丰富物理情境，有效探究

潘巨生

一、牛顿第三定律的迷思概念

张春斌等的研究发现：认为作用力与反作用力作用在一个物体上达到49. 7%，认为相互作用力的性质可以不同达到49. 3%，“两个物体”与“同种性质”这两个内涵对应的迷思概念最为普遍。

二、教材分析

现行人教版教材“牛顿第三定律”一节分三部分：“作用力与反作用力”，“牛顿第三定律”，“物体的受力分析”。笔者认为，“物体的受力分析”应安排在学习牛顿运动定律之前，作为力的相互关系研究的基础。

三、课堂设计

引入：我们给物体一个力，这个物体会对我们有什么反馈吗？同学们对这个问题是有自己想法的，现场能举出双手鼓掌，用手拍桌子等例子来说明：我们给物体一个力，这个物体也给我们一个力。形成初步概念：力是相互的，一个叫作用力与另一个就叫反作用力。在这个环节，通过活动，吸引学生的注意力，营造一轻松的学习氛围。

情境1：请大家画出桌面方木块的受力图。学生在本子上画出受力图。请问：谁给木块支持力？桌子对木块施加了支持力（弹力）。问：那木块对桌子有没有力的作用？有，木块对桌子施加一个压力（弹力）。

情境2：从我们刚才几个例子来看，物体对物体施力时，均发生了直接接触。不直接接触的两物，能不能也施力呢？演示两个装好磁铁的小车，按住A车，另一B车朝A车走，为什么B车会走？学生做出分析是B小车受到了力；拉开一定距离，放开两车，两车相向走，为什么A、B车都走？学生做出分析是两车都受到了力。

情境3：装要马达的小车A通过一根细绳拉着另一小车B，两车配重。通电时，两车相向而行。

情境4：用弹簧秤挂着一重物，放入水中，弹簧秤读数减小。问：弹簧秤读数减小说明什么呢？学生回答：水对重物有一向上的浮力。问：那重物对水有没有施加力呢？学生：有。问：能不能体现出来呢？老师出示一个台秤，把水放在台秤上，再放入重物，台秤读数减小。

情境5：打开风扇车的电源 ，风扇转动， 小车向前走 。问：为什么小车向前走呢？学生回答：风扇给空气一个力，空气给扇叶一个力，推动车子前进。补充：火箭是不是也这样的道理？

情境6：遥控小车悬空时启动，车子不走。将遥控小车放在地面，启动小车，小车前进。问：为什么小车放在地面上时，车才走？学生回答：说明地面对小车有一个向前的力。问：那小车对地面有没有一个对应的力呢？学生回答：应该有。问：怎么体现？将两小车轮子朝上，在轮子上放一轻木板，再将遥控小车放在木板，启动小车，小车向前走，木板向后走。

问：通过以上的例子，你们讨论一下，相互作用的两个力有什么共性？学生能回答部分内容：作用在两个物体上，大小相等，方向相反，作用在同一直线上。学生在讨论后发表见解时，均引用本节课的针对例子。

情境7：学生用弹簧秤体会。老师补充两力性质相同。

情境8：采用力的传感器，将两物体的相互作用力显示在电脑屏幕。一是两传感器静止，二是传感器运动，三是模拟大物体与小物体的作用情形。再由学生讲出两力会同时产生同时消失。

情境9：ppt出视大货车撞小汽车的车祸现场。问：大卡车对小汽车的力与小汽车对大卡车的力有什么关系？学生有认为两力不相等，也有认为两力相等，展开讨论，形成两力大小相等的认识。

本节课呈现丰富的教学情境，为师生互动式教学提供民主的氛围和丰富的资源，促进学生主动思考。学习情境是指在教学环境中，作用于学习主体，使之产生一定情感反应并激活情境思维（情境思维是当情境所提供的线索对学生而言较陌生，学生旧有的知识经验和认知结构不能完全理解或者解释，造成认知冲突，从而激发的一种思维）的客观环境。物理学是一门实验科学，杨振宁认为：绝大部分物理学是从现象中来的，现象是物理的根源。提供切合学习内容与学生最近发展区的物理现象，让学生自己动脑、动手、动口。以学生为中心，真正把发展学生的自主性、能动性、创造性，促进教育、教学过程的个性化放在中心地位，激发学生的学习兴趣及动机，启发调动学生的思维，使课堂教学真正“活”起来，使之发生由“厌学”到“愿学”的转变，从而达到提高课堂教学效果的目的。通过创设学习情境，引起学生学习的自觉性，让学生在教师创设的学习情境中自主探索，激发学生的求知欲，使物理教学富于生动性、形象性、过程性、启发性，有利于培养学生的主动探索精神、实践能力和创新意识。

参考文献：

[1]张春斌，周少娜，王妍琳， 肖化，关于“牛顿第三定律 ”迷思概念的调查研究[J].中学物理教学参考2014（9）.

[2]人民教育出版社课程教材研究所，物理课程教材研究开发中心。物理（必修1）[M].北京：人民教育出版社，2010.

[3]沈兰，中学物理教学情境创设的研究（D），上海：华东师范大学，2007.