物理教学回归生命的教学策略与思考&以“力的分解”为例_物理论文

物理教学回归生活的教学策略与反思——以《力的分解》为例，本文主要内容关键词为：为例论文,分解论文,物理教学论文,教学策略论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。

      物理知识源于生活，是人类生活实践与智慧的结晶。人类在探究未知世界形成科学知识的过程中，也形成了物理学的思想、观念和方法，这是个体科学素养的重要体现。在教学过程中，让学生经历生活、体验生活进而追求生活，在生活中实现对知识的建构，在知识的建构中形成正确的世界观、人生观和价值观，这是物理教学的重要任务之一。因此，物理教学要从学生熟悉的生活现象出发，让学生通过对生活现象的观察与思考，体会其中所蕴含的物理原理，初步形成物理学的思想、观念和方法；引导学生从物理的视角观察和分析生活中的物理现象，用学过的知识分析解决生活实践中的问题，用物理学的思想、观念和方法去判断是非，并对生活中的重大问题作出科学的决策。在物理课堂上，教师应多采用贴近学生生活的例子，让课堂成为学习与生活衔接的场所，成为提升学生道德价值观、促进学生发展的场所。笔者以人教版《物理》必修1第三章第5节《力的分解》为例，说明物理回归生活的教学策略。

      一、物理教学回归生活的教学策略

      1.创设生活情境，引发认知冲突

      根据皮亚杰的发生认识论可知：个体的认识来源于活动，在活动的基础上，建立起认识的图式（一种认识意义上的功能结构或组织）[1]。学生的学习过程是认知结构不断调整、完善和发展的过程，是思维呈螺旋式上升的过程。物理教学只有不断引发认知冲突，打破原有的认知平衡，才能构建新的认知平衡，建立起新的认识图式。物理知识源于生活，物理教学只有回归生活，才能引发认知冲突。因此，教师要从学生熟知的生活经验出发，创设生活化的物理情境，让学生的认知与真实情境产生矛盾，造成学生心理上的失衡，从而引发解决问题的动机，激起学生的求知欲和探究的热情。

      例如，本课在引入课题时，可以让学生做一个小游戏：怎样才能将一根细钢丝拉断？教师请两个力气大的男生各执细钢丝的一端用力拉，结果钢丝很难被拉断；然后将钢丝拉直后固定在如图1所示的装置上，请一位女生在钢丝的中部用一根指头向下压，结果钢丝“叭”的一声，断了。

      

      新颖有趣的情境创设、出乎意料的实验结果，造成学生已有认知与现实情境相矛盾，从而有效地激发了学生的认知冲突，学生会情不自禁地产生一种强烈的探究欲望，为什么女生能轻松将一根钢丝压断？带着自己感兴趣的问题进行本节课的学习，学生学习的主动性和探究欲就会大大提高。

      2.通过实验模拟生活情境，培养学生的建模能力

      维果茨基认为：人的思维与智力是在活动中发展起来的，是各种活动、社会性相互作用不断内化的结果[2]。这种内化不仅通过教学，也通过日常生活、游戏和劳动等来实现。加里培林也认为：学生的认知活动是外部的、物质活动的反映[3]。学生智能的形成是外部操作通过大脑内化的结果。这充分说明了操作对于学生智力发展的积极意义和重要作用。在物理课上，教师虽然教给了学生解决实际问题和物理建模的方法，但若不经过一定的实践训练，遇到实际问题时学生仍会无从下手，不知所措。只有经过适当的训练，学生才能将解决实际问题和物理建模的方法进一步内化为自己的能力。真实的生活情境有时很难迁移到教室里，而实验模拟则可以代替真实的情境，让学生有“身临其境”之感。实验模拟是培养学生建模能力的一个重要途径，学以致用才是教学的最终目的。

      例如，本节课中，教师让学生将一个已知力按照平行四边形法则分解为两个分力，目的是让学生认识到在没有条件限制的情况下，同一个力可以分解为无数对大小、方向不同的分力，从而理解这种纯数学上的分解是没有意义的，力的分解只有在实际问题中才有意义，自然引出两种实际模型。

      （1）“滑梯”模型（如图2）——斜面上物体重力的分解

      

      学生实验 如图3甲所示，将重锤放在由软纸板构成的斜面上，观察纸板的形变及重锤的运动情况。

      结论 重力的两个作用效果：①使物体下滑；②使物体压紧斜面。

      

      （2）“吊灯”模型（如图4）——拉力的分解

      学生实验 如图5所示，用两根橡皮筋吊起一个钩码，观察橡皮筋的形变情况。当两根橡皮筋的夹角变大时，观察橡皮筋的形变变大。

      

      结论 拉力的两个作用效果：分别使两橡皮筋被拉长。

      画出拉力分解的示意图，如图5所示。

      3.通过对话引出生活情境，培养学生的思维能力

      杜威在《我们怎样思维》一书中指出：“思维起源于某种疑惑、迷乱或怀疑。……思维由某种事物作为诱因而发生。若要依据儿童（或成人）对于思维的一般兴趣，而又不顾及他们是否有引起他们困惑和打乱他们的心理平衡的某些困难问题的切身经验，是徒劳无益的”[4]。学起于思，思源于疑。问题能够激发学生的思维，学习的过程就是人认知思维活动的过程，是以原有知识为基础，在与外界交流过程中获得并建构新知识的过程。教师在新课教学时，应从学生的生活经验出发，通过对话引出生活中的实际问题，培养学生的思维能力。

      例如，本课中，在讲完“吊灯”模型后，联系生活实际，分析解决问题。

      师 如何用一根绳子将陷入泥潭中的汽车拉出来？

      模拟实验 如图6所示，用放在水平桌面上的一瓶纯净水模拟汽车。

      师 猜猜需要几个钩码才能拉动？

      生A 2个。

      生B 3个。

      生C 5个。

      实验结果 用10个钩码才能拉动。

      师 若我手头只有2个钩码，怎样才能将纯净水瓶拉动？

      学生思考讨论，然后请两个学生上台操作。如图7所示。

      实验结果 用2个钩码即可拉动。

      

      至此，课堂气氛明显活跃起来，学生对此实验现象感到好奇和疑惑，教师让学生讨论，分析原因。教师在此基础上利用图5引导学生画出拉力的两个分力，在拉力不变的前提下，增大两绳间的夹角，得出两分力变大的结论。学生对用什么方法将陷入泥潭中的汽车拉出来也就不言自明了（如图8）。

      

      4.解决生活实际问题，提升学生联系生活的意识

      物理知识源于生活，物理教学也理应回归生活。教师应引导学生用物理的眼光去观察生活，用物理的观点和方法去解决生活中的实际问题，培养学生“生活处处有物理，留心观察皆学问”的意识。学生只有经历分析解决问题的过程，才能不断提高分析解决问题的能力。在分析解决问题的过程中，只有经历成功的喜悦和挫折、失败的考验，才能形成健康乐观的人生态度，从容面对生活中出现的各种挫折和困难，并用物理学的思想观念和方法去解决生活中的问题，不断提升生活乃至生命的质量。

      例如，本课中，可引导学生分析解决生活中的四个实际问题，培养学生分析解决问题的能力，渗透联系生活的意识和学以致用的物理思想。

      （1）观光索道（如图9）应设计得紧绷些还是松弛些？

      教师引导学生利用“吊灯模型”对该问题进行分析，通过画出重力分解的示意图，理解“合力大小一定时，两分力随夹角变大而变大”的物理知识，并对上课之初的游戏进行解释，感悟“四两拨千斤”的物理原理。

      

      （2）为什么斧头刃的夹角越小越锋利？（如图10）

      教师让学生思考“劈力”产生的作用效果，画出力的分解示意图（如图11），探究两分力的大小，感悟“小力变大力”的物理原理，了解该原理在生活中的应用——千斤顶。

      （3）千年石拱桥为何不倒？（如图12）

      教师引导学生分析石拱桥的构造。理解石块重力的作用效果，画出重力分解的示意图（如图13），感悟我国古代劳动人民的智慧。

      

      （4）帆船为什么能逆风航行？

      教师演示 用电吹风使玩具汽车（装有一面用纸板做成的“帆”）逆风行驶。

      教师启发学生思考、讨论，分析帆船逆风行驶的原因，原理如图14所示。

      

      二、教学反思

      1.体现过程与方法的新课程目标

      力的分解是继力的合成之后，学生再次利用平行四边形定则处理矢量问题。教材中以拖拉机拉耙时，对耙的拉力产生两个作用效果说明力的分解及分力的概念，指出力的分解是力的合成的逆运算，遵守平行四边形定则；然后指出将一个已知力作为平行四边形的对角线可以画出无数个平行四边形，即同一个力可以分解为无数对大小、方向不同的分力。因此，力的分解要根据实际情况确定，这里的“实际情况”就是生活中的具体问题。根据实际情况确定力的分解就是要根据具体情境，寻找力的实际作用效果，确定分力的方向。教材以对斜面上物体重力的分解为例，说明将重力沿平行于斜面和垂直于斜面方向进行分解，得出两个分力与斜面倾角的大小关系；在此基础上，引导学生联系生活实际，说明高大的桥要造很长的引桥的原因。但教材并没有说明这样分解的原因，且通过对教材上例题的学习，学生很难理解和掌握生活中其他常见力的作用效果，因此也很难对他们进行分解。

      为此，教师可以用学生熟悉的“滑梯”和“吊灯”模型实例构建力的分解模型。教师通过实验模拟生活情境，让学生经历科学探究过程，了解两种模型中力的作用效果，意识到力的分解不是一种简单的数学运算，而是解决实际问题的需要，从而体会物理与生活的联系，增强学以致用的意识。这正是物理教学过程与方法维度的要求。

      2.体现用教材教的新课程理念

      新课程实施以来，教师已成为课程的建设者和开发者，教学过程就是对教材二次开发的过程。因此，教师在教学过程中应根据学生的具体情况及教学内容等灵活处理教材，使教学内容更贴近学生的现实生活，更有利于学生的学习，以启发学生的思维。

      至此，学生已了解了力的分解需要根据力的作用效果进行，但由于实际生活中不同的力其作用效果是不同的，这就给力的分解增加了难度。如何使学生学会分析力的作用效果，掌握生活中常见力的分解方法，并会用力的分解原理解释生活中的物理现象，成为本节课教学的关键。为了突出物理与生活的联系，有效解决教学中的难点，我们将教学重点放在对生活中力的分解模型构建和利用力的分解模型解决生活中的问题上。本节教学设计源于教材，但又对教材内容进行了拓展和延伸，而将“矢量相加的法则”留给学生课外自学，这样既突出了教学的重点，也为学生的自主学习提供了空间，这种对教材内容个性化地处理，体现了“用教材教”而不是教教材的新课程理念。

      3.体现“教育回归生活”的新课程理念

      杜威曾把教育的本质概括为“教育即生长，教育即生活，教育即经验的不断改造”[5]。生活是教育之本，失去生活的物理好比无源之水，终会干涸。关于“钱学森之问”的思考，深层次的原因就是我们的教育脱离了学生的生活世界，我们为学生提供的只是僵死的知识，学生的创造力和创新意识被扼杀，而创新在很大程度上需要活的知识，需要深厚的生活积淀[6]。本节课通过小游戏创设生活化的物理情境，出乎意料的实验结果增加了学生的悬念，有效地激发了学生的探究欲望。通过生活中的两种实例——“滑梯”和“吊灯”，构建力的分解模型，通过实验模拟生活情境，体验力的作用效果，理解力的分解原理。通过解决“如何将陷入泥潭中的小汽车拉出来？”这个问题，利用巧妙的模拟实验，让学生理解其中的物理原理，实现物理知识与学生生活世界的沟通，引导学生从生活走向物理；通过对现实生活中四个问题的解决，让学生感悟到物理与生活紧密相关。在解决问题的过程中，开启了学生的智慧，提升了用物理知识解决实际问题的能力。通过本节课的学习，学生在面对日常生活中纷繁复杂的物理现象和问题时，能够用物理学的原理和方法作出科学的判断或决策，从而提升了学生的科学素养和学以致用的能力。

      总之，物理教学要紧密联系学生的生活实际，渗透生活化元素、从生活中寻找学生感兴趣的学习素材与问题、引导学生用物理的思维方法去观察和认识周围环境，才能帮助学生真正获得富有生命力的物理课堂知识，使他们不仅理解所学的知识，而且能够应用，从而切实体会到物理在生产、生活、科技与社会领域的应用价值[7]。

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