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《弹力》教学设计
浙江省慈溪市杨贤江中学马功平
一、设计思想
高一新生正处于从初中物理向高中物理跨越阶段的特点,本节教材在文字叙述上非常简洁并配有大量的插图.内容直观,感性,较易为学生接受,加上学生们在初中时对弹力已有了一定的感性认识与理论基础,若只是照本宣科,教学会很空泛.教师觉得"没戏可唱",学生则有"炒冷饭"之感.因此将弹力这节课设计成了探究性学习课,采用了"参与──体验──内化──外延"的物理课堂教学模式,由教师创设情景,让学生自己提出想要知道的问题,在教师的引导下,通过全班同学的讨论,自评和互评来不断完善.教师在教学中通过具体的实例,实验,激发学生的求知欲望,让学生主动参与到探究的过程,成为学习的主体,积极主动地获取知识和能力
本教学设计特别强调了对实验的挖掘.通过引入新课时设计的实验,培养学生的问题意识和激发学生的学习兴趣.通过教学中的若干个演示实验的设计,特别是精心设计了研究桌面的微小形变实验,使学生感悟科学的探究方法和强化创新的意识.学生在互动和探索的过程中,培养学生的合作精神,获得探究的成功体验,使原本平淡的课堂教学变得充实,饱满,有声有色.
二、教材分析
《弹力》是高中物理新课程(必修1)第三章第二节的内容,是力学的核心内容之一,在整个高中物理中占有相当重要的地位,是以后正确进行受力分析的基础.其重点是弹力产生的原因及弹力的方向,难点是常见的弹力方向的确定.教材从物体的明显形变引入,继而通过放大的思想演示"微小形变"的过程中,用实例引出了形变,弹性形变和弹力的概念.并通过研究形变来探究弹力产生的原因,弹力的方向和作用点,探究支持力,压力和绳子的拉力这几种弹力产生的原因和方向.对于胡克定律的教学,要先让学生亲身经历体验,然后引导学生设计实验"探索弹力的大小与形变量大小之间的关系",这种先从感性认识出发,上升到理性认识,再通过实验检验并进行具体运用的研究办法十分重要,在教学过程中应注意渗透.
三、学情分析
通过前面的对"重力及相互作用"的学习,学生已经对力的三要素及作用效果等有了一定的了解.而且在初中阶段的学习过程中,也对弹力有了初步感性的认识和一定的理念基础.在高中教学中要进一步帮助学生深化对弹力的理解.弹力产生的原因及其方向的判定,是学生普遍感到难以把握的问题.为此,在这节课的教学中要精心设计实验,通过形象直观的实验教学帮助学生突破难点,并让学生在亲历探究的过程中,体验到探究未知世界的乐趣,领悟科学探究的真谛.
四、教学目标
(一)知识与技能
1.知道形变和弹性形变,能识别常见的形变.知道任何物体都会发生形变.
2.知道弹力及弹力产生的条件,会判断弹力的有无及弹力的方向.
3.知道胡克定律的表达式,了解劲度系数的单位,符号及物理意义,并能运用胡克定律解决有关问题
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4.知道胡克定律的图象的意义,掌握利用图象法计算劲度系数的方法.
(二)过程与方法
1.培养学生根据弹力产生的条件分析弹力方向的能力.
2.通过分组"探究弹簧的弹力与形变量之间的关系"的实验,培养学生自己动手设计实验和操作实验的能力,提高学生自主,探究和合作学习的能力.
3.知道实验数据处理中常用的方法,尝试使用图象法进行处理数据.
(三)情感态度与价值观
1.真实准确地记录实验数据,体会科学的精神和态度在科学探究过程中的重要作用.在用简单器材显示微小形变的过程中,体会放大法的实验思想,感受学习物理的乐趣.
2.通过学习弹力在生产和生活中的应用,发展将知识服务于人类的愿望.
3.从任何物体都能发生形变入手,培养学生用实事求是的科学态度去认识事物本来面目,不被表面现象所迷惑的科学观.
五、重点难点
(一)教学重点
1.弹力有无的判断和弹力方向的判断.
2.自主设计实验探索弹簧的弹力与伸长量的关系及实验操作.
(二)教学难点
弹力有无的判断及弹力方向的判断.
六、教学策略与手段
本课以探究式教学模式为主,结合问题法,演示法,启发法,归纳法,多媒体辅助法等教学方法.
(1)本节课流程设计:实验引入(产生疑问)→设计实验→学生探究→分析归纳→得出结论(解决问题)→拓展应用(产生新疑问).
(2)对探究实验设计好实验的内容,步骤和表格,便于学生的探究.
(3)教学中通过设计演示实验,多媒体课件动画演示创设物理情景,把复杂抽象的问题形象化,以便于学生的思考分析.
七,教学准备
细钢丝,钢锯条,弹簧,海绵,橡皮泥,白纸,通过橡皮塞插有细玻璃管的椭圆形玻璃瓶,激光光源,平面镜及支架(两套),小车,橡皮筋,气球,,纤维板,演示胡克定律用的米尺,弹簧,钩码,力传感器等等.
八,教学过程
(一)活动中感悟亲历体验
(课前每小组分发一根细钢丝,让学生在课前自己动手绕制一个小弹簧)
(学生实验)用细钢丝绕制的小弹簧,轻轻地拉一拉或压一压,感受弹簧被拉伸或压缩的同时,手受到了力的作用.
【思考】这种力是什么性质的力它产生的条件是什么它的大小,方向和作用点又如何呢让学生亲身感受弹力的存在,从而揭示课题《弹力》.
(演示实验)让学生了解物体的形变.
(小组讨论)上面的这些形变有什么特点:有的形变可以恢复原状,有的不可以恢复原状
【结论】能恢复原状的形变,叫弹性形变,不能恢复原状的形变,叫非弹性形变.
让学生举例在日常生活中所发现或观察到的一些形变,看看哪些是弹性形变哪些是非弹性形变.
(播放视频):钓鱼时钓鱼杆的形变,绳的扭转,皮球与地面接触时,网球与球拍接触时都有形变.
观看视频,形成印象,物体的形变,由于形变而产生的弹力在现实生活中很常见的.让学生感觉到,物理很实用,物理就在我身边,从而调动起其学习物理的兴趣.
(二)放大形变突破难点
一本书放在桌子上,我们知道书本对桌子有压力,桌子对书本有支持力.
【提问】那么压力和支持力又是怎样产生的呢会不会也象弹簧一样由于物体的形变而产生的呢若有这个形变与弹簧,橡皮条的形变有什么不一样
【学生猜想】没有,可能发生了形变,但是由于形变量太小,所以肉眼观察不出来.我们怎样来体现微小的形变量.
在课堂教学中引导渗透微观放大的物理思想方法.设计微小形变实验,在一个大桌上放两个平面镜,用小型激光源发射激光照射平面镜M,用力压桌面,让一束光依次被两面镜子反射,通过反光镜的放大原理可以使墙上的光点移动很大的距离.通过放大的思想演示"微小形变"的过程,让学生认识到任何物体受到外力作用后都会发生形变的事实.
【体验】如图所示,用手压扁平瓶子半长轴的不同部位,以细线标记处为基准点,发现细管中的液面上升或下降,通过观察液面的升降可以判断瓶子发生形变.请几个学生上台体验表演,激发了学生的积极心,信心,进一步体会自然科学的乐趣,领悟科学探究的真谛.
(演示实验)弹簧在较大的力作用下始终处于拉伸状态,不能恢复原状.
引导得到原因,发生弹性形变的物体要恢复原状是有条件的,不能超过一定的限度,超过一定的限度,即使撤去力的作用,也不会恢复原状,这种限度叫做弹性限度.从而说明,弹簧秤不能称量过大的物体的原因.
【引出概念】我们把这种发生弹性形变的物体由于要
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