初中学生虽接触物理不久，但仍会在学习过程中遇到很多物理概念。因此，物理概念教学就成为整个物理教学的重点。初中物理概念的建立一般都要经历以下几个过程，通过对大量物理现象的仔细观察积累一定的素材，再通过对比研究后提出问题、实验探究、分析论证，抽象出物理模型，最后获得物理概念。但是，在苏教版物理教材上，有很多概念是直接给出的，比如“力臂”、“功”的概念，这样，学生先知道“是什么”、“怎么用”，有可能使学生失去学习的原动力，因此，教学效果难以提高。所以在物理概念教学中，一定要重视物理概念的建立过程，要让学生参与概念建立的全过程。下面就“力臂”教学中有关“力臂”概念的建立谈一些想法和做法。如有不当之处，敬请大家批评、指正。
　　有关“力臂”的教学，与苏教版的教科书相对应的教师教学用书给出了这样的说法：“在力和运动一章中所提到的运动主要是平动，力的作用效果与力的三要素有关。本节的学习内容与转动有关，这里的力的作用效果不仅与力的三要素有关，还与力臂有关。”如果我们就按这种说法来进行教学的话，学生肯定会产生如下的疑问：原来我们知道力对物体的作用效果决定于力的三要素，现在要不要加上“力臂”这第四个要素呢？其实，我们知道，作用在杠杆上的力的大小、方向和作用点确定以后，力对杠杆的作用效果就确定了。因此，教师应该明确无误地告诉学生，影响力对物体作用效果的因素就是力的大小、方向和作用点。但是，有的教师认为“力臂”的变化确实影响力对杠杆的作用效果，“力臂”好像也是影响力对杠杆作用效果的因素之一。同样学生在学习“杠杆”这一节内容时，始终有些问题困扰着学生，研究杠杆时，为什么要引入“力臂”的概念？人们是怎么想到“力臂”这个概念的？这里我是这样认为的，人们为了能够探究得到杠杆的平衡条件，影响力对杠杆作用效果的因素尽可能是数字量化的，其中，力的大小可以用量化的数字表示大小，但是力的方向和作用点不能用量化的数字来表示的。因此，人们引入“力臂”仅仅是为了反映力的方向、力的作用点对杠杆共同作用的效果，即在研究力对杠杆作用效果时，“力臂”这一因素可以代替力的方向和力的作用点两个因素对杠杆转动时的共同影响。所以，在物体平动时，我们可以从力对物体的作用效果决定于力的大小、方向和作用点的角度来研究；在杠杆转动时，我们可以从力对物体的作用效果决定于力的大小和“力臂”的大小的角度来研究。基于以上的想法，可按如下的思路展开教学的。
　　一、确定影响杠杆作用效果的两个因素——力的大小和一个可以用数字量化的物理量
　　在教学过程中，我们可以先让学生回忆“力和运动”中所提到的力的作用效果与力的三要素有关，结合教师开关教室门的演示实验：分别改变力的大小、力的方向和力的作用点，发现力对杠杆的作用效果不同，从而说明力对杠杆作用效果也与力的三要素有关。接下来再让学生设计实验研究力对杠杆作用效果与力的三要素的具体关系。可以让学生先设计“力对杠杆作用效果与力的大小的关系”的实验，大部分学生设计了如图1所示的实验，在P点挂上不同数量的钩码，在A点用弹簧测力计竖直向下拉，使杠杆水平平衡，发现P点挂的钩码越多，弹簧测力计的读数越大，从而得到结论：在力的方向和作用点相同时，力的大小越大，力对杠杆的作用效果越大。
　　（实验要让学生明白：①设计实验用控制变量法；②P点所挂钩码的数量越多表明力对杠杆作用效果越大。）
　　在设计“力对杠杆作用效果与力的方向和作用点关系”实验时，教师引导学生分析，进行实验后能不能得到与上述实验相类似的结论，究其原因是因为力的方向和力的作用点不是可以用数字来量化的物理量，这时教师及时引导学生提出如下问题：能否找到一个可以用数字量化的物理量来等效替代力的方向和力的作用点呢？
　　二、确定量化的物理量叫“力臂”
　　教师帮助学生确定，力对杠杆的作用效果决定于力的大小和一个可以数量化的物理量。为了能找到这一物理量，教师设计了如图2所示的实验，在杠杆的P点先挂上一个钩码，杠杆右端的物体移动至A点使杠杆水平平衡；在杠杆的P点再增加一个钩码，杠杆右端的同一物体移动至B点使杠杆水平平衡。引导学生分析：在力的大小相同的情况下，力对杠杆的作用效果只与“手臂的长度”有关，师生形成初步认识，“手臂的长度”可以代替“力的方向和作用点”，人们习惯把这个“力作用的手臂长度”叫做“力臂”。师生初步确定可以用“力臂”来替代力的方向和作用点，即研究力对杠杆作用效果时只考虑力的大小和“力臂”的大小。
　　三、确定“力臂”的定义
　　根据上面的实验现象，学生很容易得出“力臂”的定义为支点到力作用点的距离。为了验证学生刚得出的“力臂”定义是错误的，教师设计了如图3所示的实验，在P点挂上一个钩码，在A点分别用弹簧测力计沿不同方向拉，使杠杆处于水平平衡状态，读出力的大小都不同。根据杠杆左边挂一个相同的钩码说明力对杠杆的作用效果相同，因为力的大小不同，所以“力臂”大小也不同，而支点到力作用点的距离是相同的，从而间接说明“力臂”的定义不可能是支点到力作用点的距离。那么，“力臂”的定义究竟是什么？教师设计了如图4所示的实验，在P点挂一个钩码，在A点用弹簧测力计竖直向下拉，使杠杆水平平衡，读出弹簧测力计的读数为F；在P点依旧挂一个钩码，在B点用弹簧测力计斜向下拉杠杆，改变力的方向，使弹簧测力计读数为F时，使杠杆水平平衡。引导学生分析，P点挂着同一个物体意味着力对杠杆的作用效果相同，如果作用在A、B两点的力的大小相同，则表示两个力对应的“力臂”也应该相同。这时教师应该指导学生在根据实验结果画的简图上寻找相同的线段，（为了帮助学生，可以在图上添加一些辅助线，已用虚线在图上表示）学生利用刻度尺很快找到OA、OC的线段相等，初步认定这两个线段的长度就是力对应的“力臂”的大小。然后根据上面两个线段的几何特征，师生共同确定“力臂”的定义为支点到力作用线的距离。（教师先确定力作用线是沿着力的作用方向的直线，让学生明白力的作用线是人为添加的辅助线，一般用虚线画）然后，学生设计多次实验来验证结论的正确性。（教师引导学生设计在力相同时，作用力对应的支点到力作用线的距离越大，力对杠杆的作用效果是否越大？或者在力相同时，任意作用在杠杆上的力对应的支点到力作用线的距离相等，力对杠杆的作用效果是否一定相同……）最后，教师告诉学生，人们通过大量的研究表明“力臂”的定义与我们研究的结论相同，并一直沿用至今。
　　学生经过以上探究，了解“力臂”概念建立的过程，这样不仅帮助学生对“力臂”的含义有了较深刻的理解，还能让学生得到一次科学探究能力锻炼的机会。有的教师认为花费大量的时间来了解“力臂”建立的过程有点得不偿失，其实不然，从实际的教学情况来看，学生在理解“力臂”概念的基础上，下一阶段怎样画“力臂”和探究杠杆的平衡条件变得容易了很多，收到了事半功倍的效果。
　　我们曾经认为物理概念是前人智慧的结晶，并被大家认同，物理概念的教学无非是先让学生学习概念的定义，根据定义的内容了解概念的一些注意点，其次通过例题教学来加深学生对概念的理解，最后通过学生练习加以巩固。以“力臂”教学为例，根据教学目标，画“力臂”是本节教学重点。在本节课教学中，教师一般先直接给出杠杆五要素的定义，然后重点指导学生画“力臂”，并且总结了一般画“力臂”的步骤：①找支点的位置，②画力的作用线，③从支点到力的作用线作垂线。教师在黑板上示范作图，并让学生多练习、多体会，最终学生也能掌握“力臂”的画法。我认为这种概念教学方法主要缺点在于：概念的背景引入上着墨不够，没有给学生提供充分的概括本质特征的机会，没有调动学生学习的能动性，长此以往，学生的能力得不到有效的提高，不能有效培养学生的物理素养。初中物理概念教学是培养学生科学素养的一种途径，要引导学生上好每堂概念教学课，教师要对初中物理概念进行归类，从本着有利于学生学习物理概念的角度出发，找到合适的教学方法。
　　（责任编辑易志毅）