菜刀上的力学知识

菜刀上的力学知识

北京市顺义区第三中学张羽燕

案例背景介绍

现行物理教学过多地注重传授知识，忽视了过程与方法以及情感、态度、价值观的培养，使学生会做不懂，对物理知识只有表象化的认识。针对这种现状，我进行了深入地思考，大胆地进行了教学尝试，把生活事例和物理结合，让学生进行小课题研究，收到了很好的效果。比如我在初二学生学完力学后，就让学生对厨房用具菜刀进行了课题研究。事例过程叙述

本次课题研究分为五个环节，即布置任务、成立课题小组、制定研究计划、实施计划开展研究、交流汇报研究成果。

星期三第三节的物理上，我提出了“菜刀上的力学知识”的研究课题，让同学们讨论从哪些方面去研究。有的同学提出从外形、构造上去分析，有的同学提出从功能、用途上去探究，有的同学指出探究使用过程中涉及的物理知识。讨论之后我明确了本次课题研究的任务，一是认真观察各种菜刀的外形，发现其形状、构造上的特点，从静力学的角度去研究；二是结合菜刀的功能和用途，对菜刀使用过程中的情况进行分析，从动力学的角度去研究。

为了有效开展活动，我结合学生各方面的能力，以八名同学为一组，设立了六个“课题小组”，并通过自我推荐结合民主选举的方式确立了六个组长。接着提出了本次活动的注意事项：在研究过程中一定注意安全，使用菜刀进行实验探究时必须有老师或家长陪同。然后我让每个小组的成员坐在一起商议制定研究计划。每个同学都像决策人一样，开始筹划设计研究方案，大家各抒己见，每组都设了专人负责记录实施过程。之后，各组选派代表宣读了自己的研究计划。我要求各组再研究修改一下自己的计划，写出一份详细的研究计划，周四下午放学前交给我，内容要包括小组负责人、小组成员、研究地点、材料、信息的来源、研究内容、研究方法等。当晚我便把进行课题研究这件事通知了家长。

各组制定了详细的研究计划，做了合理的组内分工，有的负责从网上查找有关菜刀的资料，有的去商店观察各种实物菜刀，有的去卖肉市场调查菜刀的使用，整个研究过程由组长负责，还指定了整理研究成果、撰写研究报告的同学。我要求各组同学在本周六、日进行研究，下周四下午放学前上交研究报告，下周五物理课进行课堂交流汇报。第五组的刘赛同学的父亲在肉店工作，在与家长取得联系后，家长对我的研究活动表示给予大力

支持，这也给了我们极大的鼓舞。

我周六上午8:30带领各组去商店调查的同学对各种菜刀进行了研究。面对形态各异的菜刀，同学们认真观察，潜心思考，激烈讨论。有的同学测量了各种菜刀的质量、刀身长度、刀把长度、刀身厚度，还有的同学从各种角度拍摄了各种菜刀……同学们发现各种菜刀都做成了“楔形”，却百思不得其解，我便画出了下面的图形：□

问：“哪个更容易进入硬物中？” “楔形的”。接着我又用下面的受力分析图进行分析，说明在所用向下的力F 相同时，菜刀“楔形”越尖，产生的对物体的侧向力越大，越容易把物体分开。所以，

我认为这可能是所有同学的疑惑所在，就和当时在场的陈新星同学探讨了用多媒体课件进行分析的方法，他制作的课件在汇报交流时有效地解决了这个难题。

同学们发挥各种能动因素，走访了肉店、饭店，大胆猜想，设计实验，得出了自己的结论，如期上交了研究报告。我认真阅读，发现同学们用到了观察法、比较法、分析法、实验法，他们既使用了定性分析的方法，还用到了半定量的分析方法。

第二个周五第二节的物理课上，各组同学汇报了自己在某一点上具有创新的或比较完整的研究成果。汇报形式多种多样，有的采用演示文稿，有的展示了自己拍照的各种菜刀，有的展示了从网上下载的信息，有的结合自己所拍摄的厨师切萝卜丝的动作，说明了切丝形食物时，要以刀尖为支点，以减少切割时刀身移动的距离，从而加快切割的速度……

这节课我还组织了菜刀切实物的实际操作比赛，让每个组选一名同学参赛，参赛选手根据实物类型和切割要求选刀并实际切割，同学们表现出了很高的积极性。

效果

同学们在研究中有很大的收获，比如对外形进行研究后，发现了下面的力学知识。

有的同学还设计了控制变量件下的实际操作，用不同的刀分别切水果、肉、冻肉，记录省力、费力的程度……

案例引发的反思

开展课题研究，可以使物理课丰富、多样化，提高学生的学习兴趣，使学生自觉主动地学习，更重要的是研究活动使学生加深了对知识的理解，提高了学生独立学习能力，特别是分析、比较、整理、归纳和探究、实践能力，同时使学生树立了学习物理的基本观念，掌握了学科的研究方法和科学的学习方法。

学生反馈

学生在课题研究中表现出了高涨的热情，体现了令人惊喜的聪明才智，更有太多的感受。孙萌同学说：“从生活走向物理，学得懂，用物理知识可以解决生活中的问题，学物理有用，我更爱学物理了。”杨雪同学说：“我发现用身边的器材做实验，探究物理规律是学习物理的好方法。”赵旭同学说：“学习物理要善于观察，勤于思考，敢于提出问题。”周勇则要求：“以后多搞几次这样的活动。”