3、教学主要环节 本设计可分为三个主要的教学环节:
第一环节,情景导入,借境激疑。从教材“泗水拔鼎”故事情景入手,让学生在模拟“拔鼎”(即提杠铃片)的游戏提出问题,感悟等效思想,弄清“合力和分力”、“合成与分解”概念。
第二环节,实验探究,寻求规律。在学生亲身体验的基础上,用实验的方法探究两个共点的分力与合力的关系。教师通过DIS实验演示,为学生进一步的探究搭建一个台阶,再引导学生通过实验探究寻求结论。
第三环节,自主活动,运用规律。让学生制作平行四边形模型,进而探究合力与分力的大小关系,加深对平行四边形定则的认识,完成对“泗水拔鼎”等实际问题的解释。
2、教学流程说明
活动Ⅰ 模拟“拔鼎”
模拟“泗水拔鼎”的让多组学生参与提杠铃片,引起对“泗水拔鼎”失败原因的思考,不同的人提起杠铃片的效果是相同的,提出“共点力”、“合力和分力”、“力的合成与分解”的概念。
问题Ⅰ 设问
在肯定提起杠铃片的效果相同的同时,观察不同组别在提杠铃片时的差异,设问:合力与互成角度的两个分力间有什么关系?
情景Ⅰ DIS演示实验
在学生亲身体验的基础上,直接猜想两共点分力与合力的关系,对学生来说难度很大。为此教师用DIS实验,演示相互垂直的二力合成,提供多组数据为学生的猜想提供帮助,为进一步的探究铺设台阶。
活动Ⅱ 学生实验
在猜想的基础上,通过学生实验进一步探究,加以验证,最后归纳得出平行四边形定则。
活动Ⅲ 分析、解释
完成对本节课开始的疑问“泗水拔鼎”等实际问题的解释,并通过练习初步会用图示法和计算法求合力。
活动Ⅳ 自制模型
通过学生自制平行四边形模型,探究合力与分力的大小关系,加深对平行四边形定则的认识,此部分可根据实际情况,加以调控。若时间紧张可作为作业,在课后进行。
1、教学流程图
本设计包括共点力和力的合成两部分内容。
本设计的基本思路是:借境激疑→实验探究→实际运用。即借“泗水拔鼎”故事之景,建立共点力的概念,引出等效概念和力的合成问题;通过DIS实验演示和学生实验探究,归纳得出平行四边形定则;通过学生制作平行四边形模型深化对力的合成的理解。
本设计要突出的重点和要突破难点是:探究并理解力的平行四边形定则。方法是:借“泗水拔鼎”故事之景,让学生通过模拟“拔鼎”(即提杠铃片)的游戏,提出“共点力”、“合力和分力”、“力的合成与分解”的概念,感悟等效思想;通过用DIS实验演示相互垂直的二力合成,并提供多组数据为学生的猜想提供帮助;进而引导学生通过实验探究,归纳得出平行四边形定则,从而突出重点,并突破难点。
本设计强调学生自主探究和亲身感受,重视概念、规律的形成过程以及伴随这一过程的科学方法的教育,重视学生合作意识、团队协作精神和实事求是的科学态度的培养。
完成本设计的内容约需2课时。
3、自制powerpoint幻灯片
2、演示实验器材
(1)30kg的杠铃片和两根长绳。
(2)DIS实验装置(如图2):数据采集器、两个力传感器固定在力合成演示仪上、钩码;
1、学生实验器材 (每两人一套,共26套):。
(1)画图板、橡皮筋、弹簧秤(2个)、三角尺、白纸、绳套、铅笔。(装置参考教材例图)
(2)拴两根线的200g钩码。
(3)自制平行四边形模型(如图1)。5条塑料片、4对小螺丝、螺帽。(材料可有学生自备,参考教材例图)
探究并理解力的平行四边形定则。
3、情感、态度和价值观
(1)通过参与“泗水拔鼎”活动,提高兴趣,感悟生活中处处有物理,激发探究的兴趣和学习的热情。
(2)通过小组协作完成实验探究和实验结果的分析与互评,激发团队协作精神和实事求是的科学态度。
2、过程和方法
(1)通过模拟“泗水拔鼎”情景,用一个力等效地替代两个力,在建立合力与分力,力的合成与分解等概念的过程中,感受等效替代这一物理方法。
(2)通过DIS实验演示,猜想互成角度二力合成的规律,再利用学生实验探索研究,最终获得力合成的平行四边形定则的过程,认识探究物理规律的基本环节:猜想→实验→结论。
(3)通过学生自制平行四边形模型的过程,感受物理实验在解决具体问题中的作用。
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