上海学科二期课改高一物理第二章第二章 D 附录 课题研究：用共点力的平衡条件研究风力教案上科版

用心 爱心 专心 第二章第二章 D 附录附录 课题研究 用共点力的平衡条件研究风力课题研究 用共点力的平衡条件研究风力 一 教学任务分析一 教学任务分析 用共点力的平衡条件研究风力 的课题研究 是在学习了物体在共点力作用下的平衡条 件的基础上 为了培养学生运用所学的物理知识解决一些简单实际问题的能力 增强科学探究 的意识和能力而设置的 课题研究是高中学生物理学习重要途径之一 本课题研究需要以物体在共点力作用下的平衡概念和平衡的条件 以及科学探究等方面的 知识为基础 通过有关风力发电 台风灾害的录像 激发学生探究风力的欲望 结合物体在共点力作用下平衡的条件 运用控制变量法 设计研究风力的实验方案 并进 行相应的实验探究 本设计要求鼓励学生主动参与 在设计实验方案 实验探究 交流评价等过程中 让学生 感受到控制变量等科学方法的应用 感悟观察 实验对形成概念和发现规律的重要作用 增强 科学探究的意识和能力 二 教学目标二 教学目标 1 知识与技能 知识与技能 1 理解物体在共点力作用下的平衡条件 2 能设计用共点力作用下的平衡条件研究风力的实验方案 3 学会根据需要自制实验器材 4 学会应用 DIS 实验解决简单的实际问题 2 过程与方法 过程与方法 1 通过课题研究学认识控制变量法 2 通过课题研究经历科学探究的过程 3 情感 态度与价值观 情感 态度与价值观 1 通过课题研究过程 感悟理论联系实际是学以致用重要途径 2 通过课题研究 感悟团队精神是成功的重要保证 三 教学重点和难点三 教学重点和难点 用共点力平衡条件设计研究风力的实验方案 四 教学资源四 教学资源 1 有关风力发电 台风灾害的录像 2 DIS 实验设备及相关的自制实验器材 3 多媒体教学设备等 五 教学设计思路五 教学设计思路 用心 爱心 专心 本设计围绕 用共点力的平衡条件研究风力 的课题展开 本设计的基本思路是 课前由学生自由组成的研究小组分工协作 搜集各种有关台风灾害 和各种共点力平衡问题的资料 在课前设计好各自的实验预案 教学时 以有关风力 正 反 两方面的影响的录像为情景 进一步激发学生对风力产生探究的强烈愿望 以小组为单 位进行汇报 交流 修改实验方案 DIS 及自制实验器材实验探究 最后通过交流 评价 增 强学生科学探究的意识和能力 本设计要突出的重点和要突破的难点是 用共点力平衡条件设计研究风力的实验方案 方 法是 以用共点力的平衡条件为理论基础 采用课内外结合的形式 通过介绍介绍科学探究的 基本思路 途径和方法 介绍资料搜索的方法和途径 提供可以借鉴的案例 指导课题组发挥 各自特长 分工合作 提高工作效率等 使学生能够通过努力完成方案的设计 在课题研究期 间 老师要经常关心各课题组的进展情况 欢迎学生质疑 适时给予必要的指导 但不包办代 替 本设计立足于理论联系实际 是探究性学习的一种形式和课堂教学的延伸 目的不在于课 题是否有成果 结果是否正确 而是重在于参与 使学生在课题研究的过程中 体验科学方法 的应用 经历科学探究的过程 感悟科学的求真务实 增强科学探究的意识和能力 完成本设计的内容约需 3 课时 包括课外活动时间 六 教学流程六 教学流程 1 教学流程图 教学流程图 2 流程图说明 流程图说明 情景情景 录像 设问 以风力发电和台风灾害的录像为情景 使学生对现实生活中风力 正 反 两方面 的影响有深刻的感受 从而激发学生对风力产生探究的强烈愿望 如果考虑到时间因素 也可只选择台风的危害录像 并简单介绍风力发电 使学生对 从生活到物理 形成深刻 印象 活动活动 I 猜想影响风力的因素 交流设计的实验预案 小组为单位进行汇报 交流各自的猜想与实验预案 并相互进行质疑 提出修改建议 活动活动 II 实验探究 应用 DIS 及自制实验器材 根据各自的方案进行相应的实验探究 如学生的预案存在 不足 教师可介绍如下参考方案 供学生选用 光滑细金属丝上套小球 小球与力传感器之间用细线相连 当小球受风力作用时 即可 活动II 探究 活动III 交流 评价 情景 录像 设问 活动I 猜想 设计 用心 爱心 专心 以观察到小球受力的大小 为了改变质量 可以在球的上方挖去一块 并可以放置不同质量的小木块 为了改变横截面积 除了球状物外 还可以用方块形木块代替 小球及木块的中间留孔 表面一半是光滑的 另一半为粗糙的 木块的形状最好还有三角形 五角形等 以供学生研究选用 用控制变量法研究情况如下 m S 一定时 F 与 v 的关系 v S 一定时 F 与 m 的关系 m v 一定时 F 与 S 的关系 m S v 一定时 F 与表面的粗糙程度的关系 m S v 一定时 F 与形状的关系 如果光滑细金属丝上套小球水平放置 利用 DIS 力传感器测小球受到风力大小 因摩擦 力太大无法测量的话 可以改光滑细金属丝上套小球后竖直放置 用电风扇向下吹小球 活动活动 III 交流 评价 对学生活动过程中的表现教师应注意激励性 适时性 过程性的评价 3 教学主要环节 教学主要环节 本设计可以分为四个教学环节 第一环节 通过情景录像激发学生的学习兴趣 第二环节 通过分组交流研究预案 相互质疑和提出建议 修改并完善实验方案 第三环节 通过分组实验探究活动 验证是否达到预期成果 第四环节 通过分组成果的交流和评价活动 总结经验 七 七 教案示例教案示例 教学节录 执教 奉贤区景秀高中 宋佩红 教 学 过 程点 评 一 课前准备 一 课前准备 预习作业 要求物理研究性学习小组成员分工协作 收 集各种资料上的有关共点力平衡类问题 并根据教师提供的下 列器材 以 用共点力的平衡条件研究风力 为课题 制定好 研究方案 二 教学过程 二 教学过程 1 录像导入 激发兴趣并留下悬念 录像导入 激发兴趣并留下悬念 学生活动 观看 台风的危害 录像片段 教师 台风的危害对于人类是一大灾难 风力的大小能摧 毁建筑物 农作物等等的威力 那么物体所受风力的大小会跟 哪些因素有关呢 3 4 个学生回答 风速 被吹的物体的质量 体积 形 学生根据自己的设计方案 若还需要其它器材 鼓励 学生设法用日常生活用品 来替代 让生活走进物理 从而培养学生联系实际的 能力和创新能力 用心 爱心 专心 状 教师 同学们的思维很活跃 提出了很多猜想 我们可以 用实验的方法来检验这些猜想是否正确 在实验时我们应该采取什么方法 可以找出影响物体所受 风力大小的那些因素 学生 控制变量法 教师 就这个问题同学们设计一个可行的方案 把预习准 备好的资料一起交流 我们评选一下 寻找最佳方案 2 交流讨论研究方案 交流讨论研究方案 根据每组同学的课题设计 推选一位代表上台发表课题研 究思路 评选可行 科学的研究方案 每组在交流的基础上改进 方案 各研究性学习小组跟坐在自己附近的几个小组进行交流 或交换方案 相互参考 相互启发 并指出彼此方案中的不合理 成份 以便各自对方案进行完善 教师 课桌上为同学们准备了实验材料 如果还需要什么 可以提出来 根据你们的方案各组开始探究 3 实验研究 实验研究 优化方案后选择适合的实验仪器分组实验探索 根据学生课前预习作业提出的物件准备 让学生在课前准 备好自己所需要的实验器材 学生在改进实验时要增加一些器材 老师给与调整 教师在教室巡回 指导学生 并和学生一起交流探讨 教师 每个小组都做得非常认真 我们看看第一小组做的 情况吧 第一小组将他们组的情况进行了讲解 其他小组成员认真 听取 寻找其中合理和不合理的地方 提出不同意见 4 交流研究成果 交流研究成果 首先由学生就自己的实验提出一个问题 撰写研究方案 每组选派一位同学进行最后的总结陈辞 将研究方案进行 交流比较 评选出最佳研究方案 这节课上同学们充分运用自己的聪明才智 发挥自己的各 方面能力 通过所学的知识解决了风力的大小在小球平衡时的 作用 研究过程中有很多的问题 但同学们都克服了 不仅如 此 还发现了许多有趣的问题 在今后的学习中同学们可以不 断地解决这些问题 在交流过程中学生的思想 活跃 气氛热烈 时常会 迸发出创新的思维火花 培养学生的问题意识和发 现问题的能力 教师在班 上进行巡视 注意发现一 些优秀方案或创新设计 又一次考验学生的动手能 力及思考问题的全面性 教