自制物理教具突破力臂教学难点 促进小组合作学习

韦祖浪 李兴才 罗贤勇

摘 要：物理是以实验为基础的学科，在新课程改革下，物理实验也在不断更新和改进，使实验效果更加形象直观，不断突破教学难点，让实验在有限的课堂教学时间内发挥最大的作用，激发学生的学习兴趣与合作精神。本次改进的实验向操作简单、方便、易行、有效的方向发展，这些改进后的有趣、明显的实验现象和精巧的设计都会给学生留下深刻的印象，且大大地增强学生对概念、规律等知识的理解，从而提高课堂上教与学的效率——高效课堂。

关键词：杠杆知识；突破难点；学习兴趣；实验改进

【课程设计背景】

在探究“杠杆平衡条件”的实验中，通常是调节杠杆在水平位置平衡，这样可以使力臂测量比较方便。限于水平位置平衡来进行实验，虽然降低了实验难度，但得到的结论不具有普遍性，而是以特殊代一般，以偏概全，难免让学生持有怀疑的态度。通过自制教具和实验改进后，用弹簧测力计拉杠杆来测力，不仅可以直接读出动力；还可以改变力的方向和体会力臂的变化。该项改进不仅克服了教材以特殊代一般的弊端，而且有效地突破了力臂这一教学难点。

【教学过程】

一、情景引入

展示：汽水瓶，问学生如何打开瓶盖；生活中的杠杆——剪刀、扳手……

提问：你见过大型机械吗？是否了解它们的用途？

总结：生活和生产中的这些机械和工具实质上就是利用了“杠杆”的知识。

二、新课推进

【提出问题】

1.跷跷板须满足什么条件才能保持水平？

2.杠杆平衡时，动力、动力臂和阻力、阻力臂之间存在着怎样的关系？

【引导学生猜想】

“动力＋动力臂＝阻力＋阻力臂”或“动力×动力臂＝阻力×阻力臂”

对跷跷板进行简化：用尺代替跷跷板，用测力计沿各个方向拉着杠杆，通过测力计读出力的大小，通过转动圆形的塑料板读出相应的力臂，并完成下列表格。

【进行实验】

1.教具名称：探究杠杆平衡条件的实验装置

2.教具器材

铁架台、杠杆、中间有孔的圆形白板［圆形白板画两条相互垂直的直径，用黑色笔画出两侧刻度（刻度稍微长一点且与直径垂直）］、测力计、细绳（如图一所示）。

３．教具组装

把铁架台放在桌面上，把圓形白板穿在铁架台的支架上，再把杠杆也穿在支架上（如图二所示）

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4.合作探究

一个同学用两个测力计通过细绳拉着杠杆的两侧，等平衡后不动，记下这两个力的大小（选一个力是动力，另外一个力就是阻力）。另一个同学通过旋转圆形白板，分别找出这两个力的力臂并记录下来。重复几次实验，并记录数据。（如图三、图四所示）

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【收集数据】

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同学进行讨论、交流与猜想进行对比最后得出结论：

杠杆平衡条件：动力×动力臂=阻力×阻力臂

F1×L1=F2×L2或■=■

三、学生自我总结本节课的所得

四、课堂检测（课后训练题）

【教学反思】

用弹簧测力计拉着杠杆来测力，可以直接读出动力、阻力；而且还可以改变力的方向、体会力臂的变化，所以该项改进不仅克服了课本中的实验以特殊代一般的弊端，而且还有效地突破了力臂这一教学难点。同时，实验的改进还克服了原有实验操作的复杂性，让自制教具在有限的课堂教学时间内发挥出最大的简单易行的作用。在整个教学过程当中，老师始终把学生放在一个自主合作学习的主体地位，而教师自己则只起到引领、主导的作用。通过本次探究实验让学生亲身体会到一个完整的探究过程——从提出疑问到自主合作讨论再到做出猜想然后实验验证以至最后得出全面的结论，笔者认为这是一次践行课改的成功典范！

编辑 杨兆东