力的合成 (4)
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《力的合成》教学设计 物理1》高中物理规律教学中的实验探究（下） -----实验探究的目的和组织形式 《力的合成》教学设计及案例评析 翟厚岚 2009.6 片头及字幕：人物介绍 翟厚岚 山东师范大学 教育硕士研究生导师 山东省青年物理教师教学研究会 学术委员会主任 山东师范大学附中 物理教研组组长 山东省齐鲁名师工程人选 山东省教师全员培训物理课程专家 田序海 中学物理高级教师 济南市教研室物理教研员 济南市物理学科带头人 王方明 山东师范大学附中 高级教师 山东师范大学附中 教研组副组长 山东省优质课一等奖 山东师范大学附中教学能手 王方明：各位老师，大家好！ 非常高兴能和大家一起探讨新课程“物理规律教学中的实验探究”问题。在这一讲中，我们将以高中物理新课程必修1中《力的合成》为例，探讨一下如何设计高中物理新课程“规律教学中的实验探究”问题，同时重点探讨一下实验探究的目的和组织形式问题。田老师，请您先谈谈《力的合成》这节课在新课程标准中是怎样要求的? 课标内容解读 田老师：一节课教学前应该全面理解《普通高中物理课程标准》中有关力的合成内容标准：这就是通过实验理解力的合成与分解，区分标量与矢量，用力的合成与分解分析日常生活中的问题。研究两个大小相等的共点力在不同的夹角时的合力。 《普通高中物理课程标准》中有关力的合成的内容标准： 通过实验理解力的合成与分解，区分标量与矢量，用力的合成与分解分析日常生活中的问题。 研究两个大小相等的共点力在不同的夹角时的合力。 从课程标准中我们可以看出，力的合成的学习应该主要定位在理解合力与分力的平行四边形关系，而不把重点放在实验探究得出规律上。 根据《力的合成》课程标准的要求，教学内容设计应该包括：学习力的合成运算法则；即力的平行四边形定则的内容及理解力的合成的物理意义。 翟老师： 其实，力的合成是一种矢量运算，矢量运算是数学科学的一部分，它作为一种抽象的数学运算早已存在。从我们把力看做是一种矢量起，就注定力的合成必定遵循数学上的矢量运算法则，力的合成运算是普通的矢量运算法则中的一个特例。 有了这样的理解，力的合成也可以这样教学 ，就是先将已有的矢量运算法则运用于力的合成运算，即从一般意义的矢量叠加的平行四边形法则到力的合成的平行四边形定则，然后再讨论合力的含义和分力与合力的关系。这样教学，更多的是直接给出结论和结果。 按照课程标准的要求，也可以调整一下教学设计的程序，那就是现在我们通常采用的教学设计思路。首先，设置一个物理情境，展示力在作用效果上的等效性。用等效替代来说明合力的含义。也就是说，首先探究力的合成的物理意义，然后再来寻求分力与合力之间的关系和运算法则，然后引出力的平行四边形定则。 事实上，不管用何种方法，其最终目的是把力的合成的运算和物理意义整合起来，这是力的合成教学设计的指导思想。 田序海：是这样的。所以，我们把《力的合成》这节课的教学分为这样的三部分： 1. 通过展示分析生活实例，使学生理解力的等效替代关系； 并通过学生的体验活动，提出力的合成的探究问题。 2. 师生合作完成精确的演示实验，发现平行四边形定则； 学生分组实验，独立求证分力与其合力的定量关系，即平行四边形定则。 3. 应用平行四边形定则分析现实生活中的物理现象。 田序海：王老师请你谈一下，力的等效性这一部分的教学是怎么设计的。 第一部分力的等效性 王方明：展示三幅等效图片⑴ 单双杠 ⑵ 单双人提书 ⑶ 单双线提勾码 王方明：通过图片创设情景引入力的等效性，使学生理解力的等效替代关系，并明确合力、分力的概念，以及力的合成的概念。然后再设计提水桶实验，让两个学生体验并表述合力保持不变时两个分力大小、方向的变化情况，最后再设计每个学生提钩码体验拉力大小变化环节，使学生发现问题，并引出实验探究的目标. 实验探究的目标：两个共点力与其合力有什么样的定量关系。 翟老师： 在力的等效这部分内容的教学中，除了上面提到的要让学生自己体验感受力的等效性、提出问题以外，关于等效部分的教学要特别指出： 两个共点力是真实的力，而合力不是真实存在的力，它只是在效果上与另一个单独作用在物体上的力效果相同，是个等效力。 下面我们看一下力的等效性与提出问题这一段的教学录像。 插播有关力的等效性的教学视频一 田老师：王老师在这一教学过程中让学生看生活中典型的物理现象，设计了两个学生提水桶感受力的等效和力的变化，还让每一位学生做拉钩码实验，这些设计都体现了新课改要求的突出生活特色和实验特色。学生从认知上由浅入深，掌握较好。 第二部分 实验探究力的平行四边形定则 王方明：关于力的合成实验探究部分的内容是这节课的重点，在教学实践中教师有不同的理解和认识，在教学中也采取了不同的教学策略，那么我们首先听听一线教师是怎么说的。 场外采访 ：采访一线教师。 张帆： 刘老师你好，关于力的合成学生探究实验在教学中有哪些问题？ 刘曙光： 让学生在实验中自己找出来合力、分力的平行四边形关系很困难，一是因为受测力计精确程度的限制，另一个是学生在课上这么短的时间内，作图的准确程度、能完成的组数都受到了限制。实际上学生实验前通过预习教科书，已经知道了合力分力之间的平行四边形关系，实验中实际是在已知结论的情况下，验证合力分力之间关系是不是符合平行四边形法则的规律。但是，如果不让学生探究，不符合新课程培养学生科学素养的理念，这一部分到底怎样处理比较好，我们一直也没有找到解决问题的好办法。 演播室 继续第二部分教师精确实验的探究的探讨 田序海：我到过很多学校听课，大部分教师都是这样设计这个教学环节的，是让学生通过分组实验找出力的平行四边形关系。教学中是存在着像刚才刘老师说的那种情况，所绘出的图形很难判断为平行四边形，因此只能援引出数学上的矢量运算法则，并加以说明。 王老师，你来谈一下实验探究平行四边形定则这一部分的教学内容，是怎么设计的？ 王方明：在教学中，这一部分设计了这样两个环节： 一. 师生合作完成精确演示实验，发现力的平行四边形定则； 二. 学生分组实验，独立求证力的平行四边形定则。 本文来源：https://www.wddqw.com/doc/0391613e4b2fb4daa58da0116c175f0e7cd119b8.html