人教課標實驗版九年級運動和力二力平衡“百校聯(lián)賽”一等獎

二力平衡概念教學論析一、問題提出不同版本的初中物理教材對二力平衡概念的敘述有所不同。例如，人民教育出版社1987年版，將二力平衡概念定義為“一個物體在兩個力的作用下，如果保持靜止狀態(tài)，我們就說這兩個力是平衡的?！苯又ㄟ^實驗得出二力平衡的條件是，“作用在一個物體上的兩個力，如果在同一直線上，大小相等，方向相反，這兩個力就平衡?！睉撝赋?，二力平衡的條件反映的是物理規(guī)律。又如四年制初級中學課本《物理》（試用本，北京師范大學出版社1989年版）也提出了二力平衡概念和二力平衡的條件這一物理規(guī)律。雖然對二力平衡概念的定義在文字表述上略有不同，本質(zhì)上卻是一致的。另一版本教材則采取了與上述兩本教材完全不同的表述方式。人民教育出版社1989年出版的初中《物理》第一冊（試用本）在回憶生活實例和觀察實驗的基礎上得出結(jié)論，“作用在物體上的兩個力，如果大小相等，方向相反，并且在一條直線上，我們就說這兩個力彼此平衡。”應該注意，上述結(jié)論的內(nèi)容跟前面提到的兩本教材中的二力平衡的條件這一物理規(guī)律的內(nèi)容相似，但在這本教材里則是把它當做二力的平衡概念的定義，因為這是該書首次提出力的平衡這一名稱。物理概念的教學方法跟物理定律的教學方法并不一樣，而學生形成概念和掌握物理定律的思維程序也截然不同。為了說明應如何正確處理上述三本教材中二力平衡概念的教學方法問題，應該先就物理概念和物理定律的教學方法問題略做分析、討論。二、物理概念和物理定律的教學方法規(guī)律物理概念反映的是物理客觀事物（物體、物質(zhì)、物理過程、物理現(xiàn)象）的本質(zhì)特征，通過給概念下定義的方法，用簡練的文字或語言把這個本質(zhì)特征表達出來。教學方法跟學生的思維程序兩者應該同步，彼此協(xié)調(diào)。首先，觀察有關的實驗，回憶學生已熟悉的生活生產(chǎn)實例，使學生獲得必要的感性認識。其次，在感性認識的基礎上，通過比較、分析與綜合，概括出所觀察事物的共同特點，并且用簡練的文字或語言把這個共同特點表述出來（這段文字就是該物理概念的定義）。再次，用一個恰當?shù)拿Q來代表所研究事物和它們共同的特點。物理定律表示的是物理現(xiàn)象之間的客觀內(nèi)在聯(lián)系，表示物理量之間實際存在著的關系。因此，物理定律的教學方法和學生的思維程序是，通過若干次數(shù)的實驗或觀察，尋求現(xiàn)象之間具有怎樣的內(nèi)在聯(lián)系，物理量之間存在著怎樣的數(shù)量變化依賴關系，然后用恰當?shù)奈淖只蛘Z言，或者用數(shù)學形式，把這種關系表達出來。三、二力平衡概念的教學方法對于本文提到的前兩種教材，二力平衡概念的教學方法應該是，首先，引導學生觀察實驗或回憶生活中常見的一些實例，諸如，懸掛著的電燈、放在桌子上的書都靜止不動，司機不變動操縱裝置的位置時在平直路上行駛的火車或汽車的運動狀態(tài)不變，等等。其次，引導學生尋求這些物理事實的共同特點，即一個物體在兩個力作用下保持靜止狀態(tài)或勻速直線運動狀態(tài)（運動狀態(tài)不變）。再次，引導學生顧義思名，用二力平衡這個名稱來代表上述事實的共同特點。對于本文提到的第三種教材，講授力的平衡概念時，要特別注意避免與物理定律的教學方法相混淆，避免學生錯誤地把“作用在物體上的兩個力，如果大小相等，方向相反，并且在一條直線上，我們就說這兩個力彼此平衡”這一結(jié)論當做是物理規(guī)律，而應使學生正確地把這一結(jié)論理解為二力平衡概念的定義。為此，在教學方法上，首先，做實驗和舉實例使學生建立物體在兩個力作用下保持靜止或運動狀態(tài)不變的感性知識。其次，啟發(fā)引導學生尋求上述事實的共同特點，即這兩個力大小相等，方向相反，并且在一條直線上。再次，顧義思名，兩個力大小相等，方向相反，在一條直線上，作用彼此平衡，所以，可以把上述物理事實和它們的共同特點，用力的平衡這個名稱來代表。對于第三種版本教材，不需要再提出“二力平衡的條件”這一名稱，提出來也無法闡述它的內(nèi)涵。學習掌握物理知識的目的在于應用，解答物理習題是一種應用模擬。解答物理習題一般都要綜合應用所學的物理概念和物理規(guī)律知識。雖然三種版本教材對二力平衡概念的定義在表述方式上有所不同，但應用它來解答習題時，基本思路卻是一致的，即都要抓住下列三者間的聯(lián)系，特別是左右兩方框之間的聯(lián)系。就是說，通過二力平衡概念確定了如下關系：作用在同一物體上的兩個力大小相等、方向相反、并且在同一直線上，則物體保持靜止狀態(tài)或勻速直線運動狀態(tài)；若物體在兩個力作用下保持靜止狀態(tài)或勻速直線運動狀態(tài)，則這兩個力必大小相等、方向相反、并且在同一直線上。題目：質(zhì)量是10千克的鐵塊放在水平地面上靜止不動，地面給鐵塊的作用力多大？方向是怎樣的？分析解答：鐵塊受到兩個力，一個是地球?qū)﹁F塊的吸引力，即重力，它的大小等于98牛，另一個是地面對鐵塊的支持力，是待求量。鐵塊靜止不動，必是重力跟地面對鐵塊的作用力兩者大小相等，方向相