力的合成的探究式教学设计

1、“力的合成探究式教学设计探究式教学特别注重让学生经历探索问题的全过程,从中获得体验,培养学 生科学素养,要求从日常现象着手,设置情景,引导学生围绕问题制定方案,设计方 案进行实验,在收集数据并分析的根底上,提出假设并验证,形成结论,最后通过 集体交流评估,不断完善方案,实现知识与技能,过程与方法,情感态度与价值观 三维目标.据此,“力的合成教学要设法创设、模拟和再现类似科学探究的情境, 使学生身临其境,以科学研究者的身份,采用“猜想一一推理一一验证的研究方 法,探索、发现和获取知识,并亲身体验科学探究中的艰辛和欢乐.在教学中侧重 知识的形成,教给学生科学思维的方法,并激发探究意识,培养创新水平

2、.这节课 的主线是：回忆旧知识一一提出新问题一一数学类比推理一一科学猜想一一分析归 纳一一实验验证一一总结规律一一解决实际问题.一、设计思想?普通高中物理课程标准实验?指出：“物理课程应促进学生自主学习,让 学生积极参与,乐于探究,勇于实践,勤于思考培养其科学探究水平,而焦点 在如何让学生“猜想.因此设计教学从日常生活中的提水开始,设置悬念,激活学 生思维,发现并提出问题,经历科学探究的全过程,猜想、验证平行四边形定那么,并 解决问题,从生活走向物理,从物理走向社会,提升学生的科学素养.二、学情、重点、难点分析等效观点、力的合成学生从未接触过,而这又是解决力学的根底和工具,如 果掌握不了,后续

3、的学习中,对牛顿第二定律、物体平衡、动量定理、动能定理的 理解和应用以及运动的合成、电场磁场的叠加等都不能得心应手.这节前接三种常见的力,后启力的分解和力学的重要定律的应用,因此这节课在高中物理中的地位 和作用至关重要,如何上好这节课决定了高中物理能否开门红由于受代数运算定势思维的限制,对矢量运算总有畏难情绪.因此理解合力 与分力的关系,理解平行四边形定那么并加以应用,是教学的难点和重点；平行四边 形定那么的探索应用是教学重点,而实验设计和作图也是难点.所以,无论从课堂讲 解,还是实验的设计操作、稳固练习、课后作业等,都应围绕平行四边形定那么展开.三、教学目标1、知识与技能从等效性理解合力与合

4、成的概念,会用作图法求合力；掌握平行四边形定那么,知道合力的大小与分力间夹角的关系；提升学生实验、应用数学知识,探究、解决物理问题的水平.2、过程与方法：学习物理中常用的实验探索、搜集数据、总结规律的研究方法.树立等效观点和思想,建立从特殊到一般的辩证统一思想.3、情感、态度与价值观掌握正确的实验方法,探索、了解物理规律的形成过程,体会学习的乐趣和 成功的快乐,使学生乐学、会学、学会.培养严谨、认真、实事求是的科学态度和良好的团结协作精神, 坚持内容与形式统一的辩证唯物主义思想教育.四、方法分析为了增加学生的感性熟悉,开展学生的感知水平,就要让学生亲自实验探索 平行四边形定那么,这是实践出真知

5、的要求,也是突破重点和难点的关键,是接受物 理知识最符合熟悉规律的方法.选择探究教学,要求学生动手操作,记录数据,画出力的图示,归纳结论, 既培养了学生的实验水平和严谨、认真、团结、协作的科学态度,也有效地突出重 点,突破了难点.五、学法指导鉴于高、初中学习方法的差异性,要教给学生科学实验、处理实验结果并得 出结论的方法,如作用效果相同怎样显示,怎样确定力的方向,实验如何操作,怎 样作图表示力的大小等.通过提问,以疑启思,激发兴趣,再由实验调动学生的积极性,开发潜能, 体验平行四边形定那么的得出过程,培养学生的思维水平.面向全体,分层调动学生的积极性.在实验、提问、练习中既要针对根底较 差者,

6、也要针对较好者.六、教学设计1、贴近生活 提出问题 科学探究多媒体展示动画、影片复习引入、提出问题：3牛和4牛的力同时作用在物体同一点的,从 效果上 看,是否相当于对物体施加一个 7牛的力呢两个人共提一桶水,手臂间夹角大些省力还是小些省力几个小孩共同推一辆小车上坡,一个大力士能代替吗如图甲、乙,一个人用力F可以把一桶水慢慢提起,两个人用力Fi、F2也可以提起,力F的作用效果与Fi、F2的共同作用的效果相同吗?用图丙过渡到生活实例,从等效性引入合力、分力、力的合成概念,并提出 探讨的核心问题：合力与分力有什么关系呢指导思想：通过现象、示意图及问题的呈现,使学生感受到物理就在身边,产 生亲和力,萌

7、发好奇心,激活思维,激发急于探究的冲动,这是科学探究顺利进行 的良好开端.2、制定方案设计实验多媒体展示要解决的问题1以两个共点力合成为例,组织学生讨论,主要解决以下问题： 力作用在物体上产生什么效果形变和改变运动状态.一个力可以让物体形变,多个力也可以让物体产生同样的形变,这一个力能 代替多个力吗一个力可以让橡皮条发生形变,两个力能到达同样的效果吗如何测力的大 小能用作图表示力的大小吗假设这两个力互成角度,那么两个力的合力与分力的大小、方向有什么关系能 用实验去研究吗指导思想：这实质上为学生有针对、有目的设计方案,明确待测量,选择器材, 进行大胆猜想创设了情境,为验证猜想创造了条件,提供了想

8、象的空间和解决问题 的依据,预防了漫无边际的乱猜,符合从简单到复杂的认知规律.2展示学生集体讨论的结果,并选择最正确方案总结、补充、分析,提供相应的 器材图1、2:木板、白纸、弹簧秤两个、橡皮条、细绳两条、三角板、刻 度尺、固定夹.(3)多媒体展示实验方案及步骤：把方木板、白纸固定在台面上.把橡皮条一端固定在“ MT点,结点系上细绳套.用两弹簧秤分别勾住两绳套,互成角度拉橡皮条,记 下结点“ O的位置、细绳的方向和Fi、F2的大小.再用一只弹簧秤,把橡皮条的结点拉到“ O,记下F 的大小和细绳的方向,从“O起按同一标度作出Fi、F2和F的图 示.用三角板连接Fi、F2、F,观察构成的图形.3、

9、分八个大组实验收集数据 引导学生分工协作五个组分别作夹角30、60、90、120、150的 情况.图1OM图2六、七两组各完成任意锐角、任意钝角的情况.为预防出现两个力相等的情况,第八组用弹簧秤沿竖直方向用5牛的力拉橡皮 条,记下细绳的方向、结点位置“ O,从“O起向两边分别作与竖直方向成530 和370的两条直线,再用两只弹簧秤沿两直线方向把结点拉到“ O,作F、Fi、F2的图 示,连接Fi、F2、F,观察构成的图形满足勾股定理.4、教师指导分组实验 怎样确定F、F、F2的大小、方向呢引导学生：分力的方向沿细绳方向；确定分力的大小和方向时,一位同学用 互成角度的两个力沿规定的方向拉两只弹簧秤

10、使橡皮条伸长到O点；另一位同学记下分力的方向和两个弹簧秤的读数,这就是分力的大小和方向.用一只弹簧秤把橡皮条拉到“ O位置,细绳的方向就是合力的方向.确定合 力的大小和方向时,一位同学用弹簧秤把橡皮条拉到“ O位置,另一位同学记下细 绳的方向和弹簧秤的读数,这就是合力的大小和方向.两次实验O或O应该重合,拉弹簧秤时尽量让读数为整数,保证弹簧秤水平 ,使作图快捷、准确.5、大胆猜想谨慎验证根据实验和图示,许多同学已经冲动的发现自己的作图是、 或很象平行四边形, 分力是邻边,合力是对角线；这时引导各组以任意数据为例,再作图示验证是否还 是平行四边形.指导思想：猜想尽管带有一定想象、推测成分,具有偶

11、然性,但它是学生依据客3,由学生集体归观事实和科学理论进行思辨的结 果,是创造思维的表达,也是科学 家研究中产生新想法、新发现途径 之一；鼓励学生科学探究需“大胆 猜想,小心验证；也要鼓励探究 中求新、求异的创造热情,了解猜 想在科学探究中的重要意义.在猜想得到验证的根底上,展示各组有代表性的作图图6、交流评估形成结论纳出平行四边形定那么,形成结论： 求互成角度的两个力的合力,可以用表示两个力 的有向线段为邻边作平行四边形,这两个邻边之间的对角线就表示合力的大小和方向.前人正是用类似的实验屡次、精细研究,确认互成角度的两个力的合成遵循 平行四边形定那么,我们正是模拟了前人的研究过程.7、回归生

12、活引导学生思考课前的问题,待学生根本完成后,利用多媒体动画,直观清楚地同时让学生思考：实际中物体往往展示出力的合成知识在这些问题中的具体应用 受到多个力,怎样求多个共点力的合力呢指导思想：在解决问题时发现新问 题,使学生感受到科学探究是在不断解 决又不断提出问题的过程中逐步深入 的；最后让学生带着问题,带着探究的 冲动离开课堂,为进一步探究留下拓展 的空间.六、思考与讨论小结大屏幕展示1、两个力的合力与分力的大小、方向是否有关2、用平行四边形定那么演示器演示图 4.提醒学生可自行设计：把四个边用 螺丝钉住,中间用一个有长度单位的硬尺连接对角线,随着形状的改变,对角线的 长度也随着改变.3、多媒

13、体进一步演示在直角坐标系下, 两个分力与合力的关系.大小和角度可 以人为设定,电脑自动画出合力大小及角度,并且三个力可以自动转动 360,并模 拟多个力的合成图5,由此总结更精细的结论这都给学生一个直观的“刺激.4、学生会惊奇的发现结论展示在大屏幕上IF1-F2I F IF1+F2I ,夹角为0、180时,为代数运算.5、进一步留给学生思考的问题：合力一定大于分力吗两分力大小一定夹角变 化时,合力如何变化作用在不同物体上的两个力能进行力的合成吗 七、稳固探究方法强调探究意识大屏幕再次展示新的探究问题1、两个5 N的共点力的夹角分别为45、90、120时合力是多少2、两个共点力的合力的最大值为 7 N,最小值为1N,这两个力分别为 N和 N;假设夹角为900,那么合力的大小为 N3、两个5N的共点力,彼此间夹角1200,它们的合力多少假设三个5N的共点 力,彼此间夹角1200,它们的合力又是多少指导思想：再一次利用前面的探究方法解决问题,强化了探究思想,为应用平行四边形定那么求解合力奠定了坚实的根底.八、总结提升作业