有很多現(xiàn)象或者力的作用效果由于種種原因，我們無法直接看見，本文列舉了幾種利 用電子秤創(chuàng)設(shè)物理教學(xué)情景的實(shí)例，使“看不見”變?yōu)椤翱吹靡姟?，變抽象為具體。

電子秤在生活中隨處可見，它可以直接顯 示物體的質(zhì)量，具有“快速、準(zhǔn)確、連續(xù)、自動(dòng)”稱 量的特點(diǎn).在課堂教學(xué)中，我們可以借助于電子 秤，讓“看不見”可以“看得見”，利用直觀的形 象，激發(fā)有效的聯(lián)想，喚醒記憶中的有關(guān)知識(shí)、 經(jīng)驗(yàn)或表象，從而使原有的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)去“同 化”、“順應(yīng)”當(dāng)時(shí)所學(xué)的新知識(shí)，從而達(dá)到對新 知識(shí)有意義的建構(gòu)，提高教學(xué)質(zhì)量.

1.演示力的作用效果

將一個(gè)已知力進(jìn)行分解，在沒有條件約束 時(shí)可以有無數(shù)組分解方式.一個(gè)已知力究竟應(yīng) 該怎樣分解，要根據(jù)力的作用效果進(jìn)行分解，而 力的作用效果往往又不容易直接觀察到.對一 節(jié)新授課來說，如何讓學(xué)生找到力的作用效果 是本節(jié)的重點(diǎn)，也是難點(diǎn).在下面的這個(gè)實(shí)例當(dāng) 中，利用電子秤間接顯示力的作用效果，即示數(shù) 越大，壓力越大，支持力越大，可直接使“看不 見”變?yōu)椤翱吹靡姟?/span>

如圖所示，靜止的物 體受到斜向上的拉力，從 力的作用效果看，應(yīng)該怎 樣將拉力如何分解？兩個(gè)分力的大小多大 實(shí)驗(yàn)演示一

教師：當(dāng)用彈簧秤豎直向上 拉物塊時(shí)（物塊仍然靜止）（如圖1所示），請同學(xué)們觀察電子秤的 示數(shù)如何變化？

學(xué)生：示數(shù)變小。

教師：引起這種變化的原因是什么

學(xué)生：因?yàn)榱?/span>F有一個(gè)向上提的效果，減 小了物塊與電子秤之間的擠壓，從而使得示數(shù) 減小.

實(shí)驗(yàn)演示二

教師：當(dāng)用彈簧秤斜向上拉 物塊時(shí)（物塊仍然靜止）（如圖2 所示），請同學(xué)們猜想電子秤的 示數(shù)如何變化？

學(xué)生：示數(shù)變小

教師：為什么？

學(xué)生：力F有一個(gè)向上拉物體的效果.

觀察實(shí)驗(yàn)，示數(shù)的確減小.

當(dāng)力增大到某個(gè)值時(shí)，物塊開始向右運(yùn)動(dòng).

學(xué)生：這說明物塊在力F的作用下有向右 的運(yùn)動(dòng)的趨勢.

借助于電子秤，學(xué)生很容易找到力F的兩 個(gè)作用效果，順利突破本節(jié)課的重難點(diǎn).

2.比較Fn與G的大小關(guān)系

在計(jì)算滑動(dòng)摩擦力大小時(shí)，尤其在高_階 段，不管在什么條件下，學(xué)生總是認(rèn)為Fn = mg， 習(xí)慣用 f = plFn 二 mg， 盡管在平時(shí)的教學(xué) 中我們也會(huì)重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)兩者沒有必然的聯(lián)系，但 收效甚微.如何有效的利用這一生成性的教學(xué) 資源，筆者不斷地反思自己的教學(xué)行為，在以往 重理論分析的基礎(chǔ)上，立足于“學(xué)生最近發(fā)展 區(qū)”，先通過演示實(shí)驗(yàn)創(chuàng)建直觀的物理情景，激 發(fā)學(xué)生的認(rèn)知沖突，建立感性認(rèn)識(shí)，再理論 推導(dǎo).

教師:Fn與G —定相等嗎？請同學(xué)們看下面的演示實(shí)驗(yàn)并回答下列問題.

演示實(shí)驗(yàn)：觀察下列情景中電子秤的示數(shù)， 比較Fn與G的大小關(guān)系.

演示一：把一物塊靜止地放在電子秤上

(圖 3).

學(xué)生回答:Fn = G.

演示二 ：用細(xì)繩豎直向上提物塊，物塊仍靜

止（圖4)。

學(xué)生回答:fn

演示三：用細(xì)繩斜向上拉動(dòng) 物塊（圖5).

學(xué)生回答:Fn

教師：為什么呢？

學(xué)生回答?力F對物塊有向 上提的作用效果，減小了物塊對電子秤的壓力.

教師：利用該裝置還可以怎么驗(yàn)證Fn與G 的大小關(guān)系？

學(xué)生：用手斜向下壓物塊（圖6)Fn>G. 學(xué)生還可以把電子秤傾斜擺放（圖7)，此時(shí) fn

信息的提取依賴于具體情景，在學(xué)生原有

的認(rèn)知水平上(FN =mg)，利用學(xué)生的前概念 資源，通過上述的演示實(shí)驗(yàn)和學(xué)生自己設(shè)計(jì)的 情景，借助于電子秤將看不見的力fn通過數(shù)字 形式顯示，學(xué)生由原來認(rèn)為Fn與G大小一定 相等，發(fā)展到兩者大小關(guān)系可以是大于、等于或 小于，有效地糾正了錯(cuò)誤的認(rèn)識(shí).

3.研究超重和失重

人教版教材在研究超重和失重問題時(shí)，直 接從理論推導(dǎo)得出超失重的定義：當(dāng)物體對支 持物的壓力大于物體的重力時(shí)，超重；當(dāng)物體對 支持物的壓力小于物體的重力時(shí)，失重；但事實(shí) 證明，學(xué)生在應(yīng)用超失重解決具體的問題時(shí)，很 容易出錯(cuò).因此，借助電子秤筆者設(shè)計(jì)了以下兩 個(gè)實(shí)驗(yàn)：

實(shí)驗(yàn)一：學(xué)生由靜止開始迅速地下蹲或站 起，觀察電子秤的示數(shù)變化.

實(shí)驗(yàn)二 ：把電子秤搬到電梯內(nèi)，學(xué)生站在電 子秤上，觀察電梯由靜止開始上升或下降到再 次停下來過程中電子秤示數(shù)的變化，記錄觀察 到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)并拍攝整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程，完成下列 的表格。

通過實(shí)驗(yàn)一，學(xué)生可以直接體驗(yàn)超重和失 重，建立超失重的基本認(rèn)知，為進(jìn)一步研究判斷 超失重的方法做鋪墊.

通過觀察并記錄電子秤顯示的數(shù)值，學(xué)生 很容易觀察到何時(shí)失重或超重，分析表格總結(jié) 出判斷超失重的方法：當(dāng)加速度的方向向上時(shí)， 物體超重，當(dāng)加速度方向向下時(shí)，物體失重，且 與速度的方向無關(guān).再結(jié)合教材中的理論推導(dǎo)， 進(jìn)一步加深對超失重的理解，事半功倍.

4.演示氣體壓強(qiáng)產(chǎn)生的機(jī)理

在人教版高中物理教材中“有關(guān)氣體壓強(qiáng) 的微觀意義”，用“雨滴打傘”來 類比氣體分子碰撞容器壁（如圖 8所示），表述簡單明了.氣體對 容器的壓強(qiáng)是大量分子對容器 壁的碰撞引起的，這就像下雨 時(shí)，一滴雨對傘的沖力是短暫 的，但如果有大量密集的雨滴持 圖8續(xù)的打到傘上，將產(chǎn)生持續(xù)的、穩(wěn)定的壓力.

為了進(jìn)一步加強(qiáng)學(xué)生對“氣 體對容器的壓強(qiáng)是大量氣體分 子對容器的碰撞引起的”理解，

教材中還設(shè)計(jì)了 “杯子倒鋼球，鋼球下落擊打電子秤托盤的演 示實(shí)驗(yàn)”來模擬氣體壓強(qiáng)產(chǎn)生的 機(jī)理（如圖9所示），并定性分析 影響氣體壓強(qiáng)的兩個(gè)微觀因素.

演示一：把裝有小鋼球的杯子拿到電子秤 上方約10cm位置，把1個(gè)鋼球倒放在秤盤上， 觀察電子秤的示數(shù).

演示二 ：再從相同的高度把100個(gè)或更多 的鋼球連續(xù)地倒在秤盤上，觀察電子秤的示數(shù).

演示三：把這些鋼球從更高的位置落在秤 盤上，觀察電子秤的示數(shù).

在學(xué)生已有的“雨滴打傘”的生活體驗(yàn)的基 礎(chǔ)上，再進(jìn)行類比：把氣體分子看成一個(gè)個(gè)小鋼 球，把氣體分子撞擊容器壁類比于小鋼球撞擊 電子秤的托盤.示數(shù)越大，則撞擊力越大，壓強(qiáng) 越大；示數(shù)越小，則撞擊力越小，壓強(qiáng)越小.

通過控制變量法，對電子秤在不同條件下 的示數(shù)進(jìn)行比較分析，學(xué)生可以定性分析“影響 氣體壓強(qiáng)的兩個(gè)微觀因素”在相同高度下改變 單位時(shí)間內(nèi)杯子倒鋼球的個(gè)數(shù)，單位時(shí)間內(nèi)落 到托盤上鋼球的個(gè)數(shù)越多，電子秤示數(shù)越大，即 壓強(qiáng)越大；在保證單位時(shí)間內(nèi)杯子倒鋼球的個(gè) 數(shù)一定的前提下，通過改變杯子高度，達(dá)到調(diào)節(jié) 鋼球撞擊秤盤時(shí)的動(dòng)能，得出高度越高，動(dòng)能越 大，電子秤的示數(shù)越大，即壓強(qiáng)越大.從而可以 順利得出影響氣體壓強(qiáng)的兩個(gè)微觀因素為氣體 分子的平均動(dòng)能和密集程度.正是借助于電子 秤，教材對于壓強(qiáng)的微觀解釋形象生動(dòng)，淺顯 易懂.

在以上實(shí)驗(yàn)中教師根據(jù)教學(xué)的目的和要 求，從教學(xué)內(nèi)容的實(shí)際出發(fā)，結(jié)合學(xué)生身心發(fā)展 的特點(diǎn)，借助于電子秤進(jìn)行直觀教學(xué)，貫徹“從 生動(dòng)的直觀，到抽象的思維”的認(rèn)知規(guī)律，不僅 有利于促進(jìn)學(xué)生理性思維的發(fā)展，對提高教學(xué) 質(zhì)量也有重要的作用.