高中物理《力的合成》教學(xué)設(shè)計(jì)

鄭陽(yáng)民

摘 要：《力的合成》為高中物理學(xué)科的一項(xiàng)重要學(xué)習(xí)內(nèi)容，通過(guò)對(duì)《力的合成》這一章節(jié)內(nèi)容的學(xué)習(xí)能夠幫助學(xué)生對(duì)兩個(gè)力同時(shí)作用于同一物體這個(gè)問(wèn)題的處理方式進(jìn)行明確；同時(shí)本章節(jié)內(nèi)容在高中物理學(xué)科學(xué)習(xí)中還有著呈上啟下的作用，加強(qiáng)對(duì)該章節(jié)內(nèi)容的學(xué)習(xí)非常必要。

關(guān)鍵詞：力的合成；高中物理；教學(xué)

一、教學(xué)內(nèi)容分析

《力的合成》為高中物理學(xué)科的重要章節(jié)，在該章節(jié)內(nèi)容的學(xué)習(xí)中，可以幫助學(xué)生在建立概念、分離關(guān)系、尋求合力等過(guò)程中更好的運(yùn)用等效替代思想。同時(shí)還可以幫助學(xué)生深入了解、掌握平行四邊形定則的價(jià)值及運(yùn)用原則，并幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)到矢量運(yùn)算在高中物理學(xué)習(xí)中的作用與價(jià)值，并幫助學(xué)生掌握以“圖形”表示物理量間關(guān)系的方法。故而，該章節(jié)在高中物理學(xué)科教學(xué)中承擔(dān)著承前啟后的作用，該章節(jié)內(nèi)容所涉及的物理研究方法、實(shí)驗(yàn)方法等在高中物理學(xué)科學(xué)習(xí)中均具有較強(qiáng)的典型性，對(duì)于學(xué)生更為深入的認(rèn)識(shí)物理實(shí)驗(yàn)、物理模型、教學(xué)工具等在物理學(xué)發(fā)展中的應(yīng)用情況有非常重要的意義。同時(shí)通過(guò)采用新型學(xué)習(xí)方法，如探究型學(xué)習(xí)、合作型學(xué)習(xí)等還可達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生自主探究能力、探究能力的效果，對(duì)于促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展有重要意義。

二、學(xué)生學(xué)習(xí)情況分析

在學(xué)習(xí)《力的合成》這一章節(jié)的內(nèi)容前，學(xué)生們對(duì)于彈力、摩擦力、重力等相關(guān)知識(shí)，對(duì)于“力”已經(jīng)有了較為深刻的了解與掌握。同時(shí)，在學(xué)習(xí)該章節(jié)內(nèi)容前，同學(xué)們已經(jīng)進(jìn)行了移位、速度、加速等適量矢量學(xué)習(xí)，初步認(rèn)識(shí)了“矢量”的相關(guān)知識(shí)，為本節(jié)課內(nèi)容的學(xué)習(xí)提供了較好的基礎(chǔ)。但同時(shí)標(biāo)量運(yùn)算也會(huì)在一定程度上影響學(xué)生對(duì)《力的合成》這一內(nèi)容的學(xué)習(xí)產(chǎn)生負(fù)遷移，學(xué)習(xí)過(guò)程中極易照搬標(biāo)量運(yùn)算方法進(jìn)行應(yīng)付。加之矢量運(yùn)算所次啊用平行四邊形定則，并且會(huì)涉及到幾何知識(shí)、三角數(shù)學(xué)知識(shí)等，抽象性較強(qiáng)、難度較大，從而為本節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容造成了較大困難。

三、設(shè)計(jì)思想

以本校實(shí)際教學(xué)條件及新課程理念為基礎(chǔ)，在實(shí)際教學(xué)過(guò)程教師需要強(qiáng)化對(duì)學(xué)生合作能力、探究學(xué)習(xí)能力、自主學(xué)習(xí)能力培養(yǎng)的重視，以多樣化的教學(xué)模式引導(dǎo)學(xué)生積極參與到教學(xué)中，以幫助學(xué)生更好的進(jìn)行學(xué)習(xí)。另外，因本章節(jié)內(nèi)容具有較強(qiáng)的抽象性，故而為降低降教學(xué)難度，幫助學(xué)生更深刻的了解教學(xué)內(nèi)容，教學(xué)過(guò)程中也可采用實(shí)驗(yàn)方式進(jìn)行開(kāi)展，且相對(duì)于理論教學(xué)而言，實(shí)驗(yàn)教學(xué)具有較強(qiáng)的直觀性，更易于得到實(shí)驗(yàn)結(jié)論，同時(shí)還可幫助學(xué)生深入合作與交流，有利于教師開(kāi)展分組討論、自主探究、合作交流等教學(xué)方式。主要教學(xué)環(huán)節(jié)如下：

（1）內(nèi)容：情景創(chuàng)設(shè)。作用：建立力的合成、共點(diǎn)力、合力與分力等概念，同時(shí)幫助學(xué)生體驗(yàn)等效替代思想。

（2）內(nèi)容：設(shè)置問(wèn)題：“互成角度的兩個(gè)分立如何求合力？”；作用：探究活動(dòng)問(wèn)題。

（3）內(nèi)容：學(xué)生探究活動(dòng)，并采用傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)及數(shù)字實(shí)驗(yàn)共同完成；作用：通過(guò)引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行自主探究，獲取平行四邊形法則。

（4）內(nèi)容：實(shí)例分析，強(qiáng)化概念；作用：幫助學(xué)生對(duì)平行四邊形法則進(jìn)行初步應(yīng)用，強(qiáng)化學(xué)生理解。

四、教學(xué)目標(biāo)

（一）知識(shí)與技能

1 高中物理教學(xué)設(shè)計(jì)——《力的合成》，幫助學(xué)生理解合力、分力及力的合成。

2 幫助學(xué)生理解合力與分立的關(guān)系即作用效果上的等效替代。

3 幫助學(xué)生掌握平行四邊形定則的概念、運(yùn)用方式，并利用該定則求兩個(gè)分立的合力。

（二）過(guò)程與方法

1通過(guò)建立合理與分立概念的過(guò)程，幫助學(xué)生體會(huì)物理學(xué)中較為常用的研究方式，即等效替代法。

2通過(guò)探究求互成角度的兩個(gè)合理方法的過(guò)程，幫助學(xué)生對(duì)邏輯與實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的方式進(jìn)行體會(huì)。

（三）情感態(tài)度與價(jià)值觀

1 感受科學(xué)研究的價(jià)值、樂(lè)趣；

2 認(rèn)識(shí)到科學(xué)研究中合作與交流的價(jià)值。

（四）教學(xué)難點(diǎn)

平行四邊形定則的探究過(guò)程、結(jié)論。

五、教學(xué)用具

1 實(shí)驗(yàn)器材。鉛筆、木板、白紙、兩只彈簧秤、兩根細(xì)繩套、三角板、橡皮。

2 計(jì)算機(jī)、CAI課件、實(shí)物展示臺(tái)、多媒體設(shè)備。

六、教學(xué)過(guò)程

（一）導(dǎo)入新課

1通過(guò)曹沖秤象的故事引入新課，為學(xué)生解釋等效替代思想做好鋪墊。

2引導(dǎo)學(xué)生開(kāi)展活動(dòng)，由兩位女同學(xué)共同將水桶提起來(lái)，由一位男同學(xué)單獨(dú)將水桶提起來(lái)。從而幫助學(xué)生親身感受合力與分力，引導(dǎo)學(xué)生在觀察過(guò)程中掌握信息分析及加工能力。

（二）學(xué)習(xí)相關(guān)概念

1 結(jié)合實(shí)例提出問(wèn)題：（1）兩位女同學(xué)共同提起水桶與一位男同學(xué)單獨(dú)提起水桶，產(chǎn)生的效果相同嗎？（2）在學(xué)生回答的基礎(chǔ)上，由教師進(jìn)行引導(dǎo)學(xué)生思考與分析。從而幫助學(xué)生學(xué)會(huì)信息歸納與總結(jié)。

2在上述實(shí)例的基礎(chǔ)，教師需引出分立與合力、力的合成的相關(guān)定義。引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步理解“等效替代”思想。

3提出問(wèn)題、猜想與假設(shè)。（1）引導(dǎo)學(xué)生提出問(wèn)題，合力與分力可以相互替代，那么他們間的關(guān)系是什么呢？并引導(dǎo)學(xué)生深入思考，同時(shí)提出自己的猜想。同時(shí)設(shè)計(jì)教學(xué)實(shí)驗(yàn)，對(duì)猜想進(jìn)行驗(yàn)證。引導(dǎo)學(xué)生大膽猜想與假設(shè)，并提高學(xué)生的探索意識(shí)。

4實(shí)驗(yàn)探究。（1）利用傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行力的合成探究。由實(shí)驗(yàn)小組成員進(jìn)行討論，由教師進(jìn)行提問(wèn)及黑板演示，對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程及關(guān)鍵步驟進(jìn)行指導(dǎo)。由小組成員進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，對(duì)相關(guān)信息進(jìn)行記錄，并對(duì)記錄的數(shù)據(jù)進(jìn)行分力與合力分析。最后教師需引導(dǎo)學(xué)生利用實(shí)驗(yàn)得出的數(shù)據(jù)進(jìn)行猜想驗(yàn)證，并在黑板上規(guī)范作圖，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)總結(jié)。

5評(píng)估交流。實(shí)驗(yàn)中學(xué)生探究到合力與分力間的關(guān)系可能是近似平行四邊形或其他圖形，教師需引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行原因分析，并與其他同學(xué)進(jìn)行交流討論。同時(shí)讓學(xué)生展示自己作品，并解釋實(shí)驗(yàn)中可能出現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)誤差進(jìn)行。總后由教師進(jìn)行分析總結(jié)。

七、課堂總結(jié)及作業(yè)。

教師需對(duì)本節(jié)課內(nèi)容進(jìn)行總結(jié)，進(jìn)行知識(shí)回顧；同時(shí)為學(xué)生布置課后作業(yè)，以鞏固學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握情況，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。