基于物理教学逻辑的高中弹力教学设计分析

李小娟

（河北省正中实验中学，河北正定 050800）

引 言

高中阶段的学生在学习“弹力”相关知识之前，已经学习和掌握了力学和重力的部分知识，对弹力有了初步认识，其中就包括力的作用、效果及三要素。但是，大部分学生无法准确掌握弹力产生的原因和弹力方向的判定等内容。因此，教学人教版高中物理必修一中《弹力》一节时，教师可以根据物理教学的逻辑进行教学设计，进而激发学生的学习兴趣，在重难点问题上给予学生指导，使他们对弹力的相关知识有更深入的理解[1]。

一、设立情境，引入新课

（一）设计活动

利用多媒体展示射箭运动员拉弓射箭、跳高运动员撑竿跳高的图片，先激起学生的好奇心，再引导学生进行观察。

（二）教师提问

问题一：射箭运动员和箭的状态是因为什么发生了改变？跳高运动员和撑竿的状态是因为什么发生了改变？问题二：所产生的力的性质是什么？在教师的引导下，学生独立思考，逐步得出结论：力的作用导致射箭运动员和箭、跳高运动员和撑竿的状态发生了改变。

（三）设计意图

在教学过程中，教师可以适当引入历史故事或者日常生活中有趣的场景来激发学生的学习兴趣，吸引学生的注意力，之后再提出问题，引入新课。

二、新课教学

（一）实验探究A

教师拿出提前准备好的气球和橡皮泥进行实验：两只手放在气球两边向里挤压，在气球状态发生改变后再放开手；用手捏橡皮泥，橡皮泥发生改变后再松开手。在这个过程中，教师要引导学生仔细观察，确保每位学生都能够看到完整的实验。

1.提出问题

问题一：气球发生了什么样的变化？问题二：橡皮泥的形状在松手后会恢复原状吗？问题三：橡皮泥和气球所发生的是一样的形变吗？

2.设计意图

利用生活中常见的物品气球和橡皮泥，让学生了解不同类型的物品会产生不同的形变，通过这个实验能够帮助学生区分非弹性形变和弹性形变的概念，并且学生在整个过程中都是保持独立思考、自己动手的，这样既保证了教学过程中学生主体性，也促进了学生与教师的良好沟通，而且教师在教学中的引导作用也能够充分发挥出来[2]。

（二）实验探究B

教师和学生一起做实验——拉橡皮筋，先缓慢地拉，到后面速度加快，不断用力直到将橡皮筋拉断为止。

1.提出问题

问题一：橡皮筋能否恢复本来的状态？问题二：橡皮筋属于什么形变？问题三：拉断后的橡皮筋还能恢复原状吗？（学生思考后回答不能）

2.设计意图

让学生自己动手做实验，能够引导学生通过实验得出相应的原理和理论：物体弹性形变是有一个度的，由此又延伸出一个概念：弹性限度。

（三）实验探究C

把两个平面镜H、F 放在一张大的课桌上，保证每位学生都能够清楚看到，然后让一束光先射在一面镜子上，再由这面镜子反射到另一面镜子上，最后反射到墙上，形成了一个红色光点。

1.提出问题

问题一：光路会因为桌子的形变而发生变化吗？如果发生变化，光点又在哪个位置呢？问题二：如果桌子未发生形变，光点会变化吗？位置又在哪里？

2.设计意图

通过将微小的形变进行放大，让学生清楚地知道我们日常生活中的物体都可能发生形变，以此加深学生对物理实验的好奇心[3]。

（四）实验探究D

教师和学生一起拉橡皮筋。

1.提出问题

问题一：在做完这些实验后你们有什么感受？问题二：在你拉橡皮筋的过程中是不是感觉它也在拉你，这同样也是力的作用，那么你感受到的力又是怎么产生的？问题三：弹力产生有什么条件？（这个时候学生就会回答：弹力的产生是因为手和橡皮筋有了接触，因此，如果橡皮筋没有发生形变就不会产生弹力。此外，物体双方在接触后才会产生弹力，并且会发生形变。）

2.设计意图

教师在演示完不同实验后，将这些实验进行对比，引导学生对实验现象进行深入研究，让学生分析产生弹力的原因。

（五）难点突破

把一本书平放到桌面上，让学生对以下问题进行分析和思考：当书发生形变以后，谁是弹力产生的施力物体？谁又是受力物体？如何确定弹力方向？在这个过程中，桌子同样发生了形变，也需要对弹力产生的施力物体及受力物体进行分析，当然，桌子受到弹力的方向也要确定。再做一个实验：在电线上安装电灯，这个时候电灯发生形变并产生弹力是一定的，因此，也就需要确定谁是弹力产生的施力物体，谁是受力物体，以及确定弹力方向。最后推断弹力是拉力，弹力方向总是沿着绳并且指向绳收缩的方向。教师再组织学生对点与平面、点与曲面、平面与曲面以及曲面与曲面之间的弹力进行分析，以此加深学生对弹力方向的理解。

实验设计要贴近生活，借助日常生活中常见的现象，引导学生深入分析物体受力，从而明确弹力产生的方向，逐步掌握到弹力是垂直的，垂直于接触面，指向受力物体，由此帮助和引导学生准确认识和掌握弹力方向，重难点问题也就更容易突破了。

判断物体是否受到弹力的常见方法有替换法、撤去法和假设法等。通过上述实验设计使学生掌握判断弹力是否产生的几种方法，以此促进学生问题分析能力和总结能力的提高，培养学生自主学习和独立思考的能力。

（六）实验探究E

为了分析出弹簧F和形变量x之间的关系，给学生准备三个弹簧（其中两个弹簧一样）和钩码，然后组织学生自己动手设计实验。通过在弹簧下悬挂钩码来施加压力，并且用刻度尺测出弹簧原长L和伸长量x。之后，教师把学生分成几个学习小组进行实验，把得到的实验结果按照顺序填入表格。学生对数据进行处理，以弹簧的弹力F和弹簧的伸长量x为坐标轴在坐标纸上画出来，并用描点来作出图像。

设计有趣的实验探究能够激发学生的好奇心，调动他们的学习兴趣，进而引导学生在探究中得出胡可定律，提高了学生分析问题和解决问题的能力。

结 语

综上所述，物理来源于生活，生活也离不开物理。弹力在生活中是处处可见的，为了让学生能够更快地掌握弹力的相关知识，笔者充分发挥实验的作用和价值，设置了五个有趣的物理实验，使学生通过物理课堂的实验探究理解和掌握了所学知识，同时培养和提高了学生观察能力和思维能力，大大提高了他们的学习效率。