轻弹簧模型的教学法及其效果探讨

1、轻弹簧模型的教学法及其效果探讨轻弹簧模型是一种理想化的物理模型之一，忽略了弹簧质量，突出其发生弹性形变后因要恢复形变对其所接触物体将施加力的作用，即弹力。轻弹簧模型的一个重要特点是，弹簧上的力处处相等。就这个特点而言，教师应该根据学生的学情变化，帮助学生循序渐进地加深理解。学情一：在情景较为简单的情况下（例如平衡状态） ，学生能够接受轻弹簧上的力处处相等。在这种简单情景下，学生为什么容易接受轻弹簧上的力处处相等呢？简单点说，它跟学生的经验认识相吻合；专业点说，它跟学生业已构建的信念系统相近。例如拔河比赛中，双方力量相当时难分输赢；扳手腕活动中，双方力量相当时难决雌雄。学生诸如此类的生活经验促成

2、学生构建了一套信念系统，这些信念系统对物体平衡条件、二力平衡等物理知识的理解起到正向促进作用。可见，在初中物理教材中设置物体受力平衡知识是合理的，是符合学生的认知特点和规律的。物体平衡知识的学习，进一步巩固了这一套信念系统，从而高中生对"平衡状态下轻弹簧上的力处处相等" 无需理性分析。学情二，在变速运动情景下，轻弹簧上的力是否处处相等呢？未学习牛顿第二定律的同学，毫无例外都将作否定回答。即使学习了牛顿第二定律，理性思维发展较慢的同学将顽固地坚持否定答案。基于这个学情特点，物理教师一般不轻易地分析变速情况下的轻弹簧受力特征。而是待同学们对牛顿第二定律建立较为牢固的认识后，从牛

3、顿第二定律出发推导论证变速情况下轻弹簧上的力还是处处相等。实际上这也是弹簧之所以要求其"轻" 的根本性原因。学情三，如果同学们对变速运动情景下，轻弹簧上的力处处相等接受了下来，那么教师将会顺势推广到更一般的情况，即在任何情景下，轻弹簧上的力都处处相等。就轻弹簧模型的教学，如果教师能够沿着上面学情特点进行循序渐进的教学，把教学时间的跨度拉大，那么这样的教师无疑被看着是有经验的物理教师。但是笔者发现：有经验的物理教师还是高估了这一教学法的教学效果。笔者有例为证。例 1. 如图所示，四个完全相同的弹簧都处于水平位置，它们的右端受到大小皆为 F 的拉力作用，而左端的情况各不相同：弹

4、簧的左端固定在墙上；弹簧的左端受大小也为 F 的拉力作用；弹簧的左端拴一小物块，物块在光滑的桌面上滑动；弹簧的左端拴一小物块，物块在有摩擦的桌面上滑动.若认为弹簧质量都为零，以 L1、L2、L3、L4依次表示四个弹簧的伸长量，则有 () A L2 B L4L3C. L1 D. L2=L4这是一道高考题，正确答案为D。有经验的教师哪怕按照前述教学法对轻弹簧模型进行了 " 有效 " 教学，他所教的学生做出正确答案依然不多。当年此题的得分率非常低也说明这一点。进入高三复习，就这道习题再一次跟同学讲解，同学们依然很难接受D这个正确答案。哪怕教师讲解数十遍，学生都难以接受。课后仔细询问缘由，学生说：根据牛顿第二定律进行推理，我们没有疑问，但是我们就是难以接受这个结论。对，学生不是不理解，而是不接受。为什么会有如此奇怪的教学现象呢？这是值得研究的教学课题。不管怎样，这个奇怪的教学现象给予我们启示：理性的逻辑推理，并非每一个人都能顺利进行。即使接受