任虎虎

(江苏省太仓高级中学 江苏 苏州 215411)

在教学过程中总会出现这样的场景：当教师在呈现精彩的实验情境时，学生都兴高采烈，而当教师抛出问题时，有一部分学生就开始沉默了，究其原因，不是教师设置的问题不好，而是问题的梯度有时太大.不妨换个角度，在情境之后问“大家在这里有什么问题需要问老师的”，再进行引导，生成有效问题，促进学生主动学习.

1 巧设趣味化实验情境——探究作用力和反作用力的概念

设置情境1：用如图1所示的实验装置演示；两个完全相同的弹性小球A和B在轨道同一高度同时由静止释放，观察两小球的运动情况.

图1 两球弹性碰撞的演示实验

师：两小球运动到最低点时被弹回去，在这里有什么疑惑需要问老师的？

生1：两小球的运动方向为什么都发生了改变？

生2：(基础好的同学)两小球都受到力的作用.

师：对小球A或B来说谁给它了施加了弹回去的作用力？

生：应该是相互施加的.

设计意图：这个实验旨在通过直观的观察帮助学生理解力的作用是相互的并且相互作用力发生在两个物体之间.

设置情境2：让同学用手用力将竖直的笔尖向下压.

师：同学们有何感觉？现象能说明什么问题？

生：手压笔尖手有痛的感觉，说明自己对笔尖施力，同时笔尖对手也有力的作用.

师：你觉得刚才的事实反映了力定义中的那个词？

生：“相互”.

设计意图：通过学生的亲自体验和帮助学生理解力的作用是相互的.

学生活动：常言道“一个巴掌拍不响”，请大家比赛拍巴掌，看谁拍的最响.

师：拍的最响的甲同学谈谈感受.

生：两只手都有疼痛感.

师：这说明了什么问题？

生：说明两只手相互施加了作用力.

设计意图：通过激发学生的热情和真实感受帮助学生理解力作用的相互性.

教学感悟：对于学生有基础、有能力解决的问题，教师千万不要包办代替；尤其对于难点问题，能通过创设情境引导学生自主解决的，教师千万不要直接告诉学生结论，要相信学生“能”，目的是帮助学生自主学习.

2 巧设层次化实验情境——探究作用力和反作用力间的关系

设置情境3：再次拍巴掌.

师：两只手的疼痛感是否一样？

生：差不多.

师：这说明了什么问题？

生：作用力和反作用力大小可能相等.

设置情境4：连接好实验装置后，让学生来做实验，让一传感器的固定在墙上，另一传感器握在手中，适度拉动手中的传感器，可以多让几位学生上来体验.

图2

师：对于图2大家有什么问题需要问的吗？

生甲：在图2中，为什么作用力和反作用力的图像在t轴上下两侧？

生乙：为什么图像是曲线？

师：其他同学可以帮我回答一下这两个问题？

生丙：作用力和反作用力的图像在t轴上下两侧说明作用力、反作用力的方向是相反的，曲线说明物体在运动.

生丁：不对，物体明显是静止的，曲线说明手在抖.

师：其他同学可以讨论一下谁的说法准确.

大多数学生都认同后者.

师：从作用力和反作用力的F-t图像可以得出哪些结论？

生：两个静止物体之间的作用力和反作用力总是大小相等、方向相反，作用在同一条直线上.

设计意图：这样设置的目的是通过DIS实验定量地探究静止的物体之间作用力和反作用力满足的关系.

设置情境5：把一个传感器系在一个物体上，另一个握在手中.当通过传感器用力拉物体时，物体的运动状态可随着力的变化而变化.

师：通过观察，当物体运动状态发生变化时，作用力和反作用力的F-t图像有什么特点？

生：特点主要有两个：变化、对称.

师：从这两个特点你可以得出那些结论？

生：变化，力的大小在变化，说明产生作用力和反作用力的两个物体的运动状态在变化. 对称？(学生讲不出)

师：注意观察图3中任意两对称点的纵坐标,同学们现在就此问题进行小组讨论.

学生活动：学生开始讨论，根据图像学生很容易得出：当物体处于运动状态下，任何时刻，作用力和反作用力始终满足：等大、反向(t轴的上下两侧)、共线，这与物体处于静止状态下的规律相同.

师：从图像中你还可以得出哪些结论？

生：？(想不到)

图3

师：(让学生注意观察图3上的起始点、终止点和拐点)同一时刻？

生：作用力和反作用力是总是同时产生、同时变化、同时消失.

设计意图：这样设置的目的是通过DIS实验定量的研究运动状态变化的物体之间作用力和反作用力满足的关系.

设置情境6：拔河比赛是一项很有趣的娱乐活动，为探究双方作用力的情况，把两队运动员简化为两个人，一个高大强壮的男生与一个瘦小柔弱的女生.让他们各自拿着一个完全相同的测力计对拉.将实验过程分成如下步骤让学生仔细观察：

师：让女生“主动”施力，两测力计的示数情况如何？

生：两测力计都有示数，且相等.

师：让男生“主动”施力，两测力计的示数情况如何？

生：两测力计都有示数，且相等.

师：实验中我们能得到什么结论？

生：力的作用总是相互的，在数值上近似相等.

设计意图：通过学生的观察，帮助学生破除对主动力与被动力大小不相等的错误认识.

设置情境7：作用力和反作用力与一对平衡力的有很多相似的地方.

师：它们一样吗？

生：不一样.

师：区别在什么方面？

生：区别是作用力、反作用力总是作用在两个不同的物体上，而平衡力作用在同一个物体上.(学生基本只能讲到这里)

师：作用力和反作用力总是同时产生、同时变化、同时消失，而一对平衡力呢？试举例说明，同学们可以小组讨论.

学生活动：这里学生可以举出很多例子.总之，其中一个可以离开另一个而单独存在，比如放在桌子上的水杯，重力和支持力是一对平衡力，当把水杯拿起后，重力仍在，但支持力消失.

教师可以通过列表格进行详细比较.

设计意图：通过新旧知识对比，引导学生自己举实例说明作用力和反作用力与一对平衡力的区别.

教学感悟：学生对DIS的好奇心远远超出了教师的预料，教师需要将DIS实验的趣味性转化为学生的探究作用力和反作用力F-t图像的兴趣.借助DIS定量呈现难点问题，通过引导学生合作学习，交流讨论逐层分析难点.要敢于向学生放权，给学生一个机会，学生将还你一个惊喜.

3 巧设系列化实验情境——探究非接触性质的作用力和反作用力间的关系

设置情境8:用细线悬挂一根铁钉，然后用一磁铁靠近铁钉，让同学们仔细观察铁钉的运动情况.

师：铁钉和磁铁并没有相互接触，铁钉为什么会偏向磁铁？

生：铁钉受到了磁铁对它的磁力作用.

设计意图：通过对铁钉运动的认识帮助学生理解磁力是一种非接触力.

设置情境9：现在用细线把磁铁悬挂起来，然后用铁钉靠近磁铁，让同学们仔细观察磁铁的运动情况.

师：磁铁为什么会偏向铁钉？

生：磁铁受到了铁钉对它的磁力作用.

师：磁力是一种非接触力，通过上面的实验，你可以得到什么结论？

生：非接触力间的作用也是相互的.

师：猜想铁钉和磁铁间的相互作用力满足怎样的定量关系？

生：等大、反向、共线、异物.

设计意图：通过对磁力的进一步认识帮助学生理解非接触力间的作用也是相互的.

设置情境10：连接好如图4所示的实验装置，将两个静力传感器固定起来并连接到计算机，两个细线竖直.

图4 用细线悬挂两条形磁铁，探究非接触性的力也是相互作用的

师：分析F-t图像的特点，可以得出哪些结论？

生：和前面的结论相同.

设计意图：非接触力是力的重要组成部分，通过学生对这个实验的分析，帮助学生理解非接触性质的作用力、反作用力满足与接触力相同的规律.

教学感悟：课堂教学离不开学生的真情实感.情感是知识传授的“高速公路”.如果将15 g盐放在你面前，无论如何你都难以下咽，但当将15 g盐放入一碗美味可口的汤中，你在享用佳肴时，将15 g盐也全部吸收了.巧设实验情境是解决教学难点的灵丹妙药，根据需要创设恰当的实验情境，通过引导学生自主学习、合作讨论、师生互动任何教学难点都会迎刃而解.