簡(jiǎn)單的內(nèi)容并不簡(jiǎn)單

賀玲+蔣德瓊

摘 要：通過(guò)“力的合成”的教學(xué)，筆者發(fā)現(xiàn)學(xué)生在規(guī)范作圖方面存在如下一些問(wèn)題：1.規(guī)范作圖的意識(shí)薄弱；2.作圖的能力有待進(jìn)一步提高，對(duì)已學(xué)過(guò)的作圖方法并不熟練。在新課改背景下，對(duì)學(xué)生能力的培養(yǎng)極為重要，學(xué)生物理核心素養(yǎng)的培養(yǎng)也包含了對(duì)學(xué)生作圖能力的培養(yǎng)。

關(guān)鍵詞：自主；規(guī)范；作圖；能力

中圖分類號(hào)：G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1003-6148（2017）7-0033-3

自主學(xué)習(xí)是一種元認(rèn)知活動(dòng)，學(xué)生通過(guò)對(duì)自身認(rèn)知活動(dòng)的認(rèn)知，對(duì)學(xué)習(xí)的內(nèi)容進(jìn)行內(nèi)化、理解和回憶[1]。在對(duì)“力的合成”內(nèi)容進(jìn)行教學(xué)的過(guò)程中，筆者讓學(xué)生通過(guò)自主學(xué)習(xí)得出當(dāng)兩個(gè)分力呈特殊角度時(shí)合力的情況。在學(xué)習(xí)過(guò)程中，學(xué)生根據(jù)所設(shè)定的題目作圖，然后對(duì)自己所作的圖進(jìn)行歸納分析，自己得出結(jié)論。如此，可以讓學(xué)生在自主學(xué)習(xí)的過(guò)程中積極主動(dòng)投入到學(xué)習(xí)活動(dòng)中，同時(shí)在分析歸納的過(guò)程中主動(dòng)思考，獲得科學(xué)的思維方法以及解決問(wèn)題的能力。

在物理教學(xué)中，圖像是非常重要的，運(yùn)動(dòng)學(xué)中的v-t圖、x-t圖，力學(xué)中的受力分析圖、光學(xué)中的光路圖以及電學(xué)中的電路圖等在物理中占了很大的比重。對(duì)于學(xué)生來(lái)說(shuō)，也需要具備一定的作圖能力，無(wú)論是在物理實(shí)驗(yàn)中，還是在習(xí)題中，對(duì)學(xué)生作圖能力的考查是隨處可見的，所以培養(yǎng)學(xué)生規(guī)范作圖的能力非常重要。筆者在教育實(shí)踐中，通過(guò)“力的合成”這一節(jié)課的教學(xué)，發(fā)現(xiàn)許多學(xué)生在作圖的時(shí)候存在不規(guī)范的行為，本文就此進(jìn)行探討。

1 簡(jiǎn)單之由

從內(nèi)容上來(lái)說(shuō)，“力的合成”這一節(jié)課，主要是要讓學(xué)生理解合力、分力、力的合成、共點(diǎn)力的概念以及等效替代的思想，并且掌握力的合成的平行四邊形定則。合力、分力等概念是學(xué)生在初中已經(jīng)學(xué)過(guò)的知識(shí)，對(duì)于力的合成，是由初中的相同或相反方向二力合成拓展到不同方向的多力合成。這些內(nèi)容思維過(guò)程簡(jiǎn)單，沒有復(fù)雜的邏輯推理，對(duì)于學(xué)生來(lái)說(shuō)相對(duì)容易掌握。學(xué)生需要通過(guò)實(shí)驗(yàn)，掌握平行四邊形定則，同時(shí)更深地理解等效替代思想，所以探究實(shí)驗(yàn)是本節(jié)內(nèi)容的重點(diǎn)。本節(jié)的內(nèi)容沒有復(fù)雜的運(yùn)算，也沒有抽象的邏輯推理，并且很多生活中很常見的現(xiàn)象都涉及到力的合成，如兩人提一桶水、晾衣服的繩子等，所以本節(jié)內(nèi)容并不難理解。

2 不簡(jiǎn)單之因

2.1 知識(shí)點(diǎn)的重要性

“力的合成”這一節(jié)，內(nèi)容雖然簡(jiǎn)單，但是它在整個(gè)高中階段的地位卻是很重要的，其中的等效替代思想以及平行四邊形定則是高中物理需要的思想和方法之一。如果這一基礎(chǔ)沒有打好，后面的學(xué)習(xí)就難以為繼。所以在學(xué)生理解了本節(jié)知識(shí)以后，還要進(jìn)行反復(fù)的訓(xùn)練，進(jìn)行鞏固強(qiáng)化。

2.2 對(duì)學(xué)生作圖能力的要求

在得出力的合成遵循平行四邊形定則以后，筆者的教學(xué)流程主要是讓學(xué)生在課堂上利用尺規(guī)進(jìn)行規(guī)范作圖，然后讓學(xué)生根據(jù)自己的作圖，分析歸納兩個(gè)力的夾角為特殊角度時(shí)，合力的大小情況。筆者根據(jù)“教科版”物理“必修1”第二章第五節(jié)中的活動(dòng)部分[2]要求學(xué)生作圖的題目為：

例1 有兩個(gè)力F1=3 N，F(xiàn)2=4 N，用作圖法求出它們之間的夾角分別為θ=0°、30°、45°、60°、90°、120°、150°、180°時(shí)合力F的大小。

筆者先以?shī)A角θ=0°時(shí)在黑板上作出示范，強(qiáng)調(diào)以力的圖示進(jìn)行規(guī)范作圖。學(xué)生作圖的結(jié)果并不理想，通過(guò)讓學(xué)生作圖，筆者發(fā)現(xiàn)學(xué)生主要存在以下問(wèn)題：

2.2.1 缺乏自主性

在進(jìn)入作圖環(huán)節(jié)的時(shí)候，學(xué)生表現(xiàn)得比較消極，缺乏學(xué)習(xí)的自主性。平時(shí)課堂上大部分時(shí)間都是聽老師講，學(xué)生漸漸地習(xí)慣了這種接受式的學(xué)習(xí)模式，所以當(dāng)把課堂時(shí)間交給學(xué)生自己的時(shí)候，他們就不愿意主動(dòng)地學(xué)習(xí)。所以在教學(xué)過(guò)程中，要為學(xué)生創(chuàng)設(shè)良好的學(xué)習(xí)氛圍，使學(xué)生有自主學(xué)習(xí)的意識(shí)，積極主動(dòng)地發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、探究問(wèn)題和解決問(wèn)題，培養(yǎng)學(xué)生積極思考、主動(dòng)學(xué)習(xí)的習(xí)慣。

2.2.2 缺乏作圖規(guī)范意識(shí)

學(xué)生作圖的不規(guī)范主要體現(xiàn)在：首先，畫力的圖示，沒有給出標(biāo)度或者沒有畫箭頭表示力的方向；其次，許多學(xué)生在本該用刻度尺畫平行四邊形的時(shí)候是隨手作圖，憑感覺畫平行四邊形。由于平時(shí)作圖的不規(guī)范，習(xí)慣了隨手作圖，當(dāng)被要求按規(guī)范作圖的時(shí)候，學(xué)生就會(huì)覺得麻煩。對(duì)于剛進(jìn)入高中的學(xué)生，要培養(yǎng)他們良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣，形成正確的學(xué)習(xí)態(tài)度，所以在平時(shí)的學(xué)習(xí)過(guò)程中，要注意訓(xùn)練學(xué)生按規(guī)范作圖，引起學(xué)生的重視。

2.2.3 對(duì)尺規(guī)作圖沒有熟練掌握

學(xué)生在作圖過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)了自己的問(wèn)題，不知道如何用圓規(guī)找另外兩條相鄰邊的交點(diǎn)，對(duì)利用圓規(guī)作圖不熟悉。學(xué)生找到了自己的問(wèn)題所在，便可以針對(duì)自己的問(wèn)題進(jìn)行學(xué)習(xí)，這樣有針對(duì)性的學(xué)習(xí)，可以有效地提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。作圖是一種技能，需要學(xué)生不斷地練習(xí)強(qiáng)化。所以在平時(shí)的教學(xué)過(guò)程中，教師要強(qiáng)調(diào)和訓(xùn)練學(xué)生規(guī)范作圖，提高學(xué)生的作圖能力。

2.3 高考考試要求

歷年高考對(duì)學(xué)生作圖能力的考查并不少見，包括畫圖像、畫力的圖示、畫共點(diǎn)力的合力以及光路圖等?？梢?，高考對(duì)學(xué)生的作圖能力是有較高要求的。高考中的作圖多是包含在實(shí)驗(yàn)當(dāng)中，實(shí)驗(yàn)教學(xué)本是物理教學(xué)的一個(gè)重要部分，而在實(shí)驗(yàn)中，常常需要通過(guò)作圖來(lái)描述實(shí)驗(yàn)收集的數(shù)據(jù)或者實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象，如果不能規(guī)范作圖就會(huì)影響實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，所以培養(yǎng)學(xué)生規(guī)范作圖的意識(shí)、訓(xùn)練學(xué)生規(guī)范作圖的能力是非常重要的。

以2015年高考山東卷為例， 原題為：

例2 （21題 10分）某同學(xué)通過(guò)下述實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證力的平行四邊形定則。

實(shí)驗(yàn)步驟：

①將彈簧秤固定在貼有白紙的豎直木板上，使其軸線沿豎直方向。

②如圖甲所示（圖略），將環(huán)形橡皮筋一端掛在彈簧秤的秤鉤上，另一端用圓珠筆尖豎直向下拉，直到彈簧秤示數(shù)為某一設(shè)定值時(shí)，將橡皮筋兩端的位置記為O1、O2，記錄彈簧秤的示數(shù)F，測(cè)量并記錄O1、O2間的距離（即橡皮筋的長(zhǎng)度L）。每次將彈簧秤示數(shù)改變0.50 N，測(cè)出所對(duì)應(yīng)的L，部分?jǐn)?shù)據(jù)如表1所示：

③找出②中F=2.50 N時(shí)橡皮筋兩端的位置，重新記為O、O'，橡皮筋的拉力記為FOO'。

④在秤鉤上涂抹少許潤(rùn)滑油，將橡皮筋搭在秤鉤上，如圖乙所示（本文圖1）。用兩圓珠筆尖成適當(dāng)角度同時(shí)拉橡皮筋的兩端，使秤鉤的下端達(dá)到O點(diǎn)，將兩筆尖的位置標(biāo)記為A、B，橡皮筋OA段的拉力記為FOA，OB段的拉力記為FOB。

完成下列作圖和填空：

（1）利用表中數(shù)據(jù)在給出的坐標(biāo)紙上（見答題卡）畫出F-L圖線，根據(jù)圖線求得L0=____cm。

（2）測(cè)得OA=6.00 cm，OB=7.60 cm，則FOA的大小為________N。

（3）根據(jù)給出的標(biāo)度，在答題卡上作出FOA和FOB的合力F'的圖示。

（4）通過(guò)比較F'與_______的大小和方向，即可得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。

該實(shí)驗(yàn)探究題考查的是“力的合成”這一節(jié)中“驗(yàn)證平行四邊形定則”的實(shí)驗(yàn)。該題的實(shí)驗(yàn)與“教科版”物理“必修1”中“力的合成”這節(jié)中的實(shí)驗(yàn)略有不同，但是原理是一致的，以兩個(gè)分力為鄰邊作平行四邊形，便可表示出合力F'。不僅考查學(xué)生利用尺規(guī)規(guī)范作圖的能力，還考查學(xué)生對(duì)知識(shí)靈活應(yīng)用的能力。如果學(xué)生熟練掌握規(guī)范的尺規(guī)作圖，掌握了作圖的技能和方法，那么要畫出FOA和FOB的合力F'的圖示就非常簡(jiǎn)單。但如果作圖不規(guī)范，就容易出錯(cuò)。所以在平時(shí)的教學(xué)中，就需要注意訓(xùn)練學(xué)生規(guī)范作圖，形成規(guī)范意識(shí)，提高規(guī)范作圖的能力。

在培養(yǎng)學(xué)生物理核心素養(yǎng)背景下，規(guī)范作圖作為學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究動(dòng)手操作的重要一環(huán)，對(duì)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)養(yǎng)成顯得尤為重要。作圖是一種基本的技能，通過(guò)嚴(yán)謹(jǐn)、規(guī)范的作圖，可以培養(yǎng)良好的學(xué)習(xí)態(tài)度和良好的科學(xué)態(tài)度[3]。但很多時(shí)候，學(xué)生卻忽略了作圖的重要性。學(xué)習(xí)并不只是學(xué)習(xí)教科書上的知識(shí)，更重要的是要讓學(xué)生學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)，掌握學(xué)習(xí)的方法和技能，為終身學(xué)習(xí)和自主學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。知識(shí)雖然簡(jiǎn)單，但是，在探索知識(shí)的過(guò)程中需要培養(yǎng)的能力卻是不簡(jiǎn)單的。所以在教學(xué)過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)采取適當(dāng)?shù)慕虒W(xué)方法，引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，注重每一個(gè)教學(xué)細(xì)節(jié)，使學(xué)生在獲得知識(shí)的同時(shí)，更能獲得對(duì)應(yīng)的能力。

參考文獻(xiàn)：

[1]封小超，王立邦.物理課程與教學(xué)論[M].北京：科學(xué)出版社，2013：60.

[2]物理教材編寫組.物理 必修1[M].北京：教育科學(xué)出版社，2012：61.

[3]范海東.培養(yǎng)學(xué)生作圖、讀圖能力的重要性[J].教育教學(xué)論壇，2010（30）：208.

（欄目編輯 李富強(qiáng)）