《二力平衡》教学实践与思考

二力平衡是苏科版物理八年级下册第九章的第一节内容，其上承力的基础知识，下启力与运动的知识，在力学知识中的地位非常重要.同时，这部分知识与学生的前概念又有许多冲突，在教学中体现出来的冲突有时非常有意思，将这些教学片段记录下来并认真思考，可以丰富教师的教学经验，能够帮助物理老师在专业成长方面取得长足的进步.

教学片段1 在学习了二力平衡的概念之后，提出探究问题，教学片段记录如下：

师：如果一个物体受两个力时保持静止状态，则这两个力的大小可能会是什么关系呢？

生（部分）：可能相等.

生（少部分）：有可能不相等.

此时，持这两个观点的学生都能比较粗略地提出自己的猜想依据，但由于生活经验不足以及表达能力原因，学生又不能清晰地说出自己猜想的理由.在等待了一两分钟之后，有一个学生站了起来.

生：老师，我可不可以先问你一个问题.

师：当然可以.

生：我们用弹簧测力计测物体重力时，弹簧测力计显示的实际上不是重力，而是绳子的拉力，是不是？

师：当然是.

生：用弹簧测力计测物体重力时，要求物体必须保持静止状态.我们实际上已经用了“物体受两个力且保持静止状态时，两个力大小相等”这个结论.没什么好探究的.

思考 由于教材知识的逻辑顺序与学生的认知顺序之间必然存在不对接的地方，因此在学习用弹簧测力计测物体重力时实际上已经用了二力平衡的知识，只是彼时是基于学生经验，学生自然认同.而在本节知识的学习时，这位学生能敏锐地捕捉到弹簧测力计测重力实际上已经运用了二力平衡的关系，这是非常难得的，也是教师备课难以想到的.因此，这位学生的见解为课堂增添了一丝惊喜，也为其他学生理解深化二力的平衡知识提供了一个非常好的机会.

教学片段2 在得到二力平衡的条件后.

生：我认为一个物体受两个力作用且保持静止时，这两个力大小不一定相等.（也就是说，这位学生对上述结论并不认同.）

师：具体说说.

生：例如，教室前的讲台很重，我用一个很小的力提它肯定提不动，也就是此时讲台受到的重力与拉力并不相等，但讲台处于静止状态.

师（先表扬这位学生很会动脑筋，然后引导学生分析）：如果手不提讲台，讲台受几个力？

生（其他）：两个力，重力和支持力.

师：用手施加了一个比较小的拉力，没能提起来讲台，则此时地面对讲台有没有支持力了？或者这么问，会不会因为施加了一个很小的拉力，此时地面对讲台的支持力就没有了？

生（其他）：不会，应该比刚才要小.

师：也就是说此时讲台受几个力作用呢？

生（其他）：三个，还有支持力.

师：对了，此时讲台受到的不是两个力，所以，就谈不到二力平衡了.至于这三个力是什么关系，我们以后会继续分析.

思考 这位学生在这个环节表现出可贵的质疑精神，在大多数学生已经认同结论的情况下，这位学生仍然坚持自己的观点而没有放弃思考，这其实是很难得的，在物理教学中要注意保护和培养.同时，由于这位同学的质疑，也激发了其他同学的“反击”，他们开动脑筋，在师生互动中迅速反击成功.这样的交锋在以理性、平和的理科课堂上，并不多见.

教学片段3 有意思的是，争论还没有结束.

生1（刚刚那小组的另一名学生）：我觉得二力平衡时两个力的方向不一定要在同一条直线上.

师：为什么？

生1：我仿照刚才我们做的实验举个例子，这儿是一本书，如果我在书的两个角上各用一根细线拉住，可以这样画静止状态（如图2），你看此时两个力的方向不在同一条直线上.（因为刚刚做过探究实验，具体物理老师比较清楚，这里不再多说.）

师：大家一起来分析一下，他说得有道理吗？

部分同学一下子没转过弯来，觉得他说得很有道理；也少数同学不认同，表示异议，但说不出理由.片刻之后，有学生开始反驳了.

生2：不对呀，我们别忘记了，此时书还受重力呢，这个书一共受三个力.

生1：啊？又是三个力！

师：这个问题解决了，那我们再回顾刚才的实验，我们刚才正是通过类似的实验来证明静止物体受二力时，那个时候二力是共线的，且我们没有考虑重力呀，难道我们刚才的实验错了？

思考 课本上“不计纸片的重力”是以“信息快递”的形式给出的，一般情况下，如果预先告知学生就会显得比较生硬.而本节课，我事先没有说明，学生一开始在实验中也没有表现出异议——提出纸片有重力，都认同了当时的实验结果.而此时，借助于学生提出的问题，又可以自然地引出分析：因为纸片重力很小，对实验的影响可以忽略不计，故不影响实验结论.

教学片段4

生1（在其他学生作业时，跑到我身边问的）：我还是觉得二力平衡时，两个力可以不在一条直线上.我又想了个例子.假如一个物体用胶沾在竖起的墙上，根据你所讲的，此时物体不下落是因为物体受到了竖直向上的摩擦力作用，那此时竖直方向只受重力和摩擦力两个力，而它们显然不在一条直线上.这就证明了我的观点.

思考 这是一个相对难以分析的例子，因为其既涉及到前面刚刚解释过的，类似于将黑板擦压在黑板上，黑板擦不下落是由于受到竖直向上的静摩擦的缘故，又涉及到学生未懂的物体转动的相关知识.因此，只能告知学生这不影响实验结论，只是这一现象的解释需要更多的物理知识.但学生执着地寻找一个反例，是让我很高兴的.

后来想想，这个例子还可以举得更为简单一点：在水平地面上放一个物体，拉着物体中间作匀速直线运动，因为滑动摩擦力是作用在物体的底面上的，所以此时两个力并不在同一直线上（如图3）.

事实上，此时不仅要考虑物体的平动，还要考虑物体的转动趋势，或者说此时物体是不可以看作质点的，但在转动可以忽略不计的情况下，又是可以看作质点的，两个力可以全部作到重心上，看作共点力.

教学片段5

生：我可以证明物体受二力平衡时，这两个力不一定要作用在同一物体上.

师：啊？如何证明？

生：假如在刚才的实验中，中间拉的不是纸片，而是两块磁铁，当异名磁极靠近时，肯定会出现一种情形——两块磁铁不靠在一起，而又因为有引力而不分开.（如图4）你看看，两边的力不是作用在同一物体上，但两物体也处于静止状态.

思考 学生的思维真是厉害，能够设计出许多出乎意料的反例来证明自己的观点.这样的例子，一般情况下，如果教师压制课堂，如果学生没有思维的时间与空间，一般是不可能出现的.而事实上，这个例子是非常好的，其有助于物理教师在初中物理课堂初步渗透整体法、分离法，尽管不需要过多地挖掘，但仍然可以为高中相关知识的学习打下基础.

以上是一节课的教学反思，但管中可窥豹，如果坚持这样的实践与反思，对于自己的教，对于学生的学，都将是一件益事.