中學以下的素養教育與經驗談：國二下自然科，力與壓力

1. 個人因素
2. 社經背景
3. 對應教材與年齡

筆者對第五章有機化合物的意見是，不要為了省時間上第六章，就上很快。這邊應該要配合生活中的實例，尤其是現在有太多網路影片可以擷取，像是醬油的生產、肥皂的製作，都可以邊上課邊輕鬆點的解釋，重點是連結到生活，讓學生覺得這些是值得看的。不然一直背背背，都沒有給予吸收的時間，效率極差。

力的定義與常見現象

• a. 當有物體發生形體的變化，拉伸、壓縮等變形
• b. 物體本身的速度變化，從靜止到運動，加速或減速

• a. 接觸力就是一般會碰到的，推力、拉力、摩擦力等
• b. 超距力像是磁力、重力

學習單從熟悉公式開始

整套介紹完，才開始講授怎樣計算，最初建議從虎克定律開始。

通常學生會對這種公式很昏，可以配圖去解釋：總之就是在彈簧沒有壞掉的情況下，「伸長量」跟施力成正比。伸長量伸長量伸長量，很重要講三次，不是長度是伸長的量。

到此為止，請開始丟學習單，力的計算很講求當場練，不這樣的話下課後保證忘記。照慣例，從簡單的等比伸長去講，有彈簧教具最好，出規律性的題目，例如

1. 施力1kgw伸長10cm，那麼施力___會伸長30cm。
2. 全長10cm的彈簧，施力10gw伸長1cm，施力50gw會伸長___cm。

從這種程度開始，學習單切勿拿坊間的題本丟下去，一開始以建立公式的特性為主。

力的平衡，不計算仍要建立觀念

其次是平衡的概念，國中現在不講三力平衡的計算，平衡只會出一個方向，三個力也只是推力或拉力的疊加，難度不高。這邊要建立的觀念，有點像是把牛頓定律先拿來講，筆者的經驗主要是提幾個：

1. 物體受到力的作用，必定會形變或是運動狀態改變，看不到不代表沒有，只是很小。放到奈米尺度下，就算是鐵塊，你兩手去擠壓，還是會有原子層級的變化啦，這邊怎麼講就看老師的想法。

2. 當物體平衡時，就會維持靜止，或是運動狀態不變。運動狀態不變，包含正在運動但沒有速度變化。要解釋，可以用生活化的比喻，例如跑步時有人助推，又有人回拉，兩個力若一樣，前進速度不變。這有點難，有小車子教具可能好一點，不過目前課程這算是國三的部分。

3. 就以國二來說，物體平衡代表合力為零，沒看到不代表不存在。例如物體放在桌面不是不受力，地球有一個重力往下拉，是桌子給了一個往上的支撐力撐住不動。可以舉例，放上去的物體太重，到桌子垮掉，就能證明並非不受力。

總之呢，解說看師長個人，以及學生可以接受的程度。筆者個人的建議是，真不行的話，把平衡就是合力為零這概念，反覆唸到記起來，至少解題需要。

摩擦力

• a. 方向與施力相反
• b. 大小與施力成正比
• c. 與接觸面的性質有關

力平衡概念足夠，解題就不算難

一般國中在講這邊的時候，右邊（正向力在下方）的題目偏難，最左邊的是一般練習，而跟著題本解題的老師也往往忘了解釋，所以學生會記不起來正向力的重要。加上，力的平衡現在比較沒教，為了解題而解的同學往往會很挫折。

舉一個範例，一個常見題目如下：

範例：圖(一)中木塊重500gw，平放時最大靜摩擦力為200gw，若將其直立如圖(二)，欲使木塊不會下滑，則接觸面應產生多少gw的摩擦力？施力F為何？

答案：第一個摩擦力答案根本不用算，如圖：

因為往下的力是500gw，往上當然也要保持500gw才能平衡，無其他影響，則向下的重力等於向上的摩擦力。

第二個問題（施力F）其實是在問靜摩擦係數，由於國中沒有教，所以在此接觸面的條件下，應該先得到一個正向力與摩擦力的比。如圖

可知正向力500gw，物體不會動，摩擦力為200gw

得到此比例為500：200=5：2

所以再轉成圖(二)，正向力為施的力F，與摩擦力之比一樣5：2

F：500gw=5：2

F=1250gw

有資質的學生適度加強

其實學生不會是很合理的，一方面概念省略後，照道理這類題目不能再出，頂多出概念。另一方面，現在的力學也只是入門版，大多數人根本不會走上理工相關的路，教太深的確也不對。

但以各校的狀況來說，這就很難講了，筆者的意思是，會考不會考，跟學校不會考是兩回事。再說，這些課程對前段的自然組學生來說，也並不是學不來，作為篩選的方式亦無不可。

這邊的題目類型很多，不過會考卻不會太難，掌握一般題型要拿基本分並不難，鑽牛角尖解難題不見得是好事。但若學生本身有能力也有興趣，筆者就建議多給難題去想，資質能夠走理工科的人沒想像那麼多，就算有也需要很多練習，把潛能激發出來。

不過，老話一句，適量就好，不是只有這科要讀。