以“问”设境，探究“二力平衡”

学习物理，离不开问题。通过问题来激发学生的好奇心，让学生在问题中多思考、多动手、多实践，渐进发展物理素养。笔者结合“二力平衡”教学，试图从问题导学中让学生探析“二力平衡”的条件，以此来深化对物理知识的理解。

一、展示概念，从问题中引出“二力平衡”

“二力平衡”是初中物理的重点之一，在概念展示上，先从“平衡”入手。如果某物体在两个力作用下处于平衡状态，我们就说“这两个力相互平衡”。从物理概念中，让学生对照教材，讨论“两个力在什么条件下得到平衡？”根据“二力平衡”的定义，可以归纳出哪些条件？如“同体、等值、反向、共线”。认识了概念之后，说说“二力平衡”产生的条件是什么？由此得到“同一个物体”受到“两个力”的作用，这一前提，满足“同体”要求。学生在思考该问题时，难免出现疑惑，我们在课堂上，怎样让学生掌握“二力平衡”的特征？引入动手实践，拿出一把剪刀，将“卡片”一分为二。在未剪开之前，卡片是一张，而剪开后，卡片变成两半张，研究对象变为两个，受力个数也发生变化。反思“二力平衡”的概念与条件，“同体”是基本条件，教师可以让学生结合实践体验，认真阅读教材，从中感知“二力平衡”的特征，发展科学素养。

二、在实践活动中融入问题，体验物理探究

在学习物理时，对问题的导入要基于学生的探究意识，引领学生从实践探索中感知物理，领会物理的本质。在“二力平衡”条件探究中，教材中将卡片作为研究对象，利用两个钩码，通过定滑轮连接起来。当改变钩码个数时，对卡片的拉力也发生变化；在探索二力共线问题时，可以通过旋转卡片角度来改变拉力方向。在本实验探究中，为什么要选择卡片？主要由于卡片质量轻，其重力可以“忽略不计”，由此，在分析“二力平衡”时，就可以将重心放在“二力平衡”的条件上。不过，问题又出来了：“忽略不计”需要满足什么条件？结合该实验，对于影响“二力平衡”的因素进行梳理，让学生正确、科学地认识实验过程，分析钩码对卡片的作用力以及卡片自身的重力因素。定滑轮在钩码拉力下，其方向是水平的，而卡片在重力作用下，其方向是垂直向下，通过细线的连接，也会影响对钩码的拉力。也就是说，在重力作用下，卡片两侧的拉力是“不共线”的。不过，根据卡片重力的计算，其数值与钩码所作用于细线的拉力相比，重力所产生的影响远远小于钩码的拉力，对整个实验的影响很小，可以“忽略不计”。同样，在讨论“二力共线”关系时，结合该实验方法，可以通过控制变量法，“二力”的大小相同，方向相反。如何来通过旋转卡片来实现在两个方向上所受的拉力大小相同，但方向却是相反的？学生动手体验后，明确只有“在卡片的正中间”作为旋转轴，才能达到大小相同、方向相反的二力平衡；否则，二力的方向将不“共线”。

三、另辟实验途径，让学生领会“二力平衡”的条件

在物理知识学习中，教师要给予学生自主动手、自主实验的机会，特别是依托问题情境，引导学生从实验中自主思考，发展物理学科素养。本节“二力平衡”知识探究教学中，对“二力平衡”的条件进行了探究，可以鼓励学生从实验对比中引出问题，在前面的卡片实验中，虽然实验过程直观，但存在干扰因素。如卡片的重力影响，对定滑轮的功能不理解。为此，我们可以利用弹性绳和圆形薄铁片来改进实验，让学生感受“二力平衡”的条件。先将弹簧绳悬挂起来，中间连接圆形铁片，下面悬挂小球。观察并分析受力情况。重力是无法消除的，但可以将重力转换为实验平衡条件。物体本身受弹性绳的拉力向上，自身重力向下，处于平衡状态需要满足什么条件？借助于精简实验提出问题：实验中，小球受到哪些力？如何得到平衡？很显然，小球的重力G与弹性绳的拉力F，得到F=G。如果轻轻托举小球，则F与G的大小关系如何变化？用力向下拉小球，F与G的大小关系如何？在“二力”共线关系上，如果将小球转向一侧，保持弹性绳垂直，在F与G相等条件下，猜想小球在松手后如何变化？学生能够从中深刻认识“二力平衡”的条件，体会到学习的乐趣。

总之，学生的探究是从问题开始的，教师要通过设置有效的问题激发学生的探究意识，拓展和延伸学生的思维，提升课堂教学的有效性。