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学科教育论文-如何进行《力》的教学设计研究.doc

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学科教育论文-如何进行《力》的教学设计研究.doc

学科教育论文如何进行力的教学设计研究摘要本人根据全日制普通高级中学物理教材,结合新课程改革的精神以及自己的教学经验,通过分析高中物理新课程改革、分析教材、分析学生,并附以实际教学方案,浅谈对高一第一章力的教学设计。关键词高中物理,力,教学设计一、教材分析1、本章的地位力学是高中物理的基础。本章学习力的基本概念以及力的合成和分解的知识,这些知识是力学的基础内容。物理学研究物质的运动,由于力影响运动,所以在高中的物理力学知识以及后续内容,都跟本章的知识有密切的联系。因此,学好力的基本概念,学习研究力的基本思维方法,是为学习高中物理打基础,本章在高中物理知识的深广度比初中要上一个台阶,但限于学生的知识基础和思维能力,这个台阶不能太大。另外,受知识结构本身的制约,本章的教学不能一次到位。学生对物理概念和物理规律的理解要逐步深化,这是个渐变的过程。因此,教学要求要逐步达到,应该在不同阶段提出不同层次的教学要求。否则,不仅欲速不达,还会挫伤学生学习的积极性。教师在本章的教学中要注意把握分寸,既要使学生对力的基本概念的认识得到提高,体会研究矢量问题的思维方法,又要不脱离学生的知识水平和思维能力的实际。在教学过程中,要坚持因材施教新教材把力矩的知识移到第四章物体的平衡中介绍。这样安排突出了对力的基本知识的理解,避免由于头绪过多对学习的干扰。2、教材分析(1)关于力的概念。初中为物体对物体的作用强调了受力者的状态,效果是形变和运动状态的改变。而新教材强调了力是物体间的作用,较为全面地说明力的相互性,为牛顿第三定律的教学打下伏笔,并扩展了思路。新课本从施力者的受力情况入手,分析得出受力者的受力状况,符合人们的生活经验,容易为学生接受。教学中更能注意调动学生的兴趣。(2)关于重力。新教材在初中的基础上对重力问题进行了概括。重新提出了重量一词,重量就是重力的大小。教材介绍了用实验求重心的方法悬挂法,这个实验会引起学生兴趣。教师在这里可以多讲两句,为质点概念打下基础。新教材把原必修本中的万有引力部分去掉了,移到后面讲,因为此时无法给学生讲清为什么重力不是万有引力,而是由于万有引力产生的。这样的安排,使得教材体系顺畅了。(3)关于弹力的概念。初中不专门讲弹力,只是在力的测量时,用弹簧的伸长和外力的关系引入的,所以学生对弹力的认识是很肤浅的,在这里是一个台阶。高中物理不仅要认识弹力,还要会判断弹力的方向,为力的分析奠定基础。要学习弹力,就要知道弹力产生的原因形变知道产生形变的条件接触还要知道形变的大小和方向。弹力的引入采用了传统的例子。新教材把原必修本中的压瓶实验移到课文后面,使得教师讲课顺畅多了。压瓶实验可以留给学生自己去做,以提高学生的兴趣和动手能力。胡克定律作为探索性实验,应该让学生亲自去做。通过实验,可以得出相应的规律。Fkx的式子还是要介绍的,为后面简谐运动的学习打下知识的基础。(4)关于滑动摩擦。在初中讲滑动摩擦力与压力、接触面粗糙程度有关,只作定性介绍,在高中给出了定量计算公式。为了突出重点,教材编写与原必修本不同,是先讲滑动摩擦,后讲静摩擦,并引入静摩擦因数作为选学内容。要学习摩擦力,就要知道摩擦力产生的条件与其他物体相互接触,并有相对运动或相对运动趋势还要知道摩擦力的计算公式学会方向的判断。(5)关于力的合成。在初中只讨论在一条直线上二力的合成。这节内容是本章的重点,在原必修本的基础上作了较大的修改,减去了初中二力合成的内容,强调了作图法解题。而在思考与讨论中加深了对力的合成的理解。这是一节留有余地、充分调动学生积极性的教材,教学中要注意不要上成注入式的课。(6)关于力的分解。这是初中物理未曾涉及的内容。从字面的含义上看力的分解是力的合成的逆过程逆运算,但实际上,力的分解比力的合成要复杂得多。因为力合成的解是唯一的,而力分解的解是无数的,要按照实际情况来决定,这就形成了高中物理的一个难点,学生往往在一些力的分解的题上束手无策。教材基本上是分力夹角为直角的分解,减小了教学的难度。二、学生学习本章的困难分析1.1、物理前概念在学生头脑中根深蒂固物理学概念是学生学习物理知识的背景材料,它对新知识的接受和理解起着至关重要的作用。正确的前物理概念,对学生在物理学习中形成概念和掌握规律无疑是大有益处的。但学生头脑中的前物理概念一般来源于生活经验,是在观察和思考基础上自发形成的,并未经过严密的科学分析与实验证明,因此物理前概念中不乏有对物理现象肤浅的、片面的、甚至错误的理解。在本章中关于力,学生总认为只有相互接触的物体才会存在力的作用关于重力方向,他们总认为重力的方向是垂直于地面关于弹力,学生总认为只要物体相互接触就会存在弹力进而,关于摩擦力,学生就会认为只要物体相互接触就会存在摩擦力。这些不正确、甚至错误的物理前概念,在学生正式学习物理前已在他们心中埋藏多年,印象极为深刻。这将学生正确认识物理现象的本质、掌握科学的物理规律起着巨大的阻碍作用。特别值得注意的是,学生头脑中的错误物理前概念具有很强的顽固性,例如学生普遍认为两个相互基础的物体就一定存在摩擦力。在学习新知识过程中是很难彻底放弃的,尤其遇到复杂问题时,总是在暗中起作用。2.2、数学知识先入为主,忽视物理意义(1)用数学方法代替物理概念由于学生在学习物理前,头脑中已有一定量的关于函数的知识,在学习物理时他们往往表现出用已有的数学基础与所学的物理知识相结合。在本章中在学习力的失量的问题时,对于力的正负往往就会运用数学的方法来进行加减。即使教师一再引导他们从各种相关的事实出发,试图借用他们头脑中已有的正确经验或前物理概念,但他们的表现却是不愿放弃已经掌握纯熟的数学方法。这样就会由于学习新知识时所借用的认知基础的不当,而影响在头脑中建立正确的知识结构。(2)考虑问题脱离实际由于物理学是一门定量科学,所以许多物理问题同数学问题有相似之处都需要进行数量运算。因学生头脑中数学内容要比物理的丰富、充实得多,所以学生极易用数学的方法解决物理问题,而不顾及物理问题的实际意义。在本章中学生对摩擦力公式FμFN的理解,往往只停留在仅仅是一个数学公式,而忽略了它的物理意义。3.3、对一些知识缺乏必要的知识基础由于物理学研究的领域远超出了一般中学生在日常生活中所能视听到的物理现象的范围,所以有很多知识学生在学习时头脑中缺少必要的认知基础。在本章中关于弹力的微小形变就缺乏必要的知识基础,这就要求教师要借用学生熟悉的事物去比喻,或进行模拟实验,以丰富学生的原认知结构,为新认知结构的建立奠定基础。三、教学设计(一)教学目标针对本章的知识重点,并结合以培养学生的自学能力为主要目标,设计教学目标入下1.1、知识方面第一节力①知道力是物体对物体的作用,力不能单独存在,一定存在施力物体和受力物体。②知道力的三要素、力的单位。③知道力是矢量。④会画力的图示。⑤知道力的作用效果,知道力的名称可按力的性质和力的作用效果来命名。第二节重力①知道重力的概念,重力的大小与质量的关系,知道重力的方向。②知道重心。第三节弹力①知道形变的概念。②知道弹力的产生条件。③正确判断弹力的有无和方向。第四节摩擦力①知道滑动摩擦力产生的条件,会判断滑动摩擦力的方向。②会利用公式FμFN计算滑动摩擦力的大小,知道滑动摩擦的因素与什么有关。③知道静摩擦力产生的条件,会判断摩擦力的方向。④知道什么是最大静摩擦力,知道最大静摩擦力跟来年感物体间的压力成正比。第五节力的合成①知道合力和分力的概念。②理解两个互成角度的共点力的合成遵守平行四边形定则。③知道矢量和标量的含义及区别。第六节力的分解①知道分力的概念及力的分解的含义。②知道力的分解遵守平行四边形定则。③理解力的分解的方法。知识方面主要通过由教师讲授的方式来实现。2、能力方面训练学生的观察力,培养学生的观察、概括能力。训练学生用控制变量法研究问题的能力。培养学生实验、探索、总结规律的能力,应用数学工具处理物理问题的能力,渗透等效思想。培养运用数学工具解决物理问题的能力。能力方面主要通过由学生动手实验和独立完成解决具体物理问题的方式来实现。3、德育、美育方面渗透辨证唯物主义观点,使学生享受到物理图像的形式美,培养学生观察事物总结问题的能力,使学生领悟到在自然规律中隐含的逻辑美,培养学生实事求是的世界观。向学生渗透突出主要矛盾,忽略次要因素以无关因素的哲学思想,体现物理现象贯穿于自然的自然美,培养认真、仔细、实事求是的科学态度。使学生体会到几何中的对称美,培养研究周围事物的习惯。使学生了解到物理规律与数学规律之间存在的和谐美。德育、美育方面主要结合教师授课和学生实验及自己解决具体物理问题的方式来实现。综上所述,要实现以学生为主体的教学目标,充分培养学生自己解决实际物理问题的能力,需要教师和学生共同努力。(二)教学设计本章分五个课时进行授课。第一节和第二节共1个课时、第三节1个课时、第四节1个课时、第五节1个课时、第六节1个课时,具体教学设计如下1、知识方面第一节力用两个由磁铁和小车组成的物体系等一系列演示实验来演示物体之间的相互作用,让学生理解物体对物体的作用,力不能单独存在,一定存在施力物体和受力物体。结合课本讲述力的三要素以及力的单位力是矢量力的作用效果,知道力的名称可按力的性质和力的作用效果来命名。让学生通过预习课本自己学会画力的图示,教师在进行更正讲解。第二节重力结合课本及学生的生活经验讲述重力的大小与质量的关系,通过演示实验使学生知道重力的方向。通过演示悬挂法讲解重心的概念和寻找不同形状物体的重心的方法。第三节弹力结合课本及学生的生活经验讲述知道形变的概念和弹力的产生条件。通过演示实验形象分别演示明显形变和微小形变,使学生可以感知到两种形变都是在他们身边存在的。通过讲解具体实例培养学生判断弹力的有无和方向的能力。第四节摩擦力演示手推毛刷运动,通过对物体进行受力分析让学生知道滑动摩擦力产生的条件,并结合具体实例使学生会判断滑动摩擦力的方向。结合课本使学生学会利用公式FμFN计算滑动摩擦力的大小,知道滑动摩擦的因素与什么有关。通过例举生活中的实例和课本中的例子知道静摩擦力产生的条件,并会判断摩擦力的方向。通过演示用较小里推物体,物体不动再用较大里推物体,物体运动让学生知道什么是最大静摩擦力,并结合课本知道最大静摩擦力跟两物体间的压力成正比。第五节力的合成通过对具体实例进行受力分析并结合课本让学生知道合力和分力的概念。通过讲解等效代替的物理方法让学生理解两个互成角度的共点力的合成遵守平行四边形定则。结合课本让学生知道矢量和标量的含义及区别。第六节力的分解结合课本让学生知道分力的概念并通过理解力的合成用逆向思维的方法让学生理解力的分解的含义。通过理解力的合成遵守平行四边形定则用逆向思维的方法知道力的分解遵守平行四边形定则。结合课本讲解具体实例让学生理解力的分解的方法。2、能力方面第一节力使学生学会怎样通过力的图示,形象描述抽象的物理概念的方法。通过对力的分类内容的教学,渗透分类方法,使学生对分类的必要性以及分类要有缺点的标准等问题,有进一步的认识。并使学生掌握画力的图示的正确方法。第二节重力通过重心的概念的引入渗透等效方法。第三节弹力通过实验训练学生的观察力。第四节摩擦力通过观察演示实验,概括出摩擦力产生的条件及摩擦力的特点,培养学生的观察、概括能力。训练学生用控制变量法研究问题的能力。第五节力的合成通过实验,培养学生实验、探索、总结规律的能力,应用数学工具处理物理问题的能力,渗透等效思想。第六节力的分解强化等效替代的方法。培养观察、实验能力。培养运用数学工具解决物理问题的能力。能力方面主要通过由学生动手实验和独立完成解决具体物理问题的方式来实现。3、德育、美育方面第一节力通过分析力是物体的作用,渗透辨证唯物主义观点。通过对力的图示的学习,使学生享受到物理图像的形式美。第二节重力通过观察和亲身感受,培养学生观察事物总结问题的能力。通过对物理概念的学习,使学生领悟到在自然规律中隐含的逻辑美。第三节弹力从任何事物都能发生形变入手,培养学生实事求是的世界观。通过具体可感,生动有形象的演示实验来来体现美引真的原则。第四节摩擦力在研究摩擦力时,向学生渗透突出主要矛盾,忽略次要因素以无关因素的哲学思想。通过摩擦力的研究,体现了物理现象贯穿于自然的自然美。第六节力的分解培养认真、仔细、实事求是的科学态度。通过平行四边形法则的学习,使学生体会到几何中的对称美。第五节力的合成联系实际,培养研究周围事物的习惯。通过学生的学习,使学生了解到物理规律与数学规律之间存在的和谐美。四、教学体会教学设计是一个分析教学问题、设计解决方法、对解决方法进行试行、评价试行结果、并在评价基础修改方法的过程。在中学物理教材中看似一个简简单单的力学内容,却有着许多可以改进和改良的地方。可见,物理学、特别是物理课程教学设计绝不是一门本本上面的学问,而是一门需要投入较多精力的学问,注重理论与实践结合的学问。不敢说我的教学设计已经是最合理的,相信随着时

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