摘 要：在“二力平衡”的教學(xué)中，教師可以通過圖片引入平衡狀態(tài)、平衡力和二力平衡的概念，從而滲透平衡觀念、運(yùn)動(dòng)與相互作用觀念。在科學(xué)探究中，選擇合適的研究對(duì)象、確定最佳的施力物體以及設(shè)計(jì)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗(yàn)步驟和合理的實(shí)驗(yàn)表格是幾個(gè)需要解決的重要問題。探究一對(duì)平衡力是否需要大小相等、方向相反并在一條直線上的實(shí)驗(yàn)需要經(jīng)歷建構(gòu)模型、科學(xué)推理、科學(xué)論證和質(zhì)疑創(chuàng)新等環(huán)節(jié)。整個(gè)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和推理論證的過程要求師生持有嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真、實(shí)事求是和持之以恒的科學(xué)態(tài)度，遵守科學(xué)道德規(guī)范。

關(guān)鍵詞：核心素養(yǎng)；深度備課；二力平衡

中學(xué)物理學(xué)科核心素養(yǎng)包括物理觀念、科學(xué)探究、科學(xué)思維和科學(xué)態(tài)度與責(zé)任四個(gè)方面。教師應(yīng)力爭在每一節(jié)物理課堂教學(xué)中滲透核心素養(yǎng)的要求，為學(xué)生的全面發(fā)展打好基礎(chǔ)。在“二力平衡”教學(xué)中，會(huì)涉及平衡的觀念和一些基本概念；同時(shí)，探究二力平衡條件的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、制定方案和推理過程中，都會(huì)用到一些邏輯知識(shí)和物理思維方法。在整個(gè)探究過程中，學(xué)生應(yīng)遵守實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度。

1 物理觀念

《義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》（以下簡稱《課程標(biāo)準(zhǔn)》）指出：“物理觀念是從物理學(xué)視角形成的關(guān)于物質(zhì)、運(yùn)動(dòng)和相互作用、能量等內(nèi)容的總體認(rèn)識(shí)，是物理概念和規(guī)律等在頭腦中的提煉與升華，是從物理學(xué)視角解釋自然現(xiàn)象和解決實(shí)際問題的基礎(chǔ)。物理觀念主要包括物質(zhì)觀念、運(yùn)動(dòng)和相互作用觀念、能量觀念等要素?！保?］

1.1 教材結(jié)構(gòu)順序

“二力平衡”這一內(nèi)容在不同版本教材中出現(xiàn)的位置略有不同，如表1所示。除滬科版（五·四學(xué)制，2024版）教材將其安排在八年級(jí)上冊(cè)之外，其他版本均將其安排在八年級(jí)下冊(cè)。這樣的安排主要是基于對(duì)學(xué)生認(rèn)知發(fā)展規(guī)律的考慮。八年級(jí)上學(xué)期安排一些“聲現(xiàn)象”“物態(tài)變化”“光現(xiàn)象”等比較簡單的物理現(xiàn)象，可以提高學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣，也讓知識(shí)的呈現(xiàn)由易到難。

在“二力平衡”和“摩擦力”的前后順序上，蘇科版（2012版）、滬科粵教版（2013版）、教科版（2012版）和滬科版（2024版）這四個(gè)版本的教材是把“二力平衡”放在“摩擦力”之后進(jìn)行教學(xué)，這主要是考慮到把三種不同性質(zhì)的力（彈力、重力和摩擦力）放在一起系統(tǒng)學(xué)習(xí)，以便于學(xué)生比較和理解。而其他五個(gè)版本的教材則把“二力平衡”放在“摩擦力”之前進(jìn)行教學(xué)，這是考慮到在學(xué)習(xí)“探究滑動(dòng)摩擦力的大小與哪些因素有關(guān)”時(shí)，要用到一對(duì)平衡力的知識(shí)來測(cè)量滑動(dòng)摩擦力。因此，教材如果把“摩擦力”安排在“二力平衡”之前，那么只能以“信息快遞”等方式告知學(xué)生如何測(cè)量滑動(dòng)摩擦力。

1.2 引入方式

如表2所示，在引入新課的過程中，教科版（2012版）教材先定義“平衡狀態(tài)”和“一組平衡力”，再展示幾幅圖片，從最簡單的二力平衡去進(jìn)行探究。而其他版本教材都是先展示圖片或舉例，再給出平衡狀態(tài)、二力平衡等定義。從學(xué)生認(rèn)知角度來說，先展示圖片，分析物體的受力情況和運(yùn)動(dòng)情況，再給出平衡狀態(tài)、平衡力和二力平衡這三個(gè)定義，這種順序可能更為合適。從這個(gè)意義上來說，北師大版（閆金鐸主編，2013版）的教材在概念引入順序上最合適。它先定義“平衡狀態(tài)”，然后將此時(shí)物體受到的力定義為“平衡力”，接著說明最簡單的情況——“二力平衡”。在使用蘇科版（2012版）教材時(shí)，教師需要在“平衡狀態(tài)”和“二力平衡”定義之間再補(bǔ)充一個(gè)概念“平衡力”。其他教材也需要適當(dāng)補(bǔ)充概念。這樣，學(xué)生才能深入理解這些基本概念。

1.3 平衡觀念

平衡是一種重要的觀念，它可以是指物體受到平衡力，即物體受到的幾個(gè)力相互平衡；也可以是指物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)（平衡狀態(tài)），即保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。物體受到平衡力和處于平衡狀態(tài)之間是等價(jià)的關(guān)系。物體受到平衡力就意味著物體處于平衡狀態(tài)，物體處于平衡狀態(tài)就意味著物體受到的力是平衡力。這一結(jié)論是根據(jù)平衡狀態(tài)和平衡力的定義得出的。然而，學(xué)生對(duì)這一關(guān)系的認(rèn)識(shí)一般是膚淺的，很難認(rèn)識(shí)到上述這么深的程度。這主是因?yàn)閷W(xué)生還沒有很好地建立運(yùn)動(dòng)與相互作用觀念。

物體在受到幾個(gè)力的作用下，也能保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。這是因?yàn)槲矬w所受到的這幾個(gè)力的作用效果相互抵消了，這時(shí)我們就說這幾個(gè)力平衡，并把這幾個(gè)力稱為一組平衡力。如教科版（2012版）教材在“二力平衡的條件”這部分內(nèi)容中指出：“物體在多個(gè)力的作用下可以處于平衡狀態(tài)，其中二力平衡的情況最簡單。作用在物體上的兩個(gè)力，要滿足什么條件才能使物體保持平衡狀態(tài)呢？”這種先定義“平衡狀態(tài)”，再介紹“二力平衡”的定義的順序，比較符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律。

1.4 運(yùn)動(dòng)與相互作用觀念

物體的運(yùn)動(dòng)情況和受力情況之間不是相互獨(dú)立的，而是有著必然的聯(lián)系。物體處于平衡狀態(tài)是因?yàn)槭艿狡胶饬Φ淖饔茫矬w的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生改變是因?yàn)槭艿椒瞧胶饬Φ淖饔?。運(yùn)動(dòng)和力之間存在必然的因果聯(lián)系。在新授課的過程中，教師應(yīng)建立物體運(yùn)動(dòng)情況和受力情況一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系，并讓學(xué)生在大量事例中總結(jié)出這種關(guān)系。當(dāng)然，學(xué)生對(duì)這一關(guān)系的認(rèn)識(shí)需要一個(gè)過程，他們?cè)谝院髮W(xué)習(xí)“物體受非平衡力時(shí)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生改變，物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生改變意味著受到非平衡力”時(shí)會(huì)對(duì)此理解得更加深刻。

由于學(xué)生還沒有在數(shù)學(xué)中學(xué)習(xí)過充分條件、必要條件和充要條件的邏輯知識(shí)，所以，教師需要在教學(xué)中幫助學(xué)生理解這四句話：只要物體受到的力是平衡力，物體就處于平衡狀態(tài)；只有物體受到的力是平衡力，物體才會(huì)處于平衡狀態(tài)；只有物體處于平衡狀態(tài)時(shí)，物體受到的力才是平衡力；只要物體處于平衡狀態(tài)，它受到的力就一定是平衡力。學(xué)生要想證明某個(gè)命題是假命題，只需要找一個(gè)反例即可。學(xué)生會(huì)發(fā)現(xiàn)，這四個(gè)命題都找不到反例。于是，他們就可以認(rèn)為這四個(gè)命題都是對(duì)的。這樣，學(xué)生就能深刻理解，受平衡力等價(jià)于物體處于平衡狀態(tài)。如果學(xué)生還不能理解“等價(jià)于”的含義，則可以借助數(shù)學(xué)中的數(shù)形結(jié)合方法，如“直角三角形”和“a2＋b2＝c2”的關(guān)系就是等價(jià)關(guān)系。物理學(xué)中，也有“數(shù)形結(jié)合”，這里的“數(shù)”就是力，力是有大小的，可以用數(shù)字來描述，而“物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)”就相當(dāng)于數(shù)學(xué)里面所說的“形”。

2 科學(xué)探究

《課程標(biāo)準(zhǔn)》指出：“科學(xué)探究是指基于觀察和實(shí)驗(yàn)提出物理問題、形成猜想和假設(shè)、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)與制訂方案、獲取和處理信息、基于證據(jù)得出結(jié)論并作出解釋，以及對(duì)科學(xué)探究過程和結(jié)果進(jìn)行交流、評(píng)估、反思的能力?？茖W(xué)探究主要包括問題、證據(jù)、解釋、交流等要素?！保?0］

“探究二力平衡的條件”實(shí)驗(yàn)是“二力平衡”這一內(nèi)容最重要的組成部分，而設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)與制訂方案又是本實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。選什么物體作為研究對(duì)象、如何支撐研究對(duì)象、用什么物體去施加拉力以及實(shí)驗(yàn)步驟背后隱藏的邏輯知識(shí)是什么，這些問題需要一線老師去弄明白。

2.1 研究對(duì)象的選擇

人教版（2012版）、教科版（2012版）、滬科粵教版（2013版）和魯科版（五·四學(xué)制，2012版）這四個(gè)版本教材中選用的是小車，且要求“把小車放在光滑的水平桌面上”。要求桌面盡量光滑，是為了減小靜摩擦力對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響（觀察小車受力滿足什么條件時(shí)能保持靜止?fàn)顟B(tài)）。即使忽略摩擦力對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響，小車還受到四個(gè)力的作用：豎直方向的重力和支持力，水平方向的兩個(gè)拉力。要研究小車在水平方向受到的兩個(gè)力滿足什么條件時(shí)其才能保持靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，教師應(yīng)如何向?qū)W生解釋小車豎直方向受到的兩個(gè)力呢？教師不可以僅僅說這兩個(gè)力是一對(duì)平衡力，合力為零，相當(dāng)于不受力。根據(jù)牛頓第一定律，我們可以知道原來在豎直方向上靜止的小車在豎直方向上依然保持靜止。因此，需要設(shè)法減少物體所受力的個(gè)數(shù)。

北師大版（李春密主編，2024版）教材選用的研究對(duì)象是輕質(zhì)硬紙板，滬科版（2024版）和北師大版（閆金鐸主編，2013版）教材選用研究對(duì)象是紙板，蘇科版（2012版）教材選用的研究對(duì)象是輕質(zhì)卡片，滬科版（五·四學(xué)制，2024版）教材選用的研究對(duì)象是鉤碼（見圖1）。滬科版（五·四學(xué)制，2024版）教材的實(shí)驗(yàn)步驟如下：用細(xì)繩連接電動(dòng)機(jī)與力傳感器，將鉤碼掛在力傳感器上保持靜止，比較力傳感器對(duì)鉤碼的拉力F與鉤碼重力G的大小和方向。電動(dòng)機(jī)帶著鉤碼沿豎直方向勻速上升或勻速下降，比較力傳感器對(duì)鉤碼的拉力F與鉤碼重力G的大小和方向。［21］這種設(shè)計(jì)涉嫌“循環(huán)論證”，測(cè)量鉤碼的重力用到的就是二力平衡知識(shí)。因此，這種方案用測(cè)量鉤碼受到的拉力與重力進(jìn)行比較是不符合邏輯的。

2.2 如何支撐研究對(duì)象

選用小車作為研究對(duì)象的人教版（2012版）、教科版（2012版）、滬科粵教版（2013版）和魯科版（五·四學(xué)制，2012版）這四個(gè)版本教材中都是把小車放在光滑的水平桌面（或長木板）上，如圖2所示。滬科版（2024版）、北師大版（閆金鐸主編，2013版）和北師大版（李春密主編，2024版）這三個(gè)版本教材中選用硬紙板作為研究對(duì)象，在長木板兩端固定有兩個(gè)定滑輪，如圖3所示。而蘇科版（2012版）教材中是用兩個(gè)支架（固定有滑輪），這樣做的好處就是學(xué)生容易觀察到實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，無論卡片是豎直、水平還是斜著，都不會(huì)碰到桌面，如圖4所示。圖4的實(shí)驗(yàn)裝置設(shè)計(jì)更好，實(shí)驗(yàn)效果也明顯。

2.3 用什么物體去施加拉力

在選擇配重的問題上，人教版（2012版）、滬科版（2024版）、滬科粵教版（2013版）和魯科版（五·四學(xué)制，2012版）這四個(gè)版本教材中采用砝碼作為配重，而其他版本教材均選用鉤碼或力傳感器。通過比較可以發(fā)現(xiàn)，用鉤碼要比砝碼合適得多。砝碼是和天平配套使用來測(cè)量物體質(zhì)量的，是不可以隨便取出作為配重使用的。我們還可以發(fā)現(xiàn)，各版本教材都沒有用彈簧測(cè)力計(jì)去施加拉力。那么，什么情況下用力傳感器，什么情況下用鉤碼施加力呢？一般的原則是，需要測(cè)量力（力的大小可能變化）時(shí)要用力傳感器，需要施加固定大小的力時(shí)要用鉤碼。

2.4 不同版本教材的實(shí)驗(yàn)步驟

通過表3可以發(fā)現(xiàn)，九個(gè)版本的教材都研究了一對(duì)平衡力是否需要滿足大小相等，是否需要滿足在一條直線上。在探究第一個(gè)問題時(shí)，滬科粵教（2013版）、滬科版（2024版）、北師大版（閆金鐸主編，2013版）、北師大版（李春密主編，2024版）和魯科版（五·四學(xué)制，2012版）這四個(gè)版本教材中是讓鉤（砝）碼質(zhì)量先相等后不相等；人教版（2012版）教材中是讓砝碼質(zhì)量先不相等后質(zhì)量相等；蘇科版（2012版）和教科版（2012版）教材中沒有要求順序，只是要求看什么情況下研究對(duì)象能保持平衡（靜止）、什么情況下不能保持平衡（靜止）。從學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展規(guī)律來看，按照兩個(gè)力大小相等能保持平衡、兩個(gè)力大小不相等不能保持平衡的實(shí)驗(yàn)步驟，通過觀察現(xiàn)象并用求異法來得出大小相等這個(gè)條件是必須的，學(xué)生也更容易接受。

但是，上述各版本教材中都沒有給出如何檢驗(yàn)學(xué)生提出的“方向相反”這個(gè)條件是不是必需的，也沒有說明實(shí)驗(yàn)步驟（每次“只改變其中一個(gè)條件”）背后隱藏的邏輯知識(shí)是什么。

2.5 表格設(shè)計(jì)

人教版（2012版）、滬科粵教版（2013版）和魯科版（五·四制，2012版）設(shè)計(jì)的表格基本一致，如表4所示，表中記錄了兩個(gè)力的大小是否相等、方向是否相反、是否在一條直線上，以及小車的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)（是否改變）或小車的運(yùn)動(dòng)情況。

3 科學(xué)思維

《課程標(biāo)準(zhǔn)》指出，科學(xué)思維是從物理學(xué)視角對(duì)客觀事物的本質(zhì)屬性、內(nèi)在規(guī)律及相互關(guān)系的認(rèn)識(shí)方式；是建構(gòu)物理模型的抽象概括過程；是分析綜合、推理論證等方法在科學(xué)領(lǐng)域的具體運(yùn)用；是基于事實(shí)證據(jù)和科學(xué)推理對(duì)不同信息、觀點(diǎn)和結(jié)論進(jìn)行質(zhì)疑和批判，予以檢驗(yàn)和修正，進(jìn)而提出創(chuàng)造性見解的品格與能力?？茖W(xué)思維主要包括模型建構(gòu)、科學(xué)推理、科學(xué)論證、質(zhì)疑創(chuàng)新等要素。［31］“探究二力平衡的條件”實(shí)驗(yàn)步驟的設(shè)計(jì)和推理論證都涉及這幾個(gè)要素。

3.1 模型建構(gòu)

大多數(shù)物體的受力情況和運(yùn)動(dòng)情況都比較復(fù)雜，在研究問題的時(shí)候要從最簡單的情況入手。從運(yùn)動(dòng)情況來分析，物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化的情況要比物體處于平衡狀態(tài)的情況復(fù)雜，物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)的情況要比物體處于靜止?fàn)顟B(tài)的情況復(fù)雜。因此，我們可以先研究物體能否保持靜止的情況。從受力情況來分析，多力平衡的情況要比二力平衡的情況復(fù)雜（根據(jù)生活經(jīng)驗(yàn)，單獨(dú)的一個(gè)力作用在物體上是不可能讓物體保持平衡的）。因此，我們先研究二力平衡。綜合上述兩點(diǎn)，蘇科版（2012版）、人教版（2012版）、教科版（2012版）和浙教版（科學(xué)七年級(jí)下冊(cè)，2013版）教材中都提出“研究最簡單的情形”。

在研究對(duì)象的選擇上，通過前面的分析可以得出結(jié)論：硬紙板要比小車好，而小車又比木塊好。從木塊到小車，是把物體受到五個(gè)力變成四個(gè)力（以滾動(dòng)代替滑動(dòng)可以減小摩擦力），此時(shí)可以忽略摩擦力的作用（摩擦力遠(yuǎn)小于拉力）。而從小車到硬紙板，是把物體受的力從四個(gè)變成三個(gè)（沒有支持力），且考慮到硬紙板的重力可以遠(yuǎn)小于拉力，則把三個(gè)力又變成了“兩個(gè)力”。上述這些設(shè)計(jì)的背后都凸顯科學(xué)研究中忽略次要因素，研究主要因素的思想。

3.2 科學(xué)推理

在研究二力平衡的條件之一“大小是否要相等”時(shí)，教材采用了探究兩事物之間是否有因果聯(lián)系的重要方法，即“穆勒五法”中的求異法。

求異法的內(nèi)容如下：如果在被研究的現(xiàn)象出現(xiàn)和不出現(xiàn)的正反兩個(gè)場合中，只有一個(gè)情況不同，其他情況都相同，則這個(gè)唯一不同的情況很可能與被研究現(xiàn)象有因果聯(lián)系。求異法可用字母間的關(guān)系呈現(xiàn)，如表5所示。

根據(jù)求異法的原則，在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)該先讓兩個(gè)力方向相反并作用在一條直線上，且使兩個(gè)力一次大小相等（物體可以保持靜止）、一次大小不相等（物體不能保持靜止）。通過對(duì)比表6中1、2兩次實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，可以得出一對(duì)平衡力需要大小相等。

如何研究一對(duì)平衡力是否需要方向相反呢？根據(jù)求異法的要求，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)該讓兩個(gè)力大小相等并作用在一條直線上，且使兩個(gè)力一次方向相反、一次方向不相反，在一條直線上的兩個(gè)力方向不相反就應(yīng)該是方向相同。所以，硬紙板受到大小相等、作用在一條直線上、方向相同的兩個(gè)拉力時(shí)不能保持靜止，而受到大小相等、作用在一條直線上、方向相反的兩個(gè)拉力時(shí)能保持靜止。通過表6中1、3兩次實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象對(duì)比，可以推理出方向相反這個(gè)條件是必須的。

綜上所述可以發(fā)現(xiàn)，浙教版（科學(xué)七年級(jí)下冊(cè)，2013版）教材中的說法如圖5（a）所示。“在兩邊繩套上掛等重的鉤碼，將塑料板稍向下移動(dòng)，此時(shí)塑料板兩側(cè)受到的拉力雖然大小相等，但方向并非嚴(yán)格相反［32］”是不嚴(yán)謹(jǐn)?shù)?。這種操作使得兩個(gè)力大小雖然相等，但是方向不相反，也不在一條直線上。塑料板不能保持靜止，是哪個(gè)因素造成的呢？可能只是由于兩個(gè)力方向不相反，也可能只是由于兩個(gè)力不在一條直線上，還可能是這兩個(gè)原因共同造成的。

3.3 科學(xué)論證

在研究一對(duì)平衡力是否要在一條直線上時(shí)，各版本教材都提到了要“旋轉(zhuǎn)（或者扭轉(zhuǎn)）一個(gè)角度（或小角度）”，那么到底扭轉(zhuǎn)到什么程度呢？兩版北師大版教材都指出“使紙板的一邊與桌面平行”［33］。

根據(jù)求異法可知，在探究兩個(gè)力是否一定要在一條直線上時(shí)，需要保證這兩個(gè)力大小相等、方向相反。這就需要做兩次實(shí)驗(yàn)對(duì)比，一次大小相等、方向相反、在一條直線上，一次大小相等、方向相反、不在一條直線上。方向相反、不在一條直線上的兩個(gè)力就應(yīng)該是平行關(guān)系。那么，“使紙板的一邊與桌面平行”就一定能保證這兩個(gè)力平行了嗎？如圖5（a）所示就是一個(gè)反例。所以，浙教版（科學(xué)七年級(jí)下冊(cè)，2013版）教材中又明確指出的“使塑料板兩側(cè)繩子相互平行［34］”才是正確的操作，如圖5（b）所示。讓兩個(gè)力平行的實(shí)質(zhì)并不是“使紙板的一邊與桌面平行”。

教師應(yīng)該是用教材教，而不應(yīng)該是教教材。在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟時(shí)，教師要考慮實(shí)驗(yàn)步驟是否符合邏輯要求，有沒有犯邏輯錯(cuò)誤。上述提及的幾種實(shí)驗(yàn)方案就犯了邏輯上“推不出”的錯(cuò)誤。

在選擇使用“穆勒五法”中的求同法還是求異法時(shí)，一般遵循的原則是如下：一因一果用求同法、求異法或求同求異法都可以，多因一果的情況用求異法比較合適。

3.4 質(zhì)疑創(chuàng)新

質(zhì)疑創(chuàng)新是創(chuàng)新人才所必須具有的品格。要培養(yǎng)出具有質(zhì)疑精神的學(xué)生，老師首先要有質(zhì)疑精神。

在“探究二力平衡的條件”實(shí)驗(yàn)中，有老師向?qū)W生提出問題：“如何探究一對(duì)平衡力是否必須作用在同一物體上？”老師給出的答案是：“用剪刀把一個(gè)硬卡片剪成兩半，看硬卡片能否保持靜止?！边@是一個(gè)徹頭徹尾的假問題?！岸ζ胶狻钡那疤峋褪恰耙粋€(gè)物體”在兩個(gè)力的作用下保持平衡狀態(tài)。當(dāng)把一個(gè)硬卡片剪成兩半后，就變成了“兩個(gè)物體”受到兩個(gè)力，其中的一個(gè)卡片只受到了一個(gè)力的作用，研究對(duì)象都變了，研究的前提也沒有了。這犯了邏輯上的“偷換概念”（主觀上）或“混淆概念”（客觀上）的錯(cuò)誤。

4 科學(xué)態(tài)度與責(zé)任

《課程標(biāo)準(zhǔn)》指出，科學(xué)態(tài)度與責(zé)任是指，在認(rèn)識(shí)科學(xué)本質(zhì)，認(rèn)識(shí)科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)、環(huán)境之間關(guān)系的基礎(chǔ)上形成的，探索自然的內(nèi)在動(dòng)力，嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真、實(shí)事求是、持之以恒的品質(zhì)，熱愛自然、保護(hù)環(huán)境、遵守科學(xué)倫理的自覺行為，以及推動(dòng)可持續(xù)發(fā)展和實(shí)現(xiàn)中華民族偉大復(fù)興的使命擔(dān)當(dāng)。科學(xué)態(tài)度與責(zé)任主要包括科學(xué)本質(zhì)觀、科學(xué)態(tài)度、社會(huì)責(zé)任等要素。［35］

在“探究二力平衡的條件”實(shí)驗(yàn)中，教材中只是研究了其中的一種情況，即物體在受到兩個(gè)水平方向的作用力情況下，觀察物體能否保持靜止?fàn)顟B(tài)。事實(shí)上，二力平衡時(shí)物體所受到的兩個(gè)力可能是水平方向的，也可能是豎直方向的，還可能是斜著的。物體的運(yùn)動(dòng)情況可能是保持靜止，也可能是做勻速直線運(yùn)動(dòng)，而勻速直線運(yùn)動(dòng)可能是水平方向的，也可能是豎直方向的，或者是斜著的勻速直線運(yùn)動(dòng)。這樣排列組合起來有很多種的情況。我們?cè)谔骄康臅r(shí)候用到的是不完全歸納法。不完全歸納法得出的結(jié)論不具有必然性，而是具有或然性。因此，研究的情況越多，得出的結(jié)論的可靠程度就越高。［36］

“二力平衡”是測(cè)量重力和滑動(dòng)摩擦力（根據(jù)一對(duì)平衡力大小相等）的知識(shí)基礎(chǔ)，也是懸掛法測(cè)量重心的理論依據(jù)。因此，在學(xué)完“二力平衡”之后再學(xué)習(xí)滑動(dòng)摩擦力，對(duì)學(xué)生理解測(cè)量滑動(dòng)摩擦力的方法是有幫助的，也能讓學(xué)生更深刻地理解二力平衡的條件，進(jìn)一步認(rèn)識(shí)力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系，對(duì)后續(xù)學(xué)習(xí)物體在非平衡力的作用下運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生改變也是有幫助的。

5 結(jié)語

學(xué)科核心素養(yǎng)是學(xué)科育人價(jià)值的集中體現(xiàn)，是學(xué)生通過學(xué)科學(xué)習(xí)而逐步形成的正確價(jià)值觀、必備品格和關(guān)鍵能力。教師在日常教學(xué)中要不斷滲透物理觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究和科學(xué)態(tài)度與責(zé)任這四個(gè)要素。作為初中物理老師，要善于學(xué)習(xí)和使用普通邏輯知識(shí)，研究和改進(jìn)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案，使得實(shí)驗(yàn)結(jié)論的得出更具科學(xué)性。

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