深度的理解,使復習變得更為高效．

圖1

3 結合數學知識,巧妙求解

數理不分家,“力的合成與分解”尤其體現了這一點．在處理力的合成與分解實際問題時,教師要注意引導學生利用簡單的數學三角函數理解題意和分析內容,這對學生處理力的合成與分解問題將有很大幫助．

例如，在傾角為α的光滑斜面上,放一質量為m的小球,利用一豎直放置的木板,使得小球在斜面上保持穩定,試求小球對斜面的作用力．在處理類似的問題時,筆者常要求學生首先進行受力分析,之后再排除與題意無關的力,這對正確解題是有很大幫助的．學生分析得出小球受到的力主要是重力G、斜面對小球的支持力以及木板對小球的彈力,根據這三個力,學生利用平行四邊形定則,繪制出三個力的平行四邊形,再通過數學方法的推導,由相似三角形規律,巧妙得出重力與斜面對小球的支持力之間的夾角關系，從而使問題得到解決．

用最簡捷的方法去處理問題是學生學習能力和解題能力的一種體現．學生只有懂得運用數學方法,在處理“力的合成與分解”問題時才能得心應手．

引導學生進行探究式學習,是學生學好物理知識最有效的方式之一．學生在物理學習中懂得自主建構和巧妙解題,是學生能夠形成綜合全面的物理思維的根本保障．在“力的合成與分解”復習過程中,教師要緊抓學生思維的動向,使學生遵循探究和建構物理問題的方式,充分發展個人智慧，提升綜合能力．