高一物理受力分析教學(xué)設(shè)計有哪些(2)
高一物理受力分析教學(xué)設(shè)計有哪些
北師大版的實驗教材，將二力平衡這一節(jié)內(nèi)容安排在第三章《運動和力》的第五節(jié)，它的前面是力、力的測量、重力和同一直線的二力合成，后面是摩擦力、力和運動的關(guān)系。
◇ 關(guān)于平衡狀態(tài)的概念，本教材是直接給出。但是生活經(jīng)驗和直覺告訴學(xué)生：靜止的物體是平衡，而對于做勻速直線運動的物體也是平衡狀態(tài)卻沒有這種認(rèn)知。為此，在教學(xué)過程中，先由學(xué)生根據(jù)已有經(jīng)驗得出靜平衡，通過老師的演示實驗，發(fā)現(xiàn)受平衡力的物體也可以做勻速直線運動，來完善平衡的概念。
◇ 探究二力平衡條件的實驗，我根據(jù)初二學(xué)生的好奇心，將書上的實驗裝置進行改進，在硬紙板的不同位置打了八個孔，學(xué)生用兩端帶有掛鉤的細(xì)線，根據(jù)自己的意愿任意選擇兩個受力點，實驗操作簡單方便，既發(fā)展了學(xué)生的個性，又增強了實驗的全面性。
◇ 課本中對于做勻速直線運動的物體這種平衡狀態(tài)的受力情況沒有探究，為了幫助學(xué)生能直觀理解，我增加了演示實驗，學(xué)生通過觀察勻速提升鉤碼的實驗，會對平衡的概念形成完整的認(rèn)識。
通過探究和演示實驗，學(xué)生的觀察、分析、歸納和演繹能力得到進一步加強，為今后研究問題奠定了能力基礎(chǔ)。
2.學(xué)情分析
初二的學(xué)生，對新生事物有強烈的好奇心和求知欲，善于觀察，熱衷于動手實驗。前面學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了力的相關(guān)概念和同一直線上二力合成，為本節(jié)課的學(xué)習(xí)做了知識鋪墊;他們也經(jīng)歷了一些簡單的探究活動，具備一定的實驗操作能力和合作的意識。
3.教學(xué)目標(biāo)
依據(jù)教材的內(nèi)容和學(xué)生的特點，我制定了以下三維的教學(xué)目標(biāo)：
【知識與技能】
①能說出什么是平衡狀態(tài);
?、趯μ幱谄胶鉅顟B(tài)的物體能進行受力分析，認(rèn)識平衡力的概念;
③會用二力平衡的知識分析、解決水平和豎直方向上的簡單平衡問題。
【過程與方法】
?、俳?jīng)歷探究二力平衡條件的過程，培養(yǎng)分析、歸納的能力;
?、谕ㄟ^分析與討論生活中的平衡問題，培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力。
【情感態(tài)度和價值觀】
?、僭谔骄?ldquo;二力平衡條件”中領(lǐng)略物理的簡捷之美，獲得成功的喜悅;
?、谕ㄟ^分析生活中平衡的物體受力情況，培養(yǎng)關(guān)注科技的意識;
4.重點難點
二力平衡條件是本節(jié)的重點，是通過實驗探究得出的，具有應(yīng)用的廣泛性和后繼學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)性;而學(xué)生剛剛接觸到力，對實際物體的運動狀態(tài)和受力分析，學(xué)生感到比較生疏，因此應(yīng)用二力平衡的條件解決實際問題就成為學(xué)生學(xué)習(xí)的難點。
5.教法分析
為突破本節(jié)課的重點和難點，我在教學(xué)中采用情境引入、引導(dǎo)探究、指導(dǎo)討論、演示突破的方法為學(xué)生搭建支架，學(xué)生主要以觀察現(xiàn)象、親歷實驗探究、組間協(xié)作、討論歸納等方式來獲取新知識。
6.教學(xué)資源
教師：多媒體課件、示教板、彈簧測力計
學(xué)生：兩端帶有定滑輪的木板、帶孔的硬紙板、細(xì)線、鉤碼、刻度尺
五、教學(xué)過程分析
依據(jù)教學(xué)目標(biāo)，我把本節(jié)課設(shè)計為以下六個環(huán)節(jié)：
環(huán)節(jié)一： 視頻引入
從學(xué)生感興趣的真實情景出發(fā)，激疑生趣，引發(fā)學(xué)生思考，很直接的引出平衡的概念。
環(huán)節(jié)二：觀現(xiàn)象、究本質(zhì)→認(rèn)識平衡與平衡力
學(xué)生憑借已有的經(jīng)驗結(jié)合對周圍物體的觀察，列舉出他們認(rèn)為平衡的物體，例如：桌面上的物理書，懸掛的燈管等，進而得出靜止的物體是平衡狀態(tài)。這是學(xué)生看到的表面現(xiàn)象，究其本質(zhì)是什么呢?老師立刻提出問題，要求學(xué)生對他們所列舉的幾個物體進行受力分析，對平衡物體的受力有個全面地認(rèn)識，進一步指出一個物體如果只受兩個力的作用而平衡叫二力平衡，既澄清了概念，又明確了本節(jié)課的主要任務(wù)。
環(huán)節(jié)三：師生合作、解讀探究
在這一環(huán)節(jié)里我設(shè)計了以下三個活動：
活動一：學(xué)生探究二力平衡條件
[猜一猜] 引導(dǎo)學(xué)生從力的三要素方面考慮，猜想二力平衡的條件。
[議一議] 在猜想的基礎(chǔ)上，以小組討論的方式，結(jié)合老師提供的實驗器材進行設(shè)計實驗，并說明合理的實驗步驟;
[做一做]在老師的指導(dǎo)下，參照老師提供的實驗探究卡，分組合作實驗，探究二力平衡的條件。
具體做法：將兩端帶有掛鉤的細(xì)線按照自己的想法，將一端鉤在帶孔的硬紙板上，另一端跨過定滑輪用鉤碼來拉，進行實驗，探究出兩個力的大小和方向關(guān)系以及合力。
[畫一畫]平衡狀態(tài)時，學(xué)生用刻度尺將兩個力的作用點連接劃線，觀察兩根細(xì)線和所畫的線的位置關(guān)系，清晰同一直線的特點;
活動二：對比演示、觀察歸納
◇ 與學(xué)生實驗對比，老師對硬紙板施加大小相等、方向相反、不在同一直線上的兩個力，學(xué)生觀察硬紙板的運動狀態(tài)，進一步體會同一直線的深刻含義。
◇ 硬紙板處于平衡狀態(tài)，用剪刀將硬紙板一剪兩半，鉤碼和半張硬紙板會向兩側(cè)掉下，說明兩個力必須作用在同一物體上。
學(xué)生通過討論、補充的方式完整得出二力平衡條件：一個物體、同一方向、大小相等、方向相反。
活動三：深入探究、完善概念
◇ 靜止的物體受平衡力，受平衡力的物體一定靜止嗎?老師演示鉤瑪在拉力和重力作用下，做勻速直線運動，學(xué)生通過觀察，深信不疑的得出：受平衡力作用的物體也可以保持勻速直線運動狀態(tài);學(xué)生熟悉的廂式電梯中間的運行過程就是勻速直線運動，實驗結(jié)合生活，學(xué)生清楚了平衡狀態(tài)，不僅局限于靜止，也有勻速直線運動狀態(tài)，不但完善了平衡狀態(tài)的概念，更清晰了平衡狀態(tài)與平衡力的關(guān)系，為學(xué)習(xí)力和運動的關(guān)系作了很好的鋪墊。
環(huán)節(jié)四：應(yīng)用遷移→鞏固提高
為使學(xué)生學(xué)到的知識具有穩(wěn)定性，實現(xiàn)正遷移，我設(shè)計了三個梯度的討論問題，檢測不同層次學(xué)生達標(biāo)情況，面向全體，激勵內(nèi)化。
【議一議1】：為什么將物體掛在彈簧測力計下靜止時，彈簧測力計的示數(shù)就表示物體所受重力?
既學(xué)習(xí)了豎直方向的受力分析，又實現(xiàn)了測量物體重力方法上的逆向遷移;
【議一議2】播放視頻
起重機豎直勻速吊起重2×104N的貨物，在空中水平勻速移動3m,又豎直勻在這三個階段，起重機的拉力大小關(guān)系：
注重方法教學(xué)，指導(dǎo)思維過程，發(fā)展學(xué)生思維能力。
【議一議3】利用二力平衡知識，請你設(shè)計一個實驗方案，測一下物理課本沿水平桌面移動時滑動摩擦力的大小;目的：應(yīng)用知識、遷移能力
環(huán)節(jié)五：總結(jié)反思，拓展升華
以解決雜技椅子頂為話題，總結(jié)出平衡狀態(tài)的物體→受到平衡力→二力平衡條件，又結(jié)合圖片，利用平衡知識解釋生活中其他的平衡問題，拓展學(xué)生的思維，提高應(yīng)用意識。
環(huán)節(jié)六：巧布作業(yè)，動手動腦
作業(yè)的布置從學(xué)生實際出發(fā)，分層布置，學(xué)生既動手，又動腦，不但鞏固新知，而且體現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的價值。
總之，這節(jié)課學(xué)生從已有認(rèn)知出發(fā)，以觀察平衡現(xiàn)象為切入，經(jīng)歷探究、分析、歸納等一系列思維活動和動手活動，不但學(xué)到了知識，發(fā)展了能力，而且提升了情感。
高一物理《力的合成》教學(xué)反思總結(jié)
隨著課程改革的深入，新課程改革的推入與實施，教師的教育觀念在更新，學(xué)生學(xué)習(xí)方式在轉(zhuǎn)變。我在教學(xué)過程中經(jīng)歷著，感受著，反思著。對于力的合成一節(jié)的備課，教學(xué)，再備課，再教學(xué)中，我有一些體會、思考與大家分享。
新課標(biāo)要做為我們備課、上課的依據(jù)。對比了新舊課標(biāo)，對會用作圖法和直角三角形的知識求共點力的合力;知道合力的大小和分力的夾角的關(guān)系的要求沒有變化。但新教材對本節(jié)的要求突出了等效替代的物理思想和探究實驗。所以在備課中，我的教學(xué)設(shè)計力圖在這兩個方面做到有效的突破。
教學(xué)設(shè)計思路為：力的等效——力的替代——尋找等效力——平行四邊形定則。教學(xué)分成幾個層次：
用簡單的生活實例為引入，分析斜拉索與橋墩都可以起到承擔(dān)橋梁重量的作用：一個大人與兩個小孩都可以提起水桶。這里體現(xiàn)了等效替代的思想，近而得出合力、分力、力的合成概念。
如果要用一個力替代幾個力，如何替代。作用效果相同是關(guān)鍵，把同學(xué)們的精力集中到尋找等效力，看合力與分力到底存在怎樣的關(guān)系。
學(xué)生進行分組實驗探究，要求做出力的圖示。
之后歸納總結(jié)得出平行四邊形定則。
等效替代是物理學(xué)中常用的方法，之前找重心用到等效替代的思想，在以后的學(xué)習(xí)過程中，例如運動的合成和分解，等效電路，交流點的有效值定義等，都要用到等效替代的方法。本節(jié)想突出這一思想，幾個力找一個力替代時，緊緊抓住力的作用效果是解決問題的關(guān)鍵，并貫穿于課堂始終。
新課程提倡探究。要是讓學(xué)生在教師的“指導(dǎo)”下，把前人做成功的實驗或把已有結(jié)論的實驗再驗證一遍，這與“培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神，實踐、觀察、思維等能力”的教育目標(biāo)相去甚遠(yuǎn)。所以新課程認(rèn)為物理實驗功能的體現(xiàn)，不僅僅在于獲得所謂的“正確”實驗結(jié)果，更重要的是使學(xué)生經(jīng)歷和體驗獲得實驗結(jié)果的探索過程。學(xué)生天性好奇、好動、好學(xué)，對科學(xué)實驗更為熱愛。只有親身經(jīng)歷這樣的過程，學(xué)生才能對什么是科學(xué)、什么是科學(xué)實驗有較為深刻的理解，才能在這樣的過程中受到科學(xué)過程和科學(xué)方法的訓(xùn)練，形成科學(xué)的態(tài)度、情感和價值觀。
力的合成這一實驗由傳統(tǒng)教材的驗證實驗改成了探究實驗體現(xiàn)了新課程以學(xué)生為主體的教學(xué)思想，讓學(xué)生在探究活動中體驗更加真實而深刻。以前把實驗結(jié)果告訴學(xué)生，而我們現(xiàn)在是探究性的實驗。雖然實驗本身看起來與傳統(tǒng)教材中一樣，但寫法和學(xué)生的做法都有很大差別。
探究有難度，考慮學(xué)生的情況，我的做法是把探究實驗與提水桶緊密結(jié)合。“固定橡皮條的一端，這橡皮筋就相當(dāng)于那水桶;讓它沿一個方向形變，就相當(dāng)于提起水桶;用兩個彈簧測力計拉動繩套就相當(dāng)于兩小孩提水桶;再換用一個測力計拉動就相當(dāng)于一個力提水桶。要讓這一個力去替那兩個力，就要使它們作用效果相同，也就要使橡皮筋向同一個方向形變相同。”有了這樣的對照，避免一節(jié)課熱鬧的探討但實質(zhì)思路比較亂，沒有結(jié)論的場面;而是讓學(xué)生們通過對熟知的提水桶聯(lián)系到我們要探究的合力與分力的關(guān)系上，目標(biāo)明確，知道自己干什么，思維清晰，步驟清楚。采用這種做法之前的教學(xué)中，多數(shù)學(xué)生比較盲目，互相問該怎么做，為什么這么做。在與專家的研討中，想出這樣的做法，切實有效。
探究包含提出問題、猜想與假設(shè)、制定計劃、收集證據(jù)、分析與論證、評估、交流與合作等七個環(huán)節(jié)。一堂課45分鐘，要完成整個探究過程是很難的。本節(jié)課堂教學(xué)，對探究的內(nèi)容應(yīng)當(dāng)有所選擇，對探究能力目標(biāo)要有所側(cè)重，才能使整個物理實驗教學(xué)讓學(xué)生經(jīng)歷全面科學(xué)的探究過程。即讓學(xué)生經(jīng)歷像物理學(xué)家一樣的研究、探索物理規(guī)律的過程，體驗、感受其中的物理思想和方法，從中獲得經(jīng)驗，并能夠更好地理解知識和提高能力。所以，我重點突出分析與論證，交流與合作環(huán)節(jié)。
力的合成這一實驗在以前做為驗證實驗就并不簡單,現(xiàn)在是探究實驗更增加了難度, 所以放慢教學(xué)，在探究中切身體驗，有利于理解矢量合成的法則。實驗過程中適當(dāng)引導(dǎo),引導(dǎo)的過程中可控可放。在學(xué)生動手做實驗之前就提出一個建議和一個要求。建議：“用兩個力拉動時，希望同學(xué)們兩個力適當(dāng)?shù)拇笮?，力間的夾角也大些。”要求：“每組只需要精干的做一次實驗，為了便于尋求合力與分力之間的關(guān)系，同學(xué)們要做出兩個分力與一個合力的力的圖示。”這樣做降低了實驗探究的難度也便于得出實驗結(jié)論，讓學(xué)生更加明確實驗該做什么。不然，學(xué)生即使有了實驗設(shè)計思想，在實際操作中也很難想周全該記錄什么。要求做出兩個分力于一個合力的力的圖示，就需要學(xué)生在動手之前想好怎么記錄力的大小、方向、作用點。
之前的這些準(zhǔn)備都是為了能順利的進行到本節(jié)的重要部分：分析與論證，交流與合作。在學(xué)生實驗的過程中，課堂實現(xiàn)了學(xué)生為主體，也體現(xiàn)了教師應(yīng)該作為第一主體的意義。巡視給予指導(dǎo)，發(fā)現(xiàn)共性問題時集中分析討論一下，同學(xué)們有這樣的一些做法好不好?視學(xué)生出現(xiàn)的問題而定，做到“可控性的開放”。當(dāng)學(xué)生們拿出自己的“作品”，這時他們是很激動的。進一步提出問題：“建議同學(xué)們把合力的箭頭端分別與兩個分力的箭頭端做連接，組成了一個四邊形，這個四邊形有什么樣的特點?”絕大多數(shù)組的同學(xué)說是平行四邊形。為了培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度，又提出：量量兩組對邊，檢驗是否是平行四邊形。多聽幾組同學(xué)們的數(shù)據(jù)匯報，進行充分的討論交流。歸納總結(jié)得到平行四邊形定則。
這節(jié)課的整體流程設(shè)計與課堂實施效果，我自己感覺還是比較順利，比較滿意。在反復(fù)的修改中，我擺脫了課堂教學(xué)是要一味的放手讓學(xué)生去探究的誤區(qū)，學(xué)會站在學(xué)生的角度思考，盡力達成三維目標(biāo)。讓學(xué)生不會覺得物理那么難學(xué)，物理與生活的聯(lián)系是那么緊密。本節(jié)課我以北京奧運會館鳥巢為結(jié)課，為這節(jié)課有個提升——我們研究的是二維受力情況，鳥巢的受力是三維情況。而鳥巢的建造也是建筑史中壯美的一筆，在此體現(xiàn)了力學(xué)的美。希望我們的教學(xué)能使學(xué)生在感受、體驗中獲得知識、體會到思想和方法、提高了能力。
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