力的合成教学反思
靖江市第一高级中学 赵娟
本节课在总体教学设计思路上以教师为领路人,学生为探索者展开。教学过程中按照“学生为主体,教师为主导,问题为线索,实验为手段”的构想,以问题驱动实验探究式教学法来进行教学。教师在教学过程的各个环节不断地为学生创设问题情境,设置悬念,适时点拨。课堂上让学生通过实验去描述物理现象并归纳出物理规律。例如在引入新课时让三名学生到讲台前,互成角度的拉绳提起一桶水做一个小实验来亲身感受合力与分力的关系,生动形象。由此提出问题,激发他们探求新知识的愿望。并由两幅图片的对比让学生明白合力与分力是等效替代的关系,意识到等效替代的思想。在解决重点问题和难点问题上运用探究实验,让学生自己设计探究实验方案,学生面对方案的可操作性的互助讨论和质疑,让学生通过深入讨论、评价,切实提高在探究过程中解决问题的能力,要求学生对实验的原理、设计思路、操作过程、数据处理方法、实验结论、实验误差分析和反思进行详细的记录,在老师的引导下,自己探究得出实验结论,避免由老师直接给出定则,让学生死记硬背,在探究过程中师生互动频繁,教师不断巡视并和学生一起解决问题,将实验中的出现的典型问题及时投影到屏幕上师生共同探讨解决。让学生在学习知识与技能的同时找到了乐趣。接着用DIS系统配以教师自创的“力的合成和分解演示器”让学生观察和验证,清楚的看到自己的实验结果和教师用仪器解决的结果是一致的,从而提高了学生的成就感,得出了可信的结论,解决合力与分力的关系,使复杂的问题简单化。
? 这次观摩课也反映出不少的问题,我在反思的基础上加以改进,重新设计了新的教学方案。新的方案适当增加对学生的提问,进一步增加师生互动环节。把部分课件的内容写到黑板上,增加板书的比重。
本节课上下来,我觉得自己处理得比较妥当的地方有三点:
一、内容的安排上,我主要分成了两大块:一是关于合力、分力以及力的合成的概念,二是探究合力与分力之间的关系,本节课着重解决探究平行四边形定则,并没有着急对平行四边形法则加以复杂应用。在第二部分内容的教学中,我又分成三个层次来展开教学:首先解决比较简单的同一直线上的力的合成法则,学生得出可靠结论后,提问不在同一直线上的两个分力的合成是否依然遵循刚才的规律,通过教师的演示活动和学生分组实验大家发现合力应与两个分力的大小和方向均有关系,从而进一步指导学生进行探究活动。这样处理使整个课堂教学的线路非常清晰,各个教学环节之间衔接比较紧。
二、在实验方案的设计上,首先由小组讨论得出实验方案,然后由其他探究小组的同学进行讨论与补充,教师进行点评,师生互动,共同完善方案,在此过程中同时向学生点明操作中的一些注意点。在探究过程中,对于部分学生新出现的问题,教师及时用照相机拍摄下来展示给学生共同分析讨论,改进后鼓励他们再次进行实验,最后得出结论。这样的一个过程对学生来讲也许会有更深刻的体验。
三、在课堂氛围的营造上,由于是借班上课,教师和同学之间并不熟悉,教师在课前和学生展开了很好的互动,提高了相互的熟悉程度,同时在课堂上通过幽默风趣的语言和动作使得学生迅速适应了老师的教学,为有效教学打下了良好的心理基础。
四、学生猜想出力的合成法则,并通过实验画出图形后如何验证这个图形就是平形四边呢?为此我想出了多种方法,最后在多种方法中选出一个最为简单和有效的方法,用两个三角板平推法,充分利用学生在数学课上学得的知识迁移到物理问题的解决上,既解决了物理难题又让学生认识到物理和其他学科的广泛联系性。
课后,通过与其他老师的交流还有刘老师的指导,我也认识到有几点还做得很不够,需要在今后的教学过程中不断改进。
一、提问的有效性、可答性。有一些问题的提问还需要进一步的精炼,问题的可答性还要增强。
二、实验细节处理能力还要进一步加强,多给学生铺设台阶,另外,可叫两个学生到前面操作,在这个过程中我再进行指点,这样可能会更有利于学生领会实验操作的要点。
三、课堂引入语言还需要进一步的精炼,实例还不够生动,小实验与想象中的效果还有一些距离。
四、课堂引入实验在课堂最后总结时最好适当的回顾一下,给下一节的学习打下一个伏笔。
如何才能上好一节优秀课?以前我天真的以为只要把学生实验做好,把书本知识交给学生就可以了,通过本次的教学活动使我深刻的认知到并不是想象的那么简单,我们的新课程对教师提出了更高的要求。要讲一节让教者安心,听者舒心同时有机地处理好“知识与技能、过程与方法、情感态度和价值观”在整个教学活动中的关系,让学生在接收到知识的同时也要收到物理素养的提高、物理方法的拓展,才能把新课程的精髓落实到课堂教学的实处。在今后的教学中,只有不断的充实自己提高自己,不断的向周围的人学习和请教,为早日成为一名优秀的教师而努力。
力的合成
靖江市第一高级中学 赵 娟
【教材分析】
力的合成是人教版物理必修一第三章第4节的内容。在本节内容前学生已经学习了力的概念及力的三要素,掌握了重力、弹力、摩擦力等力的概念,对力有了一定的感性和理性的认识,同时在第一章中已经学习了位移、速度、加速度等矢量,对矢量也有了初步认识。
力的合成又是高中物理中极为重要的一个知识点,同时本节课所学平行四边形定则也是处理矢量运算的一个通则,因此本节课具有承上启下的作用。
【学生学情分析】
高一学生第一次接触矢量运算,而数学中向量的知识还没有涉及,如何让学生对矢量的运算法则有感性的认识,并学会探究一般事物规律的方法是本堂课的重点,也是难点。
在学习这节课之前,学生已经了解如位移、速度、加速度、力等诸多矢量概念,对矢量有初步的认识,知道矢量是既有大小又有方向的物理量,但对矢量性还没有真正意义上的理解,尚未涉及到矢量的运算。本节课将通过师生共同参与的方式,透过认识一般事物规律的基本方法——实验探究法,让学生理解矢量的运算法则——平行四边形定则,并学会简单的运用平行四边形定则处理问题。
【教学目标】
1.知识与能力
(1)理解分力、合力的概念;运用等效替代的思想方法,探究分力与合力的关系。
(2)会用作图法求解两个共点力的合力,并进行知识迁移——将演示实验竖直平面内迁移到学生实验中沿着木板平面。
2.过程与方法
(1)从生活中常见的实例出发,让学生理解等效思想在物理研究中的应用。
(2)通过探究事物规律的一般方法,让学生学会从生活中发现问题、提出猜想、设计实验、寻找规律,同时培养学生的观察能力、实验设计及操作能力、对物理现象的归纳总结的能力,从而有效的提升学生科学素养。
3.情感态度与价值观
(1)通过学生间的交流讨论、合作探究培养学生的合作意识。
(2)实验探究培养学生实事求是、尊重自然规律的科学态度。
【教学重点】
1.等效的思维方法。
2.探究力的合成满足平行四边形定则。
【教学难点】
学生探究实验的设计、操作及数据处理分析。
【教学方法】
探究式教学,引导学生掌握探索新知识、新内容的一般方法。
【课时安排】
1 课时
【教学准备】
1.演示实验器材:水桶,尼龙绳,钩码,力传感器,自制力的合成与分解实验板,细绳,平板电脑等。
2.学生实验器材:弹簧秤2个,三角板,木板,橡皮筋,细绳套,图钉,白纸等。
【教学过程】
教学环节
教师活动
学生活动
设计目的
新课引入
演示实验1:
两个力量较大的男生用很大的力互成较大角度艰难的提起水桶,然后换一个娇小的女生用较小的力就可以提起水桶。
思考:
比较两种情况异同点,从而引入课堂教学内容
让学生理解等效替代的思想方法。
提高课堂气氛,让所有学生都能参与体会力的等效作用效果。
新课教学
(一)合力、分力、共点力,力的合成
将学生完成的小实验展现在投影上,提出等效替代的物理方法。
讲解:
1.若几个力和一个力的作用效果相同,这几个力就叫这一个力的分力,这一个力就叫这几个力的合力。
2.共点力:作用于物体上同一点,或者力的作用线相交于同一点的几个力。
(二)合力与分力的关系
探究一:
同一直线上的两个力的合力
问题1:同一直线上两力同向与反向两种情况下的合力大小和方向?
展示ppt
探究二:
不在同一直线上两个力的合力
问题2:不在同一直线上两个力的合力是否也能直接相加减?
演示实验2:
利用自制力的合成仪与DIS传感器演示一根绳挂重物及两根绳互成一定角度挂重物时合力与分力的关系。
演示四组特殊角度情况下的分力,并记录下分力的大小和方向。
问题3:互成角度两个共点力的合成遵循什么规律?
学生实验探究:
1.实验方案的设计:引导学生根据等效思想设计实验方案
要点提示:(思考)
(1)用两根绳拉橡皮条和单独用一根绳拉橡皮条,如何确保效果相同?
(2)如何获得力的大小、方向?
(3)如何在白纸上将合力F,分力F1、F2表示出来?
(ppt展示)
2.点评:对学生提出的方案适当点评。
3.学生实验操作,教师巡视交流,解答学生实验操作过程中出现的问题,用照相机现场拍摄学生动手实验过程,指出存在问题。
演示实验3:教师用DIS系统采集数据,完成任意角度的力的合成,并获得图像,证明规律的普遍性。
总结:平行四边形定则适合所有的矢量运算
观察与理解:
一个力和两个力的作用效果相同。
交流讨论:
同一直线上两力同向与反向两种情况下的合力?
总结发言:
同向:大小F=F1+F2方向与任何一个力同向
反向:大小F=|F1-F2|方向与力大的同向
学生猜想:学生根据经验作出初步猜想。
总结:两个分力之和不等于合力
根据记录的数据猜想合力与分力的关系,直观分析出合力不仅与分力的大小有关,与分力的方向也有关系。
并解决第一个演示实验设置的疑问:为什么两位男生要用很大的力气才能提起水桶。
交流与讨论:
如何根据提供的器材设计实验方案?
学生根据自己设计的实验步骤,完成实验操作,并作好力的图示
汇报交流
展示实验结果:向全体同学展示本组的实验结果,总结探究过程中遇到的问题及解决方案
实验结论:力的合成遵循平行四边形定则
通过提水桶这个简单的生活实例,让学生感知物理与生活的联系,进一步体会合力与分力的作用效果。
理解解决物理问题的一般方法:由简单到复杂,由特殊到一般。
采用力的传感器演示,操作简单,读数方便,让学生体会到生活与科技的紧密联系。
学生根据经验猜想,突出感性认识是理性认识的基础。
学生参与猜想活动,目的是培养学生根据事实,提出合理猜想的能力。
培养学生的实验设计能力和数据处理能力
体验科学探究过程,学会科学探究方法,培养团结协作的精神
培养学生表达能力及总结归纳的能力
完善学生对平行四边形定则的理解与掌握。
从学生用弹簧秤进行实验到用DIS装置——传感器验证,从而使学生感知到规律的可靠性和一般性。(让学生体会到科技发展带来的便利)。
练习
运用:
平行四边形定则的应用:作图法
ppt展示:有两个互成直角的共点力:F1=30N,沿水平方向;F2=40N,沿竖直方向,请根据平行四边形定则,分别用计算法和作图法来求他们的合力。
利用力的图示法完成PPT上的例题。
利用课堂获得的规律,解决实际问题,让学生感知到探索的成果。
【板书设计】
探究力的合成规律:
实验结论:力的合成遵循平行四边形定则。
【教学设计思路】
本节课采用物理学中重要的一种思想方法——等效替代法来探究合力与分力的关系。整个课堂分为三部分:等效思想的理解、合力与分力关系的探究、平行四边形定则简单应用。
首先用学生实验引入新课,两个力量较大的男生用很大的力互成较大角度艰难的提起水桶,然后换一个娇小的女生用较小的力就可以提起水桶,并以此简单实例引出合力、分力、力的合成等基本概念。所举实例,贴近生活,体现物理与生活实际的联系。其次,在探究合力与分力的关系时,遵循由简单到复杂,从特殊到一般的原则,先讨论在同一直线上两个力的合力,再探究不在同一直线上的两个力的合力,教学方法采用学生交流讨论,教师引导,学生实验探究、归纳总结,从而得出结论。在具体探究互成角度的两个共点力的合成规律时,首先通过演示实验记录力的大小和方向,否定合力大小不等于分力直接相加减,接着通过三组演示实验,引导学生根据记录的数据作出猜想,然后根据提供的实验器材,先设计并汇报实验方案,教师进行适当点评,再由学生进行实验探究来验证猜想,并在小组中交流实验结果,通过不同小组的展示都遵循平行四边形关系,从而得出让学生体会到规律的一般性。最后,再用更加精密的传感器再次验证,从而让学生感知到规律的可靠性、科学探究的严谨性。在学生进行探究实验操作的过程中拍摄下部分图片,分析实验误差原因。第三部分关于力的合成的简单应用,利用学生探究获得的规律,解决实际问题,让学生体会成功的喜悦。整个课堂始终以学生为主体,通过学生的自我探究、教师的引导完成本堂课的内容。
课件10张PPT。力的合成生活中的等效替代T=GFT=GF2F1合力、分力、力的合成、共点力 共点力:作用于物体上同一点,或者力的作用线相交于同一点的几个力。
探索力的合成规律
1.一条直线上两个力的合成F=F1 + F2二力同向二力反向方向:与其中任何一个力同向方向:与力大的同向F1F2F1F2F=F1 - F22.互成夹角的两个共点力的合力?T=GF2F1两根绳的F合= ?这是目录内容 互成角度的两个共点力合成时遵
循什么规律? 猜想
根据演示实验记录的数据进行猜想。
思考:
1.用两根绳拉橡皮条和单独用一根绳拉橡
皮条,如何确保效果相同?
2.如何获得力的大小、方向?
3.如何在白纸上将合力F、分力F1、F2表
示出来?
如何制定实验方案实验探究实验注意事项:
1. 弹簧秤校零;
2. 拉橡皮筋时,两次结点拉伸到同一位置;
3. 根据“力的图示”,用相同标度在白纸上
标出力的大小和方向;
4. 沿绳拉伸方向拉弹簧秤,且弹簧秤平行于木板平面;
两个力合成时,以表示这两个力的线段为邻边作平行四边形,这两个邻边之间的对角线就代表合力的大小和方向,这个法则叫做平行四边形定则。实验结论:F力的合成遵循平行四边形定则谢谢各位!