巧设教学情境 为物理概念教学另辟蹊径

朱璐

摘要：本文在新课程理念指导下，通过对“力臂概念教学”这一教学环节进行总结思考，探讨巧妙设立教学情境对丰富物理概念教学形式的重要意义，并提出相关见解。

关键词：力臂;创设情境;科学探究;物理概念教学

中图分类号：G633.7 文献标识码：A文章编号：1992-7711（2020）23-122

“力臂”是苏科版教材初三物理第十一章“简单机械”第一节“杠杆”中的一个教学内容，课本通过生活中的很多实例，总结归纳出杠杆的定义，并通过作图的形式介绍了杠杆的五个要素。

在以往的教学过程中笔者发现，即使重点讲解“力臂”这一物理概念的含义并加以一定量的习题分析，很多学生仍不能深刻理解这一概念，在力臂作图上屡屡犯错。此现象在一定程度上折射出传统教学方法与新课改对学生能力培养要求的矛盾：传统教学往往偏重强调物理概念的知识本位，新课改强调学生实践能力和创新能力的培养;传统教学依靠大量习题完成对知识的巩固强化，新课改重视利用认识过程的客观规律，实现学生科学素养的提升。

针对力臂概念教学存在的问题，笔者进行了深刻的反思：课堂中老师能否通过创设一些新的教学情境，摆脱固有教学模式的束缚，给学生营造出更多的思考的空间，进而启发他们的思维，引导帮助他们认识力臂的概念呢？

一、“力臂概念”的教学实践

带着调动、启发学生思维的目的，笔者利用课堂实践，作了以下创新尝试，取得了较好的教学效果。

1.以创新教具为突破点，提升学生学习兴趣

为了激发学生学习欲望，让“力臂”的概念能顺理成章的出现，我和同组的老师在网上查阅了很多资料，设计了“圆盘”实验，并自制了教具。

自制教具介绍：在大纸板上剪出圆盘，在圆心处用木棒穿过，将木棒搭在铁架台上，使圆盘在外力的作用下可以自由转动。在纸板的不同位置插上大头针，大头针上悬挂不同数量的钩码可以改变作用在圆盘上的动力、阻力。（为了方便实验，在纸板的背面固定重物，使圆盘增加稳定性，不易受空气流动的影响）

如图：

通过初步学习，学生已经知道了杠杆的定义，了解了杠杆的形状可以是多种多样的。老师带到课堂上的圆盘也是杠杆，圆心是杠杆的支点，两端悬挂的钩码对圆盘施加的力分别是动力、阻力。新的教具让学生对杠杆有了更深入的了解，而它的作用远不止此。如何引导学生自主自觉地思考更深入的杠杆问题呢？

2.以实验情境为启动点，引发学生主动思考

师：老师在圆盘左侧的某一位置挂上一个钩码，为了让圆盘保持静止，你们会怎么办？

生：在同一直线上距圆心同样距离的右侧挂一个钩码。

如图所示：

师：如果将此时右侧的钩码向左移一点，会出现什么情况？

生：圆盘转动。

师：怎么转？

生：逆时针转。

如图所示：

师：如果将此时右侧的钩码向右移一点，又会出现什么情况？

生：顺时针转。

如图所示：

师：你认为导致圆盘运动状态发生改变的原因是什么？

生：支点与力的作用点之间的距离（此时力的大小、方向均不改变）。

师：那么这个距离发生改变是不是一定导致圆盘转动呢？老师现在将钩码分别挂在A、B、C三处，请你们观察圆盘的运动状态。

如图所示：

师：这次力的作用点发生改变了，但圆盘并沒有转动，与同学们刚才做出的结论是矛盾的。

3.由实验现象引发认知冲突，激发学生求知欲望

第二组实验现象彻底推翻了前面学生得出的结论，学生心中产生了疑问，究竟什么因素影响了圆盘的运动状态呢？

学生的求知欲望已经被两组看似矛盾的实验彻底激发，为了方便学生的讨论、分析，老师将实验过程以图像的形式展现在PPT中，请学生小组讨论，尝试找出改变圆盘运动状态的原因。

学生经过交流讨论后得出：当支点和力所在直线之间的距离发生改变时，圆盘运动状态发生改变，当支点和力所在直线之间的距离没有改变，圆盘的运动状态不变。

此时，老师将对学生得出的结论进行规范和提炼，力所在的直线就是物理学中的“力的作用线”，而支点到力的作用线之间的距离就是“力臂”。在老师的帮助下学生进一步明确了“力臂”的概念，学生对“力臂”的认识也更加深刻，为后面的作图学习打下了坚实的基础。

二、“力臂概念”的教学反思

“力臂”概念是杠杆教学中的难点，笔者在教学中做了上述改进，较好地完成了既定的教学目标。针对此次概念教学的设计，笔者总结如下：

1.巧设情境，营造氛围，引导学生进行自主探究

以“力臂”概念教学为例，按照以往的教学模式，是将概念直接灌输给学生，这样容易导致学生学习起来感到突兀，教学效果不尽人意。而通过创设新的教学情境，设计生动新颖的演示实验，学生在实践中引发认知冲突，从而激发出强烈的求知欲，随后经过思考、讨论，在老师的点拨、帮助之下最终得到了“力臂”的概念。这样的概念更容易被学生接受，学生也会掌握的更牢固。

新课程标准倡导科学探究，要求将学习重心从过分强调知识的传承和积累向经历知识的探究过程转化，从学生被动接受知识向主动获取知识转化。教学设计应立足于“学生为主体，教师为主导”这一基础，尊重并利用学生认识过程的客观规律，在教师的引导启发下，学生的求知欲开启，充分发挥主观能动性，完成科学活动探究过程。

2.改良教具，丰富教学设计，提升教学效果

学生初学杠杆，对支点、动力、阻力的理解是顺理成章的，但“力臂”的概念过于抽象，学生在理解上存在一定的困难。如何解决这个问题？在笔者为教学设计备受困扰之时，网上的一些资料带来了灵感。圆盘实验形象、鲜明、生动，大大丰富了干瘪的概念教学过程。笔者与同组老师精心设计的两组典型实验，实验现象极具冲突，在教学活动中通过层层递进的提问由浅入深的将学生的思维打开，学生的学习积极性被调动起来，从而取得了很好的教学效果。

物理课程标准中明确指出：科学探究既是学生的学习目标，又是重要的教学方式之一。随着新课改的推进，充满探索乐趣，灵活有趣的探究式课堂正在成为物理教学的主流。怎样才能让课堂更加的生动有趣？一个关键问题是要充分激发起学生的学习热情，由易入难、由浅入深地开展教学活动，而生动直观的教具、创意新颖的教学设计所起的作用功不可没。

3.引导学生进行归纳总结，帮助学生掌握科学认识方法

以本文所举为例，学生通过前面的实验得出自己的结论——支点与力的作用点之间的距离是导致圆盘运动状态发生改变的原因，但是最后一次实验结果与此结论相悖，随后通过学生自己思考、教师引导，最后学生自己得出正确结论，从而引入“力臂”概念。

在这一过程中，学生通过观察、分析、归纳、总结，逐步地透过现象看到本质，抓住主要矛盾，完成从感性认识到理性认识的升华。通过这样一个过程，学生对“力臂”这一概念的内涵的理解得到丰富与强化，思维能力得到锻炼，对科学认识方法有了切实体验。

概念教学是一门科学，又是一门艺术。传统的教学方法与素质教育日益凸显的矛盾要求我们在教学实践中不断改进教学方法，不断创新。因此，当固有教学模式在物理概念教学领域面临尴尬之时，尝试创设新颖生动的教学情境，使得物理概念的内涵更加形象丰满，也许是有效可行的方法之一。实践亦证明，在遵从“以学生为主体，以教师为主导”的教学原则，遵循学生认知规律的前提下，适当巧妙的设立教学情境，更加有助于学生从感性认识到理性认识的飞跃，有助于探究能力的培养以及科学素养的提升。

（作者单位：南京市建邺初级中学，江苏 南京210000）