初二物理力学概念教学中提高学生思维深度的实践和研究

李少华

【摘 要】 力学概念是初二物理中的最重要的知识点，力学概念的建立需要深度思维的参与。深度思维不是加大思维难度，而是理清物理知识脉络，用清晰的物理知识与逻辑去解释物理现象。惯性概念是力学中的重要概念，以之为例进行分析，具有示范作用。

【关键词】 初二物理；力学概念；思维深度；实践研究；惯性

力学是初中物理中的第一个真正意义上的学习“难点”，难就难在力学概念的构建过程中，容易受到错误的前概念影响，而学生的思维之所以受到前概念影响，又是因为在新的概念学习中的思维缺少尝试的缘故。因此，力学概念教学的有效途径，就是帮学生提高思维的深度。本文就以“惯性”概念的教学为例，来谈谈如何提高学生的思维深度。

一、力学概念需要深度思维作为支撑

初二力学概念比较丰富，从力到力的三要素，从形变到运动状态的改变，从弹力到重力到摩擦力，从作用力与反作用力到二力平衡……可以说每一个概念的建构都不是那么简单的，这就意味着思维需要深度参与。以“惯性”为例，初中物理定义惯性为“物体保持静止或匀速直线运动的性质”，就算背得再熟，学生也不懂为什么惯性是个“性质”，而这个性质又与“惯”什么关系。当然，很多情况下，学生对惯性的理解常常是基于具体实例的，比如说坐在匀速行驶的汽车上，突然刹车时人会前倾；而坐在静止的汽车上，汽车突然启动时人会后仰……但需要注意的是，不是说学生在解释此现象时回答出“惯性”两字，学生就懂惯性了，因为当我们进一步追问学生“为什么这些现象背后的原因就是惯性呢”时，学生是回答不出来的。

事实上，惯性概念的构建，更重要的还是要基于牛顿第一运动定律来进行——牛顿第一运动定律又称之为惯性定律，不是没原因的。而牛顿第一运动定律本身是一个理想定律，是需要学生在思维当中完成理想实验的——牛顿第一运动定律描述的是现实生活中无法出现的“物体不受力”的情形，因而只好在已有实验的基础上进行合情推理才得到最终的结论。显然，这里离开了深度思维，理解牛顿第一运动定律是寸步难行的。

其实所谓的深度思维，就是超越感性层面，将思维的触角延伸到物理概念构建的最根本的地方，确保物理概念真正成为学生所理解的而不是死记硬背的概念，这就是思维深度的体现。

二、用问题驱动“惯性”概念的建立

初二力学中，从“力”的概念开始其实就比较抽象，学生在理解力的概念的时候就会存在困难。初中物理中对力的定义是“物体对物体的作用”，学生首先难以理解的就是“作用”一词，根据学生的先前经验：力就是力，怎么就变成了作用呢？如果说这个作用还可以通过举生活中推、拉、提、压等例子，让学生对作用产生理解的话，那惯性概念的理解就更具有挑战性了。笔者在惯性的概念教学中，是用问题来驱动学生的思维的：

首先，呈现生活中的惯性事例（这里不赘述），然后演示相关的惯性实验，如用直尺击飞棋子的实验。让学生先对惯性现象产生感性认识。并提出问题：为什么会出现这样的情形？

其次，基于牛顿第一运动定律（此时牛顿第一运动定律已经学完）去思考物体的这种固有属性——惯性决定于质量，而质量是物体的属性，因此惯性实际上就是物体的属性。认识这一点很重要，因为“属性”实际上已经与后面需要建立的“惯性”概念产生了质的联系。教师提出问题：牛顿第一运动定律中，说物体不受力时只有静止和匀速直线运动两种状态，大家想一下，如果现在宇宙中的物体全部不受力了，那呈现在我们面前的是什么情形？这是一个物理中常提，同时能够培养学生推理、想象能力的问题。学生根据牛顿第一运动定律，自然会去思考：不受力，那就只能是静止或者是匀速直线运动。于是呈现在面前的，要么就是静止的物体，要么就是匀速直线运动的物体，再也没有第三种可能。

再次，教师继续追问：我们知道物体的运动状态发生改变，那是因为什么？受到力的作用；物体的运动状态不变包括哪些情形？静止和匀速直线运动，而物体不受力时就是这两种状态，这就说明物体不受力时的状态，是物体表现出属性时的状态。这是一个逻辑推理的过程，学生思维所加工的，正是力与运动状态之间的关系，而当学生认识到静止和匀速直线运动是物体的属性时，惯性概念就可以建立起来了。

最后，用惯性概念解釋此前的例子。这个解释不是机械地用“惯性”两个字来回答，而是具体分析：如坐在运动的汽车上，汽车突然刹车，人的上身由于具有惯性，还要保持向前运动的状态，而人的臀部与椅子接触，有摩擦力的存在，阻止了臀部的前移，正因为人的上身状态与臀部状态不一致，所以人才表现出前倾的情形。

三、对提高学生思维深度的浅显思考

实际上，初二物理的力学概念教学中，很多概念都需要深度思维的参与。说深度思维也不需要讳莫如深，其实深度思维并不意味着难度大，深度思维其实是要理清物理力学概念之间的逻辑关系，用清晰的道理来解释物理现象。有时候，为了回避所谓的难度，教师通常都用模糊的方式来解释物理现象，比如说上面所提到的用“惯性”一词作为许多惯性现象的统一解答，笔者以为这是不恰当的。

总之，初二物理力学概念的教学中，需要学生深度思维的参与，只有这样才能为力学知识的学习奠定一个坚实的基础。

【参考文献】

[1]张以兰.初中物理概念学习深度的策略研究[J].中学物理，2014.32（6）：64-65.

[2]孙莉.物理概念建立过程中培养学生思维能力的思考与实践[J].中学物理：初中版，2014.32（12）：3-5.