给学生一个认知的支点

文/范雄兵

“给我一个支点，我就能撬起地球！”它是古希腊科学家阿基米德的名言。这其中的道理是杠杆原理，通过改变力臂的长短实现小力换大力的目的。同样学生的认识也存在着最近发展区，如果我们能够在教学中重视学生在所学知识的最近发展区，帮助学生找到学习的支撑点，据此发展提高，将是提高课堂教学效益的有效手段。在高中物理教学中我就这一问题引起重视，在具体教学内容的学习中引导学生，取得了一定效果，现就具体做法举之一二，望能得到同仁的认同。

在力学中：受力分析时，学生往往不能区分使力和受力， 不能真正认识到物体之间的相互作用， 进行受力分析时不是漏力就是添力或者把物体对其它物体的力也画在上面。如果引导学生进行正确的受力分析。例如图1所示，质量为m的物体放在水平地面上，受到一个与水平方向成θ角的斜面上的外力F的作用下处于静止状态，分析物体受哪些力的作用？引导学生做这样的尝试，假如我就是这个物体（研究对象），躺在地面上受到一个斜向上的拉力作用，我还有那些感觉（那些物体还对我有作用），分别是怎么的。这样帮助学生认识到受力分析时，可将自己等同于受力物体，在体验感受中认识受力，进行正确受力分析。再如在摩擦力的教学中，为了帮助学生认识摩擦力产生的原因及必须同时满足的几个条件，如图2所示我用两手的手指进行比划。动员学生动手比划，体会摩擦力产生要直接接触、接触面粗糙、相互挤压、有相对运动或相对运动趋势时才会产生。

在运动学中：第一章“运动的描述”及第二章“匀变速直线运动的研究”教学时，由于学生第一次接触矢量的运算，而矢量运算法则“平行四边行定则”需要在第三章“相互作用”第四节“力的合成”中学习“验证平行四边形定则”才会学习到，所以在教学中怎样帮助学生理解同一直线上矢量的运算就显的异常困难和重要。教材中虽然也提到了在作标系中如何确定物体的位置和位移，但速度和速度的变化不同于位置和位移那么好理解。为了解决这一问题，了解到学生对用有向线段来表示速度的大小和方向以及速度变化的大小和方向（加速度的方向）能够接受和理解。为此可通过以上三个示意图帮助学生建立速度及速度变化的感性认识。在加速直线运动中，如图3，末速度比初速度大，速度变化大小及方向可理解为在初速度的基础上沿其方向进一步增长出来的。在减速运动中，如图4，末速度比初速度小，速度变化大小及方向可理解为在末速度的基础上向初速度方向收缩而形成的。当末速度与初速度反向时，如图5，速度变化可理解为初速度反向收缩，减小到零后继续减少（反向增加）的结果。这样直线运动中可能出现的三种情况速度方向与速度变化（加速度的方向）的方向之间的关系就显的非常清楚。有了以上的分析引导学生总结：物体做加速直线运动时初速度与加速度同向；物体做减速直线运动时初速度与加速度。反之亦然，物体初速度与加速度同向时，做加速直线运动；物体初速度与加速度反向时，做减速直线运动。这样以来在后面的计算中正负号就一清二楚。

在电学中：对于电路中的动态分析。在如图6所示的电路中，当滑动变阻器R3的滑动触头P向下滑动时(　　)

A．电压表示数变大，电流表示数变小

B．电压表示数变小，电流表示数变大

C．电压表示数变大，电流表示数变大

D．电压表示数变小，电流表示数变小

解析：R3的滑动触头向下滑动，所以R3接入电路的阻值变大，导致并联电路的阻值变大，电路的总电阻变大，干路电流变小；并联电路的电阻变大，则并联电路的分压增大，即R2、R4串联电路的电压变大，所以流过这一支路的电流变大，由于干路电流变小，所以电流表的示数变小；因为R2、R4串联电路的电压变大，使得R2两端分压变大，电压表示数变大，本题答案为A。整个分析过程逻辑严密，过程完整，可是学生独立分析困难重重，往往是顾了这个顾不了那边，会做这道题不会做相类似问题。如果在这里联系实际生活，把电路比作道路，电流比作车流，问题就会变得简单易学。具体类比为，从甲地到乙地有两条路可走，但由于其中一条路修路施工，这样以来施工公路车流量自然变小，而另一条公路车流量自然变大，但两条公路由于其中一条施工，整个公路通行受到影响，所以整体车流量变小。有了这个类似情境作为支撑，学生拿到题很快就把各支路和干路电流的变化判断出来，然后进行一判断分析就变的轻松简单。

在原子学中： 用人造地球卫星类比原子的轨道模型。 下列说法中正确的是(　　)

A． 氢原子由较高能级跃迁到较低能级时， 电子动能增加，原子势能减少

B． 原子核的衰变是原子核在其他粒子的轰击下而发生的

C．β衰变所释放的电子是原子核内的中子转化成质子而产生的

D．放射性元素的半衰期随温度和压强的变化而变化

这道题的答案为AC，其中A选项指导学生类比于学生掌握较好的人造地球卫星，通过卫星高低的变化引起卫星动能、势能的变化进行类比分析判断，很容易确定A选项。

通过以上举例分析可以看出，在教学中通过寻找学生认知体验，通过数形结合，通过类比生活现象和熟悉的物理规律相结合。帮助学生找到进一步认识的支撑点，学生在学习上了解更准确，认识更全面，问题解决更轻松。可见给学生一个支点很重要，支点好，可以“四两拨千斤”。

（作者单位：江苏省溧阳市戴埠高级中学）