“牛頓運(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用”教學(xué)設(shè)計(jì)

摘要：本文借鑒現(xiàn)代建構(gòu)主義理論，采用“自主構(gòu)建”式習(xí)題教學(xué)模式，設(shè)計(jì)了“牛頓運(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用”一節(jié)的教學(xué)。文章從知識(shí)鏈接、例題引領(lǐng)、習(xí)題設(shè)計(jì)、反饋演練等四個(gè)環(huán)節(jié)，讓學(xué)生主動(dòng)參與、自主構(gòu)建、合作學(xué)習(xí)，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，并用一題多變的教學(xué)方法，培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維能力，對(duì)物理習(xí)題教學(xué)的實(shí)踐進(jìn)行了有益的嘗試。

關(guān)鍵詞：教學(xué)設(shè)計(jì)；牛頓運(yùn)動(dòng)定律；習(xí)題教學(xué)；自主構(gòu)建

中圖分類號(hào)：G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1003-6148(2008)10(S)-0021-3

教學(xué)目標(biāo)

1、知識(shí)目標(biāo)：

（1）能結(jié)合物體的運(yùn)動(dòng)情況進(jìn)行受力分析。

（2）掌握應(yīng)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解決問題的基本思路和方法，學(xué)會(huì)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式解決力學(xué)問題。

2、能力目標(biāo)：培養(yǎng)學(xué)生分析和解決問題能力、創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力，尤其是發(fā)散思維能力。

3、情感目標(biāo)：培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度，共同協(xié)作的團(tuán)隊(duì)精神。

教學(xué)重難點(diǎn)

受力分析；應(yīng)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解決兩類問題的方法和思路。

教具：CAI課件。

教學(xué)過程

1 創(chuàng)設(shè)情境，激發(fā)探究興趣

伴隨“太陽出來喜洋洋”（我縣縣歌）樂音，展示黃水國(guó)家森林公園夏景及“狗拉雪橇”、“滑雪”等圖片。寒冬將至，“狗拉雪橇”、“滑雪”等高雅的雪上運(yùn)動(dòng)悄然興起。這些運(yùn)動(dòng)都蘊(yùn)涵著力和運(yùn)動(dòng)的知識(shí)。力和運(yùn)動(dòng)有什么聯(lián)系呢？牛頓運(yùn)動(dòng)定律揭示了力和運(yùn)動(dòng)的內(nèi)在聯(lián)系。今天，我們就以“狗拉雪橇”、“滑雪”為例，來探究牛頓運(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用。

2 教學(xué)過程設(shè)計(jì)

2．1 知識(shí)鏈接

牛頓第二定律是牛頓運(yùn)動(dòng)定律的核心，它將運(yùn)動(dòng)和力進(jìn)行了有機(jī)的結(jié)合。在F合=ma中，m是研究對(duì)象，F(xiàn)合對(duì)應(yīng)物體的受力情況， a對(duì)應(yīng)運(yùn)動(dòng)情況。可以由受力情況確定運(yùn)動(dòng)情況，或者由運(yùn)動(dòng)情況確定受力情況，其關(guān)系為：



2．2 例題引領(lǐng)

例1 如圖1所示，一個(gè)靜止在水平面上的雪橇，人和雪橇總質(zhì)量是80kg，在水平方向受到320N的拉力，雪橇跟水平面的滑動(dòng)摩擦力是240N，不計(jì)空氣阻力。求雪橇在4s末的速度。

（1）學(xué)生讀題，師生共同審題。研究對(duì)象：人和雪橇；受力情況：水平向右的拉力F拉和水平向左的摩擦力F摩；運(yùn)動(dòng)情況：v0=0的勻加速直線運(yùn)動(dòng)；求末速度vt。是由受力情況求運(yùn)動(dòng)情況，屬第一類問題。

（2）學(xué)生獨(dú)立作答，兩名學(xué)生展示自己的解題過程，教師指導(dǎo)、點(diǎn)評(píng)。

（3）引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)解題步驟：



2．3 習(xí)題設(shè)計(jì)

根據(jù)例1，把題中所求的物理量作為已知條件，題中的任一個(gè)已知量當(dāng)作待求量，分組討論設(shè)計(jì)一道新題，推選代表展示成果并作解答。

學(xué)生改編的題目可能有三類：求運(yùn)動(dòng)時(shí)間；求物體的質(zhì)量；求滑動(dòng)摩擦力及動(dòng)摩擦因數(shù)或水平拉力。如：一個(gè)靜止在水平面上的雪橇，人和雪橇總質(zhì)量是80kg，雪橇跟水平面的滑動(dòng)摩擦力是240N，4s末的速度為4m/s。求物體受到的水平拉力（由求力的題目導(dǎo)入例2）。

例2 如圖2所示，一個(gè)滑雪的人，質(zhì)量m=75Kg，以v0=2m/s的初速度沿山坡勻加速地滑下，山坡的傾角θ=30°，在t=5s的時(shí)間內(nèi)滑下的路程s=60m，求滑雪人受到的阻力（包括滑動(dòng)摩擦和空氣阻力）。

此題屬于已知運(yùn)動(dòng)情況，求解受力情況，屬第二類問題。教師引導(dǎo)學(xué)生自己分析求解，并總結(jié)解題步驟：



2．4 小結(jié)釋疑

引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)：加速度（a）是受力情況和運(yùn)動(dòng)情況之間的橋梁，表現(xiàn)為：



應(yīng)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解決動(dòng)力學(xué)的兩類問題可總結(jié)為：

“已、未知量分類，解題中心是a；兩種角度確定，等值代換思路對(duì)”。

2．5 反饋演練

視頻展示“嫦娥一號(hào)”探月衛(wèi)星發(fā)射情況，激發(fā)學(xué)生的愛國(guó)熱情。

讓學(xué)生完成下題。要求分組討論，每組推舉一個(gè)學(xué)生作為發(fā)言人，展示該組成果。

（原創(chuàng)題）如圖3所示，是嫦娥一號(hào)發(fā)射前的情景。如果把火箭上升到離開發(fā)射塔的過程看作是勻加速直線運(yùn)動(dòng)，請(qǐng)你設(shè)計(jì)一道由受力情況求運(yùn)動(dòng)情況或者由運(yùn)動(dòng)情況求受力情況的習(xí)題。以下物理量可供參考：

發(fā)射塔高為h；設(shè)火箭總質(zhì)量為m，其質(zhì)量的變化忽略不計(jì)；設(shè)火箭受到的推力為F，不計(jì)空氣阻力；火箭離開發(fā)射塔的速度為vt；重力加速度為g；從開始上升到離開發(fā)射塔的時(shí)間為t。

3 作業(yè)布置：

P60 練習(xí)五 1、2、5、6

4 板書設(shè)計(jì)（略）

參考資料:

［1］牛頓運(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用.《高中物理（必修）第一冊(cè)》，P58.人民教育出版社，2003

［2］周光鵬.在習(xí)題課教學(xué)中進(jìn)行活動(dòng)教學(xué)的幾點(diǎn)體會(huì).物理教學(xué)探討，2004.1

［3］孫慧.師生互換 自主構(gòu)建.數(shù)理化學(xué)習(xí)，2008.2

“牛頓運(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用”教學(xué)后記

我校參加“2007年重慶市青年物理教師優(yōu)質(zhì)課競(jìng)賽”的課題是“牛頓運(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用”。經(jīng)過課前精心準(zhǔn)備，課堂上激情演繹，最終獲得了高中組一等獎(jiǎng)。 

“牛頓運(yùn)動(dòng)定律的運(yùn)用”是高一物理第三章的難點(diǎn)，也是力學(xué)中的主要方法，涉及到受力分析、正交分解、牛頓運(yùn)動(dòng)定律等知識(shí)點(diǎn)，是一節(jié)綜合程度很高的習(xí)題課。如何走出習(xí)題課“講——練”的陳舊模式？

我們的思路是：

第一，整體設(shè)計(jì)要和諧，細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)要精致。對(duì)例1，保留其物理內(nèi)核，改編成“狗拉雪橇”的情景，與例2的“滑雪”呼應(yīng)，整體上達(dá)到和諧。細(xì)節(jié)上，在溫習(xí)舊知識(shí)和小結(jié)時(shí)，采用直觀的圖表展示知識(shí)聯(lián)系；解題思路則總結(jié)成“順口溜”， 便于學(xué)生理解、記憶。

第二，讓學(xué)生主動(dòng)參與、合作學(xué)習(xí)，體現(xiàn)素質(zhì)教育。本節(jié)課學(xué)生主要有三個(gè)參與點(diǎn)：一是例1師生共同分析，學(xué)生獨(dú)立作答，兩名學(xué)生展示自己的解題過程；二是學(xué)生分組討論，改編例1，展示成果；三是提供情景，學(xué)生分組討論編題，展示成果。改題和編題的目的是讓學(xué)生參與、實(shí)現(xiàn)合作學(xué)習(xí)，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，并用一題多變的教學(xué)方法，培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維能力。

第三，教學(xué)設(shè)計(jì)要有層次，層層推進(jìn)。知識(shí)鏈接時(shí)粗略展示力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系，小結(jié)時(shí)則詳細(xì)展示力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系，體現(xiàn)由粗到精的認(rèn)識(shí)過程；習(xí)題設(shè)計(jì)時(shí)改編例題，而反饋練習(xí)時(shí)則讓學(xué)生自已編題，體現(xiàn)出對(duì)學(xué)生能力的遞進(jìn)培養(yǎng)。

在賽課后的點(diǎn)評(píng)中，評(píng)委認(rèn)為本節(jié)課整體設(shè)計(jì)和諧順暢、一氣呵成，細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)精巧、一絲不茍，貫穿了新的課改理念，具體表現(xiàn)在：

①引入自然，主題明確。

開篇以黃水森林公園的夏、冬兩景入題，雖只有三張圖片，著墨不多，卻反映出教者對(duì)家鄉(xiāng)的熱愛。再由冬景轉(zhuǎn)入學(xué)生喜聞樂見的“雪上運(yùn)動(dòng)”，進(jìn)而揭示主題，自然貼切，極富情趣，有效地調(diào)動(dòng)了學(xué)生的積極性。

②把比較死的物理習(xí)題變活。

例1用“狗拉雪橇”代替教材上的物體的滑行，并伴有動(dòng)感圖片，物理內(nèi)核仍與教材一致，把枯燥的物理習(xí)題與實(shí)際生活密切結(jié)合，體現(xiàn)了“STS”思想。并且它與引入中的“雪上運(yùn)動(dòng)”、例2中的“滑雪”相呼應(yīng)，渾然一體，獨(dú)具匠心。

③利用變題，從多種角度訓(xùn)練學(xué)生，并過渡到第二類問題，自然巧妙。

④可以把解題思路總結(jié)成“順口溜”，便于學(xué)生記憶、應(yīng)用。

⑤積極調(diào)動(dòng)學(xué)生，讓學(xué)生主動(dòng)參與、團(tuán)結(jié)協(xié)作，體現(xiàn)了學(xué)生的主體地位，實(shí)行了教學(xué)思路的轉(zhuǎn)變。

⑥對(duì)學(xué)生解題及時(shí)進(jìn)行肯定性的評(píng)價(jià)，讓學(xué)生有成就感。并善意指出學(xué)生的筆誤，有利于學(xué)生的進(jìn)步。

(欄目編輯黃懋恩)