对中职物理静力平衡教学设计的思考

叶勇

摘 要：静力平衡是中职物理教学中的重点章节，与其他章节类似，应当通过理论与实验的结合形式，开展教学活动。在这种背景下，中职物理静力平衡教学设计应当明确教学内容，注重实验教学，教师应当采用科学的课程设计，学校也需要给予相应的设备保障。

关键词：中职物理；静力平衡；注重实验；教学设计；设备保障

一、明确教学内容，注重实验教学

1.教学内容

（1）静力平衡的概念

原来静止的物体若受多力作用而仍静止，即不平移也不转动，该物体同时处于平移平衡及转动平衡，或统称为处于静力平衡。此时物体所受的合力为0，对任何参考点物体所受的合力矩也为0。两力的静力平衡是指物体仅受两力作用而达成静力平衡，这两力除了量值相等、方向相反以达到平移平衡外，合力矩还必须为0，才能达到转动平衡。在两力静力平衡中，旭介绍力偶（force couple）的概念，如：旧式水龙头两端，受到量值相同、方向相反的两个力F，但因作用在不同点上，使水龙头所受的合力矩不为0，这就称为力偶（force couple）。力偶达到移动平衡，但未达转动平衡。三力的静力平衡是指物体受不平行的三力作用达到静力平衡时，三力的合力为0。三力必定共平面且可形成一封闭三角形，若不平行的三力可使物体处于静力平衡，该三力的延长线必相交于一点。达到静力平衡的系统内，若有多个物体，对应每个物体作受力分析，最终应符合平衡条件。

（2）静力平衡问题的解题步骤

具体包括：一是选取单一物体。标示出此物体来自外部环境的所有受力（不要画出该物体对外界的施力），分析各力的作用點及作用方向。若不止一个物体，则逐一对每个物体作分析。这些力中，有些量值及方向为已知，其他则可能为未知待求。二是选取适当的x-y坐标系。将每个力分解成平行与垂直坐标轴方向的两分力，然后根据平移平衡，每个方向的合力应为0。须注意沿坐标轴负方向的各分力应加上负号。三是选取适当的参考点（轴）。对所有力求力矩，然后依转动平衡，顺时针方向的力矩和应与逆时针方向的力矩和相等。四是引用平移平衡及转动平衡关系：在关系式中，有些是未知量值的力，则可通过解联立方程式求得。

2.实验教学

静力平衡实验包括两个方面：共点力平衡、力矩平衡。实验应包括各实验单元的原理介绍与操作，以及定期的实验检讨与实验报告上交，应达到的总体目标如下：利用简单的实验仪器、电脑监测设备与虚拟实验软件，在人为控制条件下，验证静力平衡定律；熟悉实验工作所需的初步技术、基本仪器的特性与使用方法、电脑监控与辅助分析，以备将来从事更精密实验与研究；培养分工之团队合作精神，以适应未来的群组研究；学习科学实验方法，培养“大胆假设，小心求证”的实验精神与思考能力；训练学生书写报告的表达能力，作为日后撰写科学文章的基础。

二、教学设计的注意事项与保障

1.注意事项

一是教师在教学前应参考教师手册，编写教案。教案的设计，应以普通程度学生为对象，但也应顾及个别差异，对于学习较快或较慢的学生，应实施“充实教学”或“补救教学”。二是教师在静力平衡教学时，应以学生日常生活的体验及既有的知识或经验为基础，多举实例以引起学生学习的动机，进而引导学生发现问题，推理分析，归纳或演绎，以便于解决问题，达成学习新知识或新概念的教学目标。在实验活动中，应尽量让学生亲手操作，以熟练实验技巧，并提供学生自我发挥的创造空间，教师从旁协助，善加引导。三是教师教学时，不应单以知识的传授为重点，尤应注意教导学生科学方法的应用和科学态度的培养。科学方法包括观察、分类、测量、传达、数字的运用、时空关系的运用、预测、推理、解释资料、控制变量、建立假设、设计实验等。科学态度则指互助合作，尊重他人意见，忠于数据，实事求是等。四是教师教学时，应积极鼓励学生质疑发问、共同讨论，以营造生动有趣的教学气氛。讨论时，可采用小组活动方式，以促进同学间合作及互助学习。教师应多运用各种教学媒体和信息设备以加强课堂教学的成效。五是教师教学时，应注重科学概念的融会贯通和运用，切忌灌输零碎、片段的知识，教学应本着因材施教，有教无类的精神，运用教学的艺术和辅导的技巧，充分掌握每一位学生的学习动态，激发其潜能，不放弃任何一位学生。六是教学完毕后，教师应做自我评量及学生学习成就评量，逐步修订教案，使教学计划更趋完善，教学得以相长。实验活动的教学应以连课方式进行。

2.教学工具及有关教学设备保障

一是学校应根据教育部颁布的中职教学设备标准，设置物理实验室及器材准备室，并配置管理人员。实验活动所需的器材应获得充分的供应。二是实验室及实验活动场所应注意通风、安全措施和环境污染防制。实验所损耗的器材，应尽快修护或补充。三是除设备标准中所规定的视听教学媒体外，各校宜鼓励教师自制教学工具，或由教学研究会集体创制，并加以推广，以分享教学经验。四是学校应供应每位教师教师手册，并宜多订购参考书籍、科学期刊和杂志供师生借阅，以作为教学研究或学习的参考。

参考文献：

［1］翟扬.浅谈初中物理课堂教学的有效性［J］.青年与社会， 2012（2）.

［2］李霜爽.交互式电子白板在物理教学的优化应用分析［J］. 现代交际，2013（2）.

［3］冯亮.试论如何培养学生对高中物理课程的学习兴趣［J］. 现代交际，2013（3）.

［4］王淑娟.利用计算机虚拟技术创建中学物理虚拟实验室平台［J］.电子测试，2014（5）.

（作者单位 商州区职业高级中学）

编辑 杨兆东