课题研究用共点力的平衡条件研究风力F1144414

1、第二章 D 附录 课题研究：用共点力的平衡条件研究风力上海市奉贤区教师进修学院 汪根龙一、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

2、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1、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（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（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、教学重点和难点用共点力平衡

3、条件设计研究风力的实验方案。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

4、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

5、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1、教学流程图活动II探究活动III交流评价情景录像设问活动I猜想设计2、流程图说明情景 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

6、。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，即可以观察到小球受力的大小。u 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。u 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。u 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。u 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：u m、S一定时，F与v的关系。u v、S一定时，F与m的关系。u m、v一定时，F与S的关系。u m、S、v一定时，F与表面的粗糙程度的关系。u m、S、v一定时，

7、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、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

8、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：1、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

9、。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：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：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

10、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：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。5、课外拓展：课后思考撰写学习心得，收集后交流：（1）写出实验报告或论文，班内交流评选。（2）利用结论解决一个物理习题。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。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