《第三節(jié) 力的等效和替換》教學設計

PAGEPAGE1【課題】力的等效和替代（1課時）佛山市高明區(qū)第一中學李杏梅【教學內(nèi)容分析】1.課程標準對本節(jié)的要求：（1）了解力的圖示，區(qū)別力的圖示和力的示意圖。（2）理解力的合成與分解本質(zhì)與等效替代的關系。2.教材的地位和作用：本節(jié)從力的三要素切入，在復習知識的過程中引出力的圖示，讓學生理解力的圖示和力的示意圖的區(qū)別，讓學生從科學的表示法表示一個力，為本節(jié)的探究提供方法性的依據(jù)；然后從生活的等效的概念以及歷史史實讓學生理解等效與替代的概念；繼而讓學生自主探究得出兩力的合成與分解的關系，為下一節(jié)明確力的平行四邊形法則做準備。3.教材的編寫思路：教材首先基于學生已有知識和經(jīng)驗，直接引入主題，提出了力的三要素。學生在初中已經(jīng)學習了力的示意圖，但是它不能描述力的大小，教材中需要教師在教學中對此加以引導，讓學生用科學的方法將力表示出來。然后教材在“討論與交流”欄目中給出了兩個小孩共同提起一桶水和一個大人單獨提起一桶水，還有通過著名的馬德堡半球?qū)嶒?，讓學生從生活的等效和歷史史實中理解等效與替代的概念，從而順理成章的提出分力、合力的概念。最后，教材為了明確合力和分力之間的關系，專門安排了“實驗與探究”欄目，讓學生參與其中，達到本節(jié)內(nèi)容的目的。4.教材的特點：第一，注重力的示意圖和力的圖示的區(qū)別，重視學生基礎知識的掌握；第二，注重力的等效于替代的理解，重視學生科學探究能力的培養(yǎng)；第三，注意了學生物理學習的差異性，加強了內(nèi)容的選擇性。5.教材處理：（1）鑒于本節(jié)內(nèi)容是第四節(jié)《力的合成和分解》的鋪墊，所以著重于讓學生掌握力的圖示，理解等效與替代的思想。（2）結合生活，讓學生體會日常生活在的等效與替代。（3）重視學生參與的探究環(huán)節(jié)，讓學生自己摸索，得出結論。（4）充分地挖掘教材以外的資源，利用多媒體輔助教學，使得問題更加直觀，幫助學生對知識的理解和應用。【教學對象分析】1.學生的興趣：高一的學生具有好奇、好動、好強的心理特點。教學中要注意培養(yǎng)學生對物理的興趣，充分發(fā)揮演示實驗與學生探究實驗的作用，調(diào)動學生學習的積極性和主動性。2.學生的知識基礎：學生在初中已經(jīng)學過力的示意圖，教學中要充分利用學生的已有的知識經(jīng)驗，使學生積極主動地參與教學過程。3.學生的認知特點：一方面，學生已具備關于力的示意圖的基本知識；另一方面對具體表示力的大小和方向還不是很了解，存在一定的誤區(qū)。因此，在教學過程中要已學生的前提知識為切入點，通過逐步引導，讓學生對力的圖示有正確的認識。在尋找等效力的探究實驗中，讓學生親自動手，感受合力與分力的關系。在教學過程中，應該充分利用多媒體輔助教學的優(yōu)勢，運用動畫、圖片等，從而化抽象為具體，啟發(fā)學生思維。在前面的學習中，學生已基本掌握了力的特征，但對力的圖示還未牢固掌握，特別是標度的選擇，因此要在教學中加以強調(diào)并適當降低教學難度。而合力與分力的概念、等效與替代的思想都比較抽象，學生較難理解，應通過生活實例讓學生獲得感性認識。高中剛剛接觸到矢量概念，在尋找合力與分力的關系時可能有困難，應適當降低探究的難度，重在探究過程的體驗?！窘虒W目標】1.知識與技能1)、知識目標：（1）理解力的圖示法，并能區(qū)別力的圖示和力的示意圖（2）理解力的合成與分解與等效替代的關系（3）知道合力與分力的運算滿足平行四邊形法則2)、能力目標：（1）在探究過程中理解等效替代的科學研究思想（2）培養(yǎng)實驗設計與探究的能力2.過程與方法在探究過程中理解等效替代的科學研究思想。3.情感態(tài)度與價值觀(1)在學習過程中，使學生領略科學研究的綜合性，在科學探究中形成嚴謹、務實的態(tài)度。（2）在探究過程中培養(yǎng)學生的協(xié)作、交流能力。【教學重點】使學生經(jīng)歷“合力與分力的關系”的探究過程，學習科學探究的方法。【教學難點】（1）等效替代的科學研究思想（2）實驗方案的設計（3）概念較抽象【教學策略設計】本節(jié)課在教學的指導思想上，始終堅持“教師為主導，學生為主體”的原則，通過教師創(chuàng)設問題情境和有效的設問引導，讓學生親歷物理知識的構建過程；在教學方法和手段上，綜合應用講授、討論和學生探究實驗等多種方法，并輔以多媒體等手段，把教學過程設計為成以學生對力的示意圖的前概念為切入點，以觀察實驗和已有知識為基礎，以問題為主線的師生對話交流的過程；在學法指導上，讓學生嘗試自己觀察思考、分析概括，得出結論；使學生在獲取知識的過程中，領會物理學的研究方法，受到科學思維方法訓練以及協(xié)作精神、探索精神等情感態(tài)度價值觀教育?！窘虒W用具】實驗儀器（彈簧秤（三個）、師生共同制作的橡皮條、細繩套（兩個）、刻度尺、三角板（兩個）、小車（帶細繩套）．【教學流程圖】復習提問，引入課題復習提問，引入課題通過生活實例，理解新概念實驗結論的得出和誤差分析討論與交流，強化知識規(guī)律的猜想和實驗設計實驗與探究，尋找合力與分力的關系小結力的三要素兩個小孩共同提起一桶水和一個大人單獨提起一桶水16匹馬拉馬德堡半球，換成兩頭大象合力與分力的關系學生設計實驗，驗證猜想力的平行四邊形定則力的示意圖【教學過程設計】教學環(huán)節(jié)和教學內(nèi)容教師活動學生活動設計意圖[復習舊知識，重溫已學內(nèi)容]1．力的三要素2．力的示意圖和力的圖示問：1、力的三要素是什么？2、有哪些方法可以較準確地表示出一個力？3、這兩種表示方法有何不同？（畫圖說明）回顧思考回答：1.力的三要素：大小、方向、作用點2.畫力的圖示和力的示意圖3.力的圖示能更準確的表示出力；畫力的圖示前必須要選標度4.學生將所做作業(yè)展示在黑板上力的三要素、力的圖示、力的示意圖初中已學過，學生有一定的基礎，因而以提問方式為主線，層層深入，作業(yè)現(xiàn)場批改，及時反饋，激發(fā)了學生的學習興趣。[創(chuàng)設情境，引入課題]1.由力的三要素復習引出力的作用效果是人們關心的重點，用歷史中的曹沖秤象引出等效思想。2.用電腦多媒體把這兩幅圖片呈現(xiàn)提出問題：1.曹沖稱象的典故給了我們關于等效的思想有什么啟發(fā)？2.兩個小孩共同提起一桶水和一個大人單獨提起一桶水，兩次作用力產(chǎn)生的效果相同嗎？回顧思考回答1、學生回憶并交流討論回答石塊的總重與大象相等，石塊與大象都將船壓入水中同樣的深淺2、觀察并回答：兩次作用力產(chǎn)生的效果相同，都是提起一桶水，在草稿紙上畫出兩次人對水桶的作用力的示意圖。FFFF1F2(1)(2)知識準備，為接下來的學習提供知識基礎。例子非常生活化，由淺入深，層層遞進，引導學生動腦思考，培養(yǎng)學生的邏輯思維能力和口頭表達能力啟發(fā)學生思維，讓學生大膽說出自己的想法。【引入概念】借助學生畫出人對一桶水施加的力的分析，概括：（1）合力與分力（2）力的合成與分解引導學生思維：從受力分析角度探討問題。1.先讓學生分析人對水桶施加的力，得出物體兩個小孩共同提一桶水時，對水桶施加兩個互成角度的力，大人對水桶施加一個豎直向上的力。并將學生分析的結果畫在黑板上。思考回答1、合力與分力：如果一個力的作用效果與另外幾個力的共同作用效果相同，那么這個力與另外幾個力可以相互替代，這個力稱為另外幾個力的合力，另外幾個力稱為這個力的分力2、力的合成與分解：從作用效果相同這一觀點出發(fā)，根據(jù)具體情況進行力的替代，稱為力的合成與分解。理解記憶由淺入深，層層遞進，引導學生動腦思考，培養(yǎng)學生的邏輯思維能力和口頭表達能力。讓學生對物體進行受力分析，培養(yǎng)學生的理論分析能力?！居^察實驗，形象感知】電腦展示課程資源H01311（馬德堡半球）引導學生思考：16匹馬拉馬德堡半球。若用兩頭大象來代替兩支馬隊，達到相同的效果。根據(jù)實驗現(xiàn)象和課件圖示，進行總結。思考深化理解記憶通過對馬德堡半球進行分析，讓學生進一步理解等效與替代的思想?！静孪肱c假設】電腦呈現(xiàn)圖片：提示學生：既然合力與分力可以替代，那么它們之間存在什么關系呢？說出你的猜想讓學生分組討論。聽講觀察思考回答討論交流（1）合力總大于分力（2）合力就是兩個分力的數(shù)值之和（3）合力大小比兩個分力的數(shù)值之和小些的某個值通過老師一步步的引導，提高學生的邏輯推理能力。通過分組討論，培養(yǎng)學生的交流合作能力，提高學生的口頭表達能力?！驹O計實驗，證實猜想】（１）利用師生共同制作的實驗儀器（彈簧秤（兩個）、橡皮條、細繩套（兩個）、刻度尺、三角板、），的師生討論實驗方案，由學生（兩個）上黑板按確立的方案進行實驗（２）進一步實驗與探究：改變結點的位置（使橡皮筋與細繩的結點伸長至另一適當位置），同時改變各力的大小及其間的夾角提出新的問題（３）兩彈簧秤的夾角改為鈍角，重復（２）步驟。進行分析，得出結論（4）驗證所得結論，用“平行四邊形假說”求出合力，等效合力相比較指導學生完成實驗。在每一個實驗的環(huán)節(jié)中不斷提示學生：夾角的改變、讀數(shù)的改變對實驗結果的影響（１）根據(jù)設計實驗方案，進行實驗，記錄彈簧秤的讀數(shù)和力的方向，學生觀察、記錄相關數(shù)據(jù)。討論、交流原先的猜想（猜想（２）錯誤）（２）提出新的猜想：F可能是F1與F2夾角的角平分線３）根據(jù)設計新的實驗記錄彈簧秤的讀數(shù)和力的方向，畫力的方向，討論所得圖形（新的猜想：F可能是F1與F2夾角的角平分線錯誤）用力的圖示方法，將剛才兩個畫出，觀察并找尋規(guī)律。針對夾角、讀數(shù)不同重復對所得三個圖形進行比較分析，得出結論：用“平行四邊形假說”。培養(yǎng)學生學動手的能力，增強操作技能，豐富課堂，強化學生對合力和分力的認識，進步突出重點。引導學生提出多種猜想，鍛煉學生的發(fā)散性思維，培養(yǎng)思維能力?！究偨Y規(guī)律】力的分解1、合力與分力間的關系：力的分解合力等效分力（一個力）（幾個力）力的合成合力等效分力（一個力）（幾個力）力的合成2、合力與分力間構成平行四邊形老師引導學生歸納。（1）合力與分力（2）合力與分力的關系：構成平行四邊形。學生自己歸納、總結：如果用表示兩個共點力的線段為鄰邊作一個平行四邊形，則這兩個鄰邊之間的對角線就表示合力的大小和方向．這就是力的平行四邊形定則。培養(yǎng)學生總結歸納的能力，培養(yǎng)學生對綜合知識的概括。【教學反思】本節(jié)課在學生掌握了力的圖示、合力與分力等知識的基礎上，師生一起制作實驗器材，共同設