《力的分解》教学设计4
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约3700字。
“力的分解”教学设计
一、教材分析
这节课是“相互作用”这一章的最后一节,也是学生学习“力的处理方法”比较困难的一节,难度来自于两个方面:一是“力的效果”比较抽象,学生难于把握的是把力沿什么方向分解的问题;二是应用数学知识解决物理问题的能力要强,故教学设计的重点放在如何解决问题难点上。
教材的编写思路如图1:
图1
二、三维教学目标
知识与技能
(1)知道分力的概念及力的分解的含义,了解力的分解的一般方法。
(2)知道力的分解遵守平行四边形定则,平行四边形定则和三角形定则都是矢量运算法则。
(3)理解力的分解的依据,能用平行四边形定则和三角形定则进行矢量运算。
过程与方法
(1)通过设置问题,启发学生思考,启迪学生的思维。
(2)通过组织不同类型的实验,训练学生明辨是非、格物致理的能力,体验“力的实际效果”。
情感、态度与价值观
(1)通过组织探讨和探究实验,培养学生的合作精神,使学生体会到在相互交流和合作中可以提高自己的学习能力。
(2)让学生初步体会到物理学中的和谐美及统一美。
(3)通过分析实际问题,激发学生的学习兴趣,培养学生的科学精神和实事求是的科学态度。
三、教学过程设计
总体设计思路:本节教科书是通过例题来说明如何根据力的实际效果和需要来进行力的分解。实际上,学生接受的难度是很大的。为此,教学过程设计中应特别强调用实验来引领学生,让学生观察和体验“力的实际效果”。(课前布置好学生要带的一些简要实验器材)
第一方面:实验设计
对于力的分解,学生难于把握的是把力沿什么方向分解的问题。因此教学中先通过实验和实际问题情景让学生感知“力的实际效果”,这样最能体现让学生自主探究问题的解决方案。让学生知道,根据实际效果确定两分力的方向,然后运用平行四边形定则进行分解。在分解力的同时,明确力分解的基本思路,训练学生用作图法和计算法处理问题的能力,强化“等效替代”的方法教育。
教学过程:可用多媒体演示。通过拖拉机拉着耙,拉力是斜向上的实例,引入课题并提出问题:拉力产生的效果是怎样的?
组织学生思考、讨论。也许学生会提出各种不同的问题,这时不要立即得出什么答案。然后在学生争论的基础上,设计3个不同类型的简单实验。
[实验1]第一个实验由学生自己完成。实验目的主要是让学生探究出重力的效果究竟是怎样的,学生的思维障碍在于斜面上物体所受的重力有压支持面的效果,并没有其他的效果,因此设计从这个角度出发,把一物块放在薄塑料板上,观察塑料板的形变,从而理解了这一效果。
图2
斜面上物体受到的重力可分解为垂直于斜面和平行于斜面的两个分力是一种常见的分解方法,要指出这样分解是因为物体在重力作用下一方面压斜面,一方面要沿斜面下滑。
为了观察物体压斜面的效果,在一个直角木支架上,用塑料垫板作斜面。将一用橡皮筋拉着的小车放在斜面上,观察塑料垫板和橡皮筋的形变(如图2所示)。
改变小车上的砝码数目,观察塑料垫板和橡皮筋的形变。从塑料垫板和橡皮筋的形变随小车和砝码总重的变化情况,可以明显看到小车所受重力对斜面和橡皮筋产生的作用效果:垂直压紧斜面和沿橡皮筋方向拉紧橡皮筋的效果。
实验虽然看似简单,但最能说明问题。因为学生理解它的作用效果最容易——橡皮筋伸长了,塑料垫板弯曲了,因而学生能较容易地探究出分解的依据——根据力的作用效果来进行力的分解。
解读与思考:这一实验是学生在教师指导下自己完成,为什么要这样做?这次课程改革十分强调科学探究在科学课程中的作用。这套教材中并没有“科学探究”这个栏目,科学探究是一类教学活动。浏览教材就会发现,“演示”栏目和“实验”栏目里只写用什么器材、进行什么操作、注意观察什么,而几乎都没有把实验的现象写出来,更不写由此得出的结论。这样做的目的是让学生练习观察,并从观察中自己得出结论。在这样的学习中,
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