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高中物理《力的合成》教學(xué)設(shè)計(jì)
作為一名無私奉獻(xiàn)的老師，常常需要準(zhǔn)備教學(xué)設(shè)計(jì)，教學(xué)設(shè)計(jì)是一個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)目標(biāo)的過程，它遵循學(xué)習(xí)效果最優(yōu)的原則嗎，是課件開發(fā)質(zhì)量高低的關(guān)鍵所在。那么大家知道規(guī)范的教學(xué)設(shè)計(jì)是怎么寫的嗎？以下是小編為大家收集的高中物理《力的合成》教學(xué)設(shè)計(jì)，僅供參考，大家一起來看看吧。
一、教學(xué)內(nèi)容分析
《力的合成》是人教版《物理》（必修1）第三章第四節(jié)的內(nèi)容。通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，學(xué)生將明確兩個(gè)力同時(shí)作用在物體這一問題的處理方法。在這節(jié)課的學(xué)習(xí)中，等效替代的思想在建立概念、尋求合力與分力關(guān)系的過程中被深度應(yīng)用; 平行四邊形定則是矢量運(yùn)算普遍遵循的法則，而矢量運(yùn)算貫穿高中物理始終，用“圖形”表示物理量之間關(guān)系的方法，對(duì)學(xué)生而言是一個(gè)新方法。因此，該節(jié)在教和學(xué)兩方面都具有承前啟后的作用；其涉及的物理研究方法和實(shí)驗(yàn)方法在高中物理中具有典型性，并使學(xué)生進(jìn)一步認(rèn)識(shí)到物理實(shí)驗(yàn)、物理模型、數(shù)學(xué)工具在物理學(xué)發(fā)展過程中的應(yīng)用；采用自主、合作、探究等新型的學(xué)習(xí)方式，有助于培養(yǎng)學(xué)生的自主探究能力、訓(xùn)練嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致的科學(xué)態(tài)度和精神，提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，促進(jìn)學(xué)生全面素質(zhì)的和諧發(fā)展。
二、學(xué)生學(xué)習(xí)情況分析
在學(xué)習(xí)本節(jié)課之前，學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了力、重力、彈力、摩擦力等力的概念，對(duì)“力”有了較為深刻的理解和認(rèn)識(shí)；同時(shí)，通過位移、速度和加速度等矢量的學(xué)習(xí)，對(duì)“矢量”也有了初步的認(rèn)識(shí)。這為本節(jié)課的學(xué)習(xí)提供了基本的知識(shí)儲(chǔ)備。然而，腦中根深蒂固的標(biāo)量運(yùn)算對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)力的合成而言，是一種負(fù)遷移，對(duì)力進(jìn)行合成時(shí)，照搬標(biāo)量運(yùn)算的方法來應(yīng)付，而矢量運(yùn)算使用的平行四邊形定則，對(duì)于學(xué)生初次學(xué)習(xí)而言比較抽象，且涉及幾何和三角等數(shù)學(xué)知識(shí)，感覺有難度。學(xué)生在初中所學(xué)的二力平衡為標(biāo)量代數(shù)運(yùn)算，要想直接過渡到互成角度的力的合成遵循平行四邊形定則的矢量運(yùn)算，思維階梯跨度較大，在認(rèn)知水平上是一次質(zhì)的跨越，很難要求學(xué)生一次轉(zhuǎn)化完成，這些都給本節(jié)課的教學(xué)帶來了困難。
三、設(shè)計(jì)思想
依據(jù)本校實(shí)際教學(xué)條件和新課程理念，在教學(xué)中實(shí)施中注重學(xué)生自主、合作、探究學(xué)習(xí)，讓學(xué)生積極參與、樂于探究、勇于實(shí)驗(yàn)、勤于思考，通過多樣化的教學(xué)方式，幫助學(xué)生學(xué)習(xí)。由于本節(jié)課比較抽象，但實(shí)驗(yàn)比較直觀，易于得到實(shí)驗(yàn)結(jié)論，我準(zhǔn)備采用學(xué)生自主探究、合作交流、分組討論與教師講授相結(jié)合的方式進(jìn)行教學(xué)。主要教學(xué)環(huán)節(jié)如下表：
環(huán)節(jié)
內(nèi)容
作用
一
情景創(chuàng)設(shè)
建立共點(diǎn)力、合力與分力、力的合成的概念，體驗(yàn)等效替代的思想
二
設(shè)問：互成角度的兩個(gè)分立如何求合力？
提出探究活動(dòng)的問題
三
學(xué)生探究活動(dòng)
通過傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)和DISlab數(shù)字實(shí)驗(yàn)共同完成
通過探究，得出平行四邊形法則
四
實(shí)例分析，強(qiáng)化概念
初步應(yīng)用平行四邊形，加深理解
四、教學(xué)目標(biāo)
知識(shí)與技能
1、 SHAPE * MERGEFORMAT 理解合力、分力、力的合成。
2、理解合力與分力的關(guān)系是作用效果上的等效替代。
3、掌握平行四邊形定則的含義和使用方法，會(huì)用它求兩個(gè)分力的合力。
過程與方法
SHAPE * MERGEFORMAT 1、通過合力與分力概念的建立過程，體會(huì)物理學(xué)中常用的研究方法──等效替代法。
2、通過探究求互成角度的兩個(gè)力合力方法的過程，體會(huì)邏輯和實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的科學(xué)方法。
情感態(tài)度與價(jià)值觀
1、感受科學(xué)研究的樂趣和社會(huì)價(jià)值。
2、體會(huì)科學(xué)研究中合作、交流的重要性和必要性。
教學(xué)重點(diǎn)：
1、合力與分力的概念及其等效替代關(guān)系。
2、平行四邊形定則及其簡(jiǎn)單應(yīng)用。
教學(xué)難點(diǎn)：
平行四邊形定則的探究過程及其結(jié)論。
五、教學(xué)用具
1、實(shí)驗(yàn)器材：木板、白紙、圖釘（若干）、橡皮條、細(xì)繩套（兩根）、彈簧秤（兩只）、三角板、鉛筆；
2、 計(jì)算機(jī)、實(shí)物展示臺(tái)等多媒體輔助教學(xué)設(shè)備；DIS-lab設(shè)備；CAI課件
六、教學(xué)流程圖（略）
七、教學(xué)過程
教學(xué)環(huán)節(jié)
教學(xué)內(nèi)容
設(shè)計(jì)意圖
引 入 新 課
由曹沖稱象的故事引入
為學(xué)生更好地理解等效替代的思想
通過親身體驗(yàn)感受合力和分立
學(xué)生活動(dòng)：兩個(gè)女同學(xué)共同提起水桶和一男同學(xué)單獨(dú)提起水桶。
學(xué)生通過觀察，學(xué)會(huì)對(duì)信息的分析﹑加工
學(xué) 習(xí)
相 關(guān)
概 念
結(jié)合以上實(shí)例，提出下面問題
問題1：兩位女同學(xué)兩個(gè)力的共同作用與男同學(xué)一個(gè)力的單獨(dú)作用，產(chǎn)生的效果相同嗎？ SHAPE * MERGEFORMAT
在學(xué)生回答的基礎(chǔ)上，教師加以分析總結(jié)：兩個(gè)女生的作用效果與一個(gè)男生的作用效果相同，因此，力是可以等效的。許多這樣的實(shí)例就表現(xiàn)在我們身邊，稍微留心便會(huì)發(fā)現(xiàn)。
學(xué)生學(xué)會(huì)對(duì)信息歸納總結(jié)。
在上面列舉的實(shí)例的基礎(chǔ)上，教師給分力與合力﹑力的合成下定義并板書。
1、 分力和合力：如果一個(gè)力的作用效果與另外幾個(gè)力的共同作用效果相同，這個(gè)力就叫做另外幾個(gè)力的合力，而那另外幾個(gè)力叫做這個(gè)力的分力。
2、合力和分力是一種等效替代的關(guān)系。求幾個(gè)力的合力的過程或方法叫做力的合成
SHAPE * MERGEFORMAT 進(jìn)一步理解“等效替代”思想，為本節(jié)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的原理打下基礎(chǔ)。
提出問 SHAPE * MERGEFORMAT 題、猜想與假設(shè)
引導(dǎo)學(xué)生提出問題：既然合力與分力可以相互替代，那么它們之間存在什么關(guān)系呢?數(shù)學(xué)知識(shí)1+1 2是否可用于已知兩個(gè)分力求其合力呢？
請(qǐng)學(xué)生思考并提出自己的猜想。
老師的猜想：合力等于各分力之和？
大部分同學(xué)都認(rèn)為老師的猜想不對(duì)，就此反問那你覺得應(yīng)該是什么關(guān)系？你有什么方法推翻我的想法？你的猜想是什么？怎么 SHAPE * MERGEFORMAT 去驗(yàn)證你的猜想？
敢于猜想和假設(shè)，
增強(qiáng)探索意識(shí)。
實(shí)
驗(yàn)
探
究
讓學(xué)生思考應(yīng)如何設(shè)計(jì)該探究實(shí)驗(yàn)。
先投影實(shí)驗(yàn)器材：方木板﹑白紙﹑彈簧秤（兩個(gè)）﹑橡皮筋﹑細(xì)繩 SHAPE * MERGEFORMAT 套（兩個(gè)）﹑鉛筆﹑三角板﹑刻度尺﹑圖釘（5個(gè)）。[ 明確探究問題：
1、 如何求同一直線上的兩個(gè)分力的合力
2、 如何求相互垂直的兩個(gè)分力的合力
3、 如何求互成任意角的兩個(gè)共點(diǎn)力的合力
學(xué)習(xí)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。
[ 發(fā)揮教師指導(dǎo)作用。
共同協(xié)作，相互交流
增強(qiáng)動(dòng)手操作能力。
（一）利用傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)裝置探究力的合成
實(shí)驗(yàn)小組同學(xué)相互討論﹑交流實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的思路。
教師通過提問和利用儀器在黑板上演示分析，對(duì)實(shí)驗(yàn)過程如何體現(xiàn)等效﹑如何記錄合力與分力的作用點(diǎn)﹑大小﹑方向的關(guān)鍵步驟進(jìn)行指導(dǎo)。
第一步：請(qǐng)同學(xué)們利用等效原理，設(shè)計(jì)兩個(gè)分力與合力。先將合力﹑分力的三要素記錄下來。
第二步：根據(jù)記錄的信息，請(qǐng)確定分力與合力的作用線。第三步：請(qǐng)選定合適標(biāo)度，根據(jù)實(shí) SHAPE * MERGEFORMAT 驗(yàn)記錄的數(shù)據(jù)作出分力與合力的圖示。
學(xué)生做實(shí)驗(yàn)時(shí)，教師在旁巡查，適時(shí)加以指導(dǎo)。同時(shí)利用多媒體投影圖，對(duì)實(shí)驗(yàn)中應(yīng)該記錄的數(shù)據(jù)和如何處理這些數(shù)據(jù)進(jìn)行分步引導(dǎo)。
學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)探究確定了兩個(gè)分力與合力，并且用力的圖示將它們表示出來后，教師在引導(dǎo)學(xué)生如何利用實(shí)驗(yàn)得出的數(shù)據(jù)檢驗(yàn)提出的猜想。
1、 通過提問，教師靈活地幫助同學(xué)分析數(shù)據(jù)，先對(duì)不是本實(shí)驗(yàn)結(jié)論的各種猜想進(jìn)行檢驗(yàn)﹑排除。
2、 對(duì)符合本實(shí)驗(yàn)結(jié)論的猜想的檢驗(yàn)，教師先建議學(xué)生用虛線 SHAPE * MERGEFORMAT 將合力﹑分力的箭頭段連接，然后提問學(xué)生從連線中得到什么啟示。（學(xué)生回答）
3、 請(qǐng)學(xué)生思考如何歸納﹑總結(jié)本實(shí)驗(yàn)探究的結(jié)論。（學(xué)生自由發(fā)言，教師點(diǎn)評(píng)）
4、 最后，教師在黑板上規(guī)范作圖。
對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行總結(jié)：如果實(shí)驗(yàn)做得十分精確，合力和分力間構(gòu)成一個(gè)幾何圖形——平行四邊形。
理
解
和
拓
展
板書：
實(shí)驗(yàn)結(jié)論：如果用表示兩個(gè)共點(diǎn)力的線段為鄰邊做一個(gè)平行四邊形，則這兩個(gè)鄰邊之間的對(duì)角線就表示合力的大小和方向，這個(gè)法則叫做平行四邊形法則。
�。ǘ├肈ISlab力的合成分解實(shí)驗(yàn)器 SHAPE * MERGEFORMAT 驗(yàn)證互成任意角 SHAPE * MERGEFORMAT 度的共點(diǎn)力的合力
提高分析問題能力和觀察能力
學(xué)會(huì)如何用物理語言進(jìn)行表達(dá)的和概括。
評(píng)
估
和
交
流
實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生探究到的合力和分力之間的關(guān)系可能只是一個(gè)近似的平行四邊形，甚 SHAPE * MERGEFORMAT 至是一些其他圖形。請(qǐng)學(xué)生分析造成的原因，將自己的想法與其他同學(xué)交流。
請(qǐng)學(xué)生展示自己的作品，同時(shí)解釋 SHAPE * MERGEFORMAT 實(shí)驗(yàn)中可能出現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)誤差，甚至操作上的錯(cuò)誤。教師加以分析總結(jié)，其主要原因是存在：讀書誤差﹑作圖誤差﹑系統(tǒng)誤差。
增強(qiáng)分析和處理問題的能力，提高實(shí)驗(yàn)技能
鞏
固[來源:Z#xx#k、Com]
應(yīng)
用
通過DISlab力的合成分解實(shí)驗(yàn)器，得出“合力的大小與分力的大小間無固定的關(guān)系”
討論：
1、“人多力量大”這句話對(duì)不對(duì)？是否全面
2、兩個(gè)一起提水桶為什么會(huì)不會(huì)比一個(gè)人更費(fèi)力
2、引體向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，雙手怎樣拉單杠才不感到費(fèi)力
提高知識(shí)應(yīng)用能力和自學(xué)能力
課堂總結(jié)
對(duì)本節(jié)課內(nèi)容進(jìn)行小結(jié)
知識(shí)回顧
課后作業(yè)
1、 寫一份關(guān)于本節(jié)課的探究的實(shí)驗(yàn)報(bào)告。
2、 課后學(xué)案
鞏固知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)習(xí)興趣
八、教學(xué)設(shè)計(jì)思想自我剖析
一、落實(shí)教學(xué)理念，以學(xué)生的發(fā)展為本
本節(jié)課基于“以學(xué)定教”的教學(xué)理念，采用了“情景——問題——探究——應(yīng)用”的模式去組織教學(xué)，讓學(xué)生在情景中體驗(yàn)、感悟中建立分力和合力的概念，通過參與探究來尋找合力和分力的關(guān)系，為學(xué)生的認(rèn)知學(xué)習(xí)提供了有利條件。
二、創(chuàng)設(shè)情境，激發(fā)學(xué)生興趣
通過學(xué)生的參與活動(dòng)，發(fā)生與學(xué)生預(yù)想不同或猜想不到的結(jié)果，引起認(rèn)知沖突，激發(fā)起他們強(qiáng)烈的求知欲望。在后續(xù)的教學(xué)活動(dòng)中，教師通過問題串的形式，引領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行分析探究，通過嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗(yàn)探究量化研究過程，通過“圖形”表示物理量之間的關(guān)系。并且，在探究過程中，學(xué)生通過分工與合作來完成實(shí)驗(yàn)的操作，因此對(duì)協(xié)作這種學(xué)習(xí)方式的體會(huì)也是本節(jié)課的目的之一。
三、傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)與數(shù)字化實(shí)驗(yàn)取長(zhǎng)補(bǔ)短，相得益彰
傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)通過橡皮筋的形變情況反映力的作用效果，其便于探究各種特殊的力的合成規(guī)律，同時(shí)也便于小組成員之間的分工合作，但是由于彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)非整數(shù)，為作力的圖示帶來了麻煩。但是傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)在培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)的規(guī)范性和實(shí)驗(yàn)技能方面，具有重要作用。而數(shù)字化實(shí)驗(yàn)的最大特點(diǎn)是借助計(jì)算機(jī)和傳感器技術(shù)手段，能實(shí)時(shí)、定量表示出分力大小的變化，同步計(jì)算出合力大小不變的特征，但是它并不能直觀給出合力和分力滿足的平行四邊形定則的矢量關(guān)系，所以比較適合用于定量檢驗(yàn)。
在組織教學(xué)過程中，要利用各類實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)，共同突破學(xué)習(xí)中的思維難點(diǎn)，以謀求實(shí)驗(yàn)效果的最大化。
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