简单之道,探究“按力的作用效果分解”的硬核真理

“简单的是硬道理吗?”这个问题很有意思,它触及了物理学习中的一个常见困惑,尤其是在“按力的作用效果分解”这个话题上。
我们可以从几个层面来理解:
1. "“简单”与“硬道理”的关系:" "“硬道理”通常指客观规律、基本原理。" 在物理学中,比如牛顿运动定律、万有引力定律等,它们是经过实验验证的、普适的基本规则。 "“简单”有时指直观、易于理解或易于操作。" 但“简单”不等于“正确”或“有效”。 "关系:" 基本原理(硬道理)有时可以用非常简单的方式来表述或应用,这让人觉得“简单的是硬道理”。但有时,为了更精确地描述复杂现象或为了解决特定问题,我们需要引入更复杂的模型或方法,这看起来不“简单”,但却能更准确地反映“硬道理”。
2. "“按力的作用效果分解”是什么?" 这是力的分解的一种方法。与“正交分解”(按坐标轴或互相垂直的已知方向分解)不同,“按力的作用效果分解”是指根据力所产生的"实际效果"来分解力。 "例子:" 将一个斜向拉物体的力 `F` 分解为沿斜面向下的分力 `F_x` 和垂直于斜

相关阅读延伸:简单的是硬道理吗?——再谈“按力的作用效果分解”

在一个教学交流群,又热闹地讨论了“按力的作用效果分解”。发起问题的老师,困惑点在于,市面上的教辅资料依然还是“按力的作用效果分解”。

众所周知,课标版人教社教材早就不再有“按力的作用效果分解”说法了,代替这一说法的却是“按力的需要分解”说法。03版课标教材,还专门安排了力的分解一节,用例题阐述了“按力的需要分解”,然而绝大多数一线教师似乎不买账,硬是把例题讲成了“按力的作用效果”分解,市面上的教辅资料编写就是例证。17版课标教材“删除”了“力的分解”,而把“力的分解”安排在“力的合成”中,只用几句话带过,但是这几句话道出了本质——力的分解是力的合成之逆运算,遵循平行四边形法则;讲清了运用原则—— 根据具体问题来确定分解 。可见,“按力的效果分解”和“按力的需要分解”两种说法都摒除了,而是运用了哲学层面方法论术语来表述。

那么,按力的作用效果进行分解,到底存在怎样的理论谬误,又会导致怎样的实践后遗症呢?下面这篇文章叙述的很到位。

对“按力的作用效果分解”进行质疑批判,有近二十多年了,人教社教材接受批判并致力于改正错误也有十多年了,那么为什么教辅资料中还会出现呢?走进课堂,恐怕广大一线教师还是会按照教辅资料来教学,这又是为什么呢?

有些教师恐怕也意识到了这个问题,但是在绩效考核下,他依然违背自己的初心,最终还是按照教辅资料来讲解,这是为什么呢?

我们来研究教辅资料,对前文截图中的表格进行分析,恐怕就会明白一些端倪:

特点一、解题步骤非常简单:①按“效果”确定分解方向;②根据平行四边形法则计算得到结果。如此讲解,也非常轻松,效率高。

特点二、情境总结“全覆盖”,讲一练二迁移三,对于课堂不睡觉的学生,几乎都能“掌握”。如此教学,学生也不会陷入“习得性无助”中,因为他会有“成就感”。

坚决批判“按力的作用效果分解”的老师阅读到这里可能会暴跳如雷了,对于不平衡情况怎么办?

凉拌!

不跟你对话!

“我”依然稳坐泰山,第一,表格中后面几种情况,几乎不会出现不平衡情境;第二,对于第一种情况,届时再告诉学生,“有加速度时,采用正交分解”。

坚决批判“按力的作用效果分解”的老师,会怎样教学呢?

采用“直接教学法”,则直接讲解解题步骤:

步骤一、明确求解问题;

步骤二、确定研究对象。

步骤三、进行受力分析。

步骤四、选择物理原理。

步骤五、确立解题方法。

步骤六、完成问题计算。

可能的辅助步骤:根据牛顿第三定律定律,“转换结论”。

针对下面问题,具体解题步骤如下:

问题:

步骤一、画出小球对斜面的压力;

步骤二、确定小球为研究对象;

步骤三、对小球受力分析;

步骤四、运用平衡原理;

步骤五、对重力进行分解;

步骤六、构造二力平衡,得出结论;

步骤七、运用牛三,转换结论。

为了提高课堂效率,以左图为例,按上面步骤进行解题示范;教师示范后,学生以右图当堂训练。

对于生源优质学校,教师大喜,再选择表中第三情境当堂迁移巩固;一节课有多,课堂上直接完成课后迁移作业,减少学生课后负担。不,我们是竞赛生,迁移巩固、课后作业自主完成,进入下一主题。

对于生源较差的学校,进入右图学生训练环节,巡视课堂,教师瞬间崩溃!有耐心的老师,又重新按步骤更慢速地再讲一遍,看到学生眼睛里似乎慢慢有光,一堂课结束,师生终于如释重负,似有收获。课后布置表中第三、四、五行作业,若没有答案在学生手上,教师批改作业时,恐怕又要天崩地裂了;把参考答案留给学生,一个主题就满意的结束了,月考到来,正好考到了第四或第五行题目——奔溃!

上课采用启发式教学:

师:这道题的问题是什么?

生:小球对各接触面的压力。

师:确定谁为研究对象呢?

可能的生成教学如下:

生成一:

生:分别以挡板、斜面为研究对象。

师:很好,接下来干什么呢?

生:对挡板、斜面分别受力分析。

师:发现了什么问题没有?

生:根本没有出现已知量——小球的重力。

师:所以……

生:以小球为研究对象。

生成二:

生:以小球为研究对象。

师:很好,接下来干什么呢?

生:对小球受力分析。

师:好,画出受力分析图。

生:画图。

师:上面受力分析图对吗?

生:不对。小球受到挡板水平向右的弹力;小球受到斜面垂直斜面向上的支持力(弹力)。

师:所以,应该以什么为研究对象?

(回到生成一)

师:只能以小球为研究对象,受力分析后,接下来如何思考?

生:……

师:小球处于什么状态?

生:静止状态。

师:可以得出什么结论?

生:……

师:有静止状态,可以知道小球受到的三个力具有怎样的关系?

生:三个力的合力为零。

师:如何利用这个结论找到三个力的关系,特别是未知力与重力G的关系。

生:……

师:我们得到斜面、挡板对小球的弹力大小。跟所求物理量什么关系呢?

生:两对相互作用力,根据牛顿第三定律,就可以得到小球对斜面、对挡板的压力。

师:请同学们总结一下我们的解题步骤。

生:……。

师:现在,我们巩固一下,再来看右边的情境。

……

如此教学,估计是低效的。最终教学如何呢?有些学生会觉得低效,而另外一些学生可能有收获,但是要迁移到其他情境中,估计还有一段过程。如果学生能够自主完成课后作业,而且主动运用课堂上的解题步骤去解题,效果可能会很好!如果学生课后作业敷衍,估计课堂效果大打折扣。

各位行家里手,你们认为应该采用何种教学方式呢?为什么?

发布于 2025-12-18 07:32
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