苏科版功的教学思考与设计.doc

苏科版功的教学思考与设计作者简介：王炯，出生于1973年，工作于南京市第九初级中学，中学高级教师，学历本科本科，主要研究课堂教学。 摘要：新物理课程标准对“功”的第一点要求是“认识功的概念”，定位在“认识”水平上。第二点要求是“知道做功的过程就是能量转化或转移的过程”，定位在“了解”水平上。由于功的概念是比较抽象的，学生要认识功，必须经历一个较长的过程。而在初中阶段更多的是通过实例去让学生去领悟，不是着眼于功的定义上。因此，如何能让初中生认识功，怎样去领悟，进行了一些思考和教学的设计。一、对教材内容编排的思考 对比苏科版教材和其他各种版本教材对功定义的处理，发现大多数版本的教材都是采用了直接告诉学生：“功含有成效的意思，而物理学中把力作用在物体上，使物体在力的方向上通过一段距离，就说力有了成效。物理学中就把力和物体在力的方向上的乘积叫做功。”这样的教学方法很直接有效，但从学生的认知来说却很勉强，可以说是把功的概念强加给学生，而学生并不知道为什么要这个样定义，不符合新课改的理念。而苏科版教材却是从探究简单机械斜面，引导学生发现原来力与物体在力的方向上通过的距离的乘积是一个有意义的物理量，所以称这一乘积叫做机械功。这样的安排通过学生亲自动手探究,避免教师过多干预,层层深入地启发学生思维，使学生在分析、归纳中充分体现了主动性，改变被动状态，从而更好地突破重难点。所以最终选择以苏科版教材的思路来组织教学。二、对实验器材的选择思考苏科版教材选择探究斜面来引入功的概念，我觉得编者可能有四种目的：1、在本课中可以有学习一种新的简单机械斜面的特点；2、利用斜面引入功的概念；3、可以渗透功的原理的思想；4、为后面学习机械效率埋下伏笔。编者可谓用心良苦。但真正实施起来会发现一节课的重点和难点过多的话反而会冲淡主题，造成蜻蜓点水面面俱到却不能使学生深入理解功的相关知识。同时因为斜面本身因素，Fs和Gh的乘积会相差较大，并不能很好的得出编者想要的结论，也就不能顺利的过渡到功的概念上，使课堂效果大打折扣。我发现利用动滑轮测得的实验数据要比斜面理想的多，而且是学生才学习过的机械，学生很熟悉，容易入手，因此最终选择了利用动滑轮来进行学生的探究分组实验，取得了很好的效果。同时为了物理研究的严谨性，又补充了杠杆的演示探究实验，使得实验结论更加能令学生信服。三、对实验目的的思考苏科版教材选择以探究“有没有既省力又省距离的机械呢？”为探究实验的目的。我认为从该实验目的到用力和物体在的方向上距离的乘积引入功之间还是有一定的跨越的，学生并不清楚实验表格里为什么要出现Fs和Gh的乘积，又是教师对学生思维的一种替代。同时在学习简单机械时，学生就已经认识到没有既省力又省距离的杠杆和滑轮，在此提出这样的实验目的对学生的吸引力会减弱，影响学生探究的兴趣和好奇心。所以我认为还是应该直接以探究“力与距离的关系“为实验目的。学生已经知道省力的机械就费距离，省距离的机械就费力，而不省力的机械就不省距离，从而感觉到力和距离之间是有关系的，而且可能成反比。从数学角度而言，成反比的两个量的乘积就是一个定值，所以力和距离的乘积就可能是一个定值。再用实验去探究和验证这个猜想，找出Fs和Gh的关系。这样的处理能让学生有明确的实验目的，接受起来很自然，提高课堂的效率。教学设计：功一、教材分析： 功是苏教版物理义务教育九年级 上册第十一章“简单机械和功”的第三节内容。 在此之前，学生已经学习过力、力和运动、压强和浮力、简单机械等知识。功是力学中重要的物理量,也是物体能量改变时地重要量度。学习功，是对前面知识的理解和应用，同时也为后面学习功率、机械效率、能量等知识打下基础。此外这部分知识与现代生活、生产等有着密切的联系，因此，在教学中应注重培养学生推理能力，同时教师创设一些任务，让学生在完成任务中运用科学思维解决物理问题，让学生了解物理思想和物理方法，体会物理学在生活和生产中的应用以及对社会发展的影响，让学生得到成功的体验，享受成功的愉悦，激发学习的热情和责任感。二.教学目标: 根据课标对本节的具体要求，同时针对初中学生的心理特点和认知水平，结合教材，确定本节课的教学目标如下：知识与技能目标：（1）知道做功的两个要素；（2）知道功的物理意义、公式及单位，了解1J的功大约有多大；（3）理解功的计算公式、会用功的公式解题。过程与方法目标：（1）通过观察、讨论和实验了解功的物理意义；（2）通过对实例的分析，知道使用任何机械都不能省功。情感态度价值观目标： 经历探究使用机械时力和距离的关系，体会力和距离的乘积是有意义的物理量。进一步增强学习物理的兴趣，以及献身科学的意识。三.重难点分析 新课标中要求通过参与科学探究活动，初步认识科学研究方法的重要性，学习从物理现象和实验中归纳简单的科学规律.重点：1.实验及实验数据的分析；2.功的概念和做功的两个必要条件；3.运用公式进行简单的功的计算。难点：1. 建立及理解功的概念；2.能正确判断力是否对物体做功。四.教学方法 采用教师引导、启发，学生观察、动手操作，师生共同分析计论，总结出功的概念和功的两个必要因素。五.教学过程（一）导入新课：师：使用机械都有哪些便利之处？生：根据学过的知识回答：可以省力、省距离、改变力的方向。师：机械带给我们很多便利，但同时也有缺点：省力的机械就费距离；省距离的机械就费力；不省力的机械也不省距离。那么，使用机械时力和距离之间存在什么关系呢？生：猜想力与距离可能成反比，也就是力和距离的乘积是一个定值。设计意图:本课通过已学过的知识引入课题，温故而知新，巧妙设计问题，层层深入，能够吸引学生的注意力，进一步思考，并能激发他们的科学思维能力,为进一步探究做好准备.（二）、探究使用机械时力与距离的关系活动一：再探杠杆师：现在我们来试着探究使用杠杆时力与运动的关系。演示实验器材：杠杆示教板、钩码、弹簧测力计把不用杠杆直接用手把重物匀速提升用的力定为G，提升的高度定为h。使用杠杆提升物体用的力为F，动力移动的距离为s。实验记录：测量序号F/Ns/mG/Nh/mFs/(Nm)Gh/(Nm)11.20.120.050.120.122.10.140.050.210.233.20.160.050.320.3问：根据实验数据思考：1、 每次实验中FS与Gh值大小是否近似? 生：近似2、 为什么每次Fs总是略大于Gh？ 生：杠杆有自重和摩擦。3、如果不考虑杠杆的自重和摩擦，Fs和Gh应该是什么关系？ 生：FS=Gh活动二：再探动滑轮学生实验器材：滑轮、细线、钩码、弹簧测力计、刻度尺、铁架台师：我们再来探究使用动滑轮时的力和距离的乘积关系是否也和杠杆一样。需要测量哪些物理量？实验时有哪些注意点？生：需要测量拉力F，拉力移动距离s，物重G，物体上升的高度h。注意弹簧测力计需要匀速竖直向上运动。学生分组实验：步骤：1、用手通过一个弹簧测力计沿竖直方向匀速拉一个动滑轮，使挂在它下面重为G的钩码缓缓上升。2、分别测出绳受到的拉力F、手移动的距离s、钩码所受的重力G和钩码上升的高度h；3、改变钩码的数量，重复上述测量4、将实验数据填入表中测量序号F/Ns/mG/Nh/mFs/(Nm)Gh/(Nm)1060.21 0.10.120.121.20.22 0.10.240.231.60.23 0.10.320.3师：对比Fs和Gh的大小，为什么每次Fs总比Gh略大？ 生：动滑轮有重力，还有摩擦。师：如果是理想情况下的滑轮，Fs和Gh应该有什么关系？生：Fs=Gh师：总结：对比使用各种理想机械时Fs与Gh的关系。发现使用理想机械时Fs的乘积等于不使用机械直接提起重物时Gh的乘积。设计意图: 通过学生亲自动手探究,避免教师过多干预,层层深入地启发学生思维，使学生在分析、归纳中充分体现了主动性，改变被动状态，从而更好地突破重难点。且在探究了两种机械的规律的基础上总结出FS=Gh的结论，更加体现了物理研究方法的严谨性。（三）、功的概念师：可见力F与物体在力的方向上通过距离s的乘积是一个有意义的物理量。在物理学里中，把力（F或G）与物体在力的方向上通过的距离（s或h）的乘积称为机械功，简称功。板书：课题： 功1、功的定义：在物理学里中，把力与物体在力的方向上通过的距离的乘积称为机械功，简称功。2、计算公式： W=Fs。3、功的单位：焦耳，符号：J，1J=1Nm。师：1J的功到底有多大呢？从地上拿起一只约50g的鸡蛋，并把它缓缓举过头顶，大约提升了2 m，做的功大约为1J。生：体会2J的功，把物理书从地面拿到课桌上。为什么？师：根据功的公式，思考做功的必要条件有哪些？生：作用在物体上的力F；物体在力的方向上通过的距离s 板书：4.做功的必要条件 （1）作用在物体上的力F （2）物体在力的方向上通过的距离s （四）、做功了吗？师：演示，手举重物匀速上升，手对物体是否做功？为什么？生：做功，因为有力还有物体在力的方向上通过的距离。师：手举物体静止不动，手对物体是否做功？为什么？生：没有做功。有力，但没有距离。师：手举着重物水平移动一段距离，手对物体是否做功？为什么？生：没有做功。，有力，有距离，但距离不是力的方向上的距离。反馈：课本P16 图11-30（a）女孩把一箱报刊搬起来,女孩对箱子做功了吗？（b）虽然司机费了九牛二虎之力，汽车还是纹丝不动。司机对汽车做功了吗？（c）足球运动员踢了足球一下后 ，足球在地上滚动了一段距离。在足球滚动过程中，运动员对足球做功了吗？（d）学生背着书包在水平路面上匀速前进时，学生对书包做功了吗？例题：陈杰同学将质量为10kg的水桶从离井口3m深处匀速提到井口。在这一过程中，陈杰对水桶做了多少功？设计意图: 新课标中指出：“物理教学应从学生实际出发，创设有助与学生自主学习的问题情境”。从认识论意义上看，知识总是情境化的，因此只有将认识主体置于饱含吸引力和内驱力的问题情境中学习，才能促进认识主体的主动发展。在这个环节里我设计了学生体会2J的活动，并且通过学生的前认知W=Fs顺利地使学生知道功的两个必要条件，再结合生活事例进行理解。（五）反馈练习1 将一只鸡蛋从地上拿起举过头顶，所做的功大约是_J .2 一个人用50N的力搬石头，但石头未搬动，这个人对石头做的功是_J . 箱子重200N，把它从地面沿着18m的楼梯搬到10m高的楼上，人对箱子做了_J的功；又提着箱子水平移动了20m，人对箱子又做的功是_J .3 一同学用50N的水平方向的力，将一只5N的足球沿水平方向踢了出去，足球在地上滚