高中物理-2 彈力教學設計學情分析教材分析課后反思

教彈力的教學設計

一、教材分析

教學大綱對彈力沒有作要求,原教材也沒有列出,只要求理解彈簧秤的原理,學會用彈簧秤。

由于彈力在日常生活中經(jīng)常見到,同時它又是制作和使用彈簧測力計的原理,課程標準將它納入教學內(nèi)容:通過常見事例或實驗,了解重力、彈力和摩擦力。其主要目的是讓學生通過具體事例和實驗了解它在日常生活和生產(chǎn)中的應用。

新教材在編寫這部分內(nèi)容時,首先通過學生熟悉的事例,如拉橡皮筋、彈簧等,讓學生感受它們對手有力的作用,從而引出彈力的概念。然后讓學生通過實驗探究彈簧測力計的制作和使用、自制彈簧測力計等,培養(yǎng)學生的實驗探究能力和動手實踐能力。

二、教學目標

(一)知識與技能

知道什么是彈力,彈力產(chǎn)生的條件;知道形變越大,產(chǎn)生的彈力越大;正確使用彈簧測力計。

(二)過程與方法

通過觀察和實驗,建立彈力的概念;通過實驗,探究彈簧的伸長與拉力的關系;通過制作,探究學習彈簧測力計的結構和使用方法。

(三)情感態(tài)度與價值觀

通過對彈簧測力計的制作,培養(yǎng)學生勤于動手的科學態(tài)度和嚴謹細致的科學作風。

三、教學方法

建立彈力概念主要通過演示觀察、學生操作和交流討論的方式;學習彈簧的伸長與拉力的關系、彈簧測力計的制作主要是通過實驗探究的方式;對彈簧測力計的使用主要是通過交流評估的方式進行。

四、教學過程

(一)塑性、彈性、彈力概念的教學

由直觀到抽象,從現(xiàn)象中歸納出事物的共同特征,得到具有普遍意義的概念。

(1)活動感受:學生的課桌上備有彈簧、橡皮筋、一段導線銅心、一段鋼絲,讓學生通過觀察、觸摸、把玩等活動感知這些物體的特點。

提問:通過大家的觀察、動手活動,你們對上述事物都有哪些想法?

點評:上述提問不具有任何方向性的提示和誘導,因而具有很大的開放性。學生的思維能夠得到徹底的解放,學生很可能會在物體(物質)的導電性、金屬與非金屬等方面加以認識,會有許多新奇的想法。學生也會在物體能夠恢復原狀或不能夠恢復原狀方面加以描述,對塑性、彈性、彈力等概念逐漸明晰。當然,也不排除過度的開放會使學生顯得無所適從,這時,教師只要給予適當?shù)墓膭詈吞崾?學生也能夠解決這一問題。

(2)通過上述問題的討論,提出塑性、彈性、彈力的概念。

(二)關于彈簧測力計的探究

1.探究橡皮筋或彈簧的形變程度(伸長)與彈力大小的關系

讓學生經(jīng)歷基本的探究過程,通過觀察、實驗,然后總結出彈簧的伸長與拉力大小之間的具體關系。

實驗與體會:在彈簧或橡皮筋下面掛不同數(shù)量的鉤碼,仔細觀察實驗現(xiàn)象。

提問:對此現(xiàn)象你有什么想法?

點評:這一問題的提出能夠滿足不同思考方式的學生:善于理性思考的學生會得到規(guī)律性的結論;善于動手實踐的學生會想到制作設計測力計。因為沒有限制問題的思考方向,有利于培養(yǎng)學生的開放性和創(chuàng)造性思維,目的在于能夠引導學生得到三種不同的回答:彈簧的伸長與拉力成正比;能夠用于工程技術上;我們可以根據(jù)同樣的道理設計制作一個簡單的測力計。而這三種回答其實都是我們非常需要的。作為一個探究活動,在學生回答完問題時才真正進入探究,因為學生的類似以上的回答其實是試探性的(猜想),真正的結論性語言應該要求學生設計實驗進行論證。因此,可以說上述教學步驟僅僅是探究活動的一個引子。

探究:學生探究彈簧(或橡皮筋)的伸長與拉力的關系。

……

2.彈簧測力計的制作探究

導引:我們已經(jīng)知道了彈簧的伸長與拉力成正比這一關系,并且我們也想到了根據(jù)這個道理可以設計制作一個測力計。那么,現(xiàn)在就請大家實際制作一個測力計,同時完成以下必要的工作(投影在屏幕上):

(1)設計制作方案。方案包括制作的原理、方法、器材、步驟、合作等內(nèi)容。

(2)交流制作方案。主要加深對測力計是應用了彈簧被拉得越長,受到的拉力越大的原理的認識,以及對制作過程中用掛鉤碼作為已知拉力這一方法的理解。

(3)制作過程。可以用實驗室提供的器材在課堂上完成,實驗室提供的器材有:收集到的各種彈簧、各種橡皮筋、紙盒、圖釘、小塊三合板、剪刀等,也可以讓學生在課后自己尋找合適的器材完成。

(4)交流評估。課堂上,先讓學生交流制作過程中遇到的困難和獲得的經(jīng)驗,然后選擇一些具有代表性的自制彈簧秤,掛重物稱量,并和準確的彈簧秤進行對比,如有較大差異,分析誤差原因。

點評:由于各種原因,學生很難在一節(jié)課的時間內(nèi)完成上述探究活動,因此可以專門安排一節(jié)課時間(科技實踐活動時間或物理課)進行交流,將每一個同學的作品都展示出來,互相學習,并進一步完善。

(5)彈簧測力計的使用。根據(jù)制作過程中的認識以及在交流評估中老師的一些示范操作,讓學生討論和總結使用彈簧秤時應該注意的問題,包括測量范圍、零點、自由伸縮等,再進一步學會讀數(shù)。

點評:這一章節(jié)的教學設計突出了新課程實驗教學的以下幾個特點:

(1)提倡使用自己身邊的物品進行物理實驗。課堂教學一開始,就讓學生具體感知了彈簧、橡皮筋、一段導線銅心、一段鋼絲等生活中常見物品,讓學生深切地感受到科學和社會、科學和日常生活的關系。

(2)重視過程體驗。學生設計制作的具體方法可以不同,所用器材可以有自己的特點,體驗探究的過程是教學的基本任務。

(3)注重學生自主探究。探究過程中的高度開放性既重視學生按照自己的思路設計各種實驗方案,又可以鼓勵學生大膽嘗試,積極主動地思維。教學過程中,不管是對問題的討論,還是設計制作,都給了學生充分思考發(fā)揮的余地,實驗室提供的器材也有許多可以互相替代的,并且允許學生自己尋找材料,這充分培養(yǎng)了學生的自主性、積極性、創(chuàng)造性等。

(4)重視對實驗結果的評估與交流。一般教師在布置此類任務時,都對后果不抱太大的希望,往往流于一種僅是說說的口頭形式。本教學設計中,特別再花一節(jié)課的時間進行評估和交流活動,作用有兩個:一是通過對學生作品的評價激勵學生健康熱情的科學情感;二是可以在設計與制作的原理方法的知識層面上獲取更多的信息量。(1)設計制作方案。方案包括制作的原理、方法、器材、步驟、合作等內(nèi)容。

(2)交流制作方案。主要加深對測力計是應用了彈簧被拉得越長,受到的拉力越大的原理的認識,以及對制作過程中用掛鉤碼作為已知拉力這一方法的理解。

(3)制作過程?？梢杂脤嶒炇姨峁┑钠鞑脑谡n堂上完成,實驗室提供的器材有:收集到的各種彈簧、各種橡皮筋、紙盒、圖釘、小塊三合板、剪刀等,也可以讓學生在課后自己尋找合適的器材完成。

1、物理課堂四要素都得到了體現(xiàn)—創(chuàng)設情境、實驗探究、獨立思考和自由的交流和分享。2、教學效果較好，學生結論自己得出，充分體現(xiàn)了自主學習。師生角色定位清晰—教師主導、學生為主體。3、情境實驗體現(xiàn)了新課程理論，從彈力大小對比—實驗探析影響因素—定量實驗探究分析—實驗驗證。學生學習興趣濃烈，難點突破自然，很好的達成教學目標。4、用比較和啟發(fā)引入新課，由淺入深，問題設計層層深入，問題設計好且精，有助突出整理核心思路和突出核心問題。5、指導思想和理論依據(jù)充分，教學背景分析透徹，教學設計充分體現(xiàn)新課改—探究教學理念，學生和老師課堂角色定為準確，盡可能向一堂好的物理課評價標準看齊：情景創(chuàng)設引入，獨立自主的思考和辨析，實驗探究，自由的交流和表達。從整體來看，這節(jié)課重視啟發(fā)引導，課堂氣氛活躍，學生參與程度較高?！皬椓Α弊鳛榱W中三種力之一，是本章教學中的重點內(nèi)容，掌握好“彈力”可以為今后正確進行受力分析奠定良好的基礎。彈力是高中力學的基礎內(nèi)容和重要內(nèi)容，是高一學生在學習過程中的一個難點，學生在初中已初步學過彈力，知道平常說的壓力、托力、支持力、拉力、推力等本質上都是彈力，雖然學生在初中已經(jīng)接觸彈力的相關知識，進入高中又知道力是矢量這一關鍵性的知識點，只不過理性思維還沒有達到一定的層次，要想理解彈力這一抽象概念還有一定困難。本節(jié)教材從展示宏觀的彈簧被拉伸和壓縮的實例形變引入，讓學生體會彈力產(chǎn)生的原因和條件。但物體對桌面的壓力也是彈力學生就難相信，因為學生看不見桌面的形變，所以通過放大有機玻璃（圖3．2-2）和桌面的微小形變的演示實驗（圖3．2-4），使學生確信微小形變的存在，任何物體受到外力作用后都會產(chǎn)生形變的事實。二、彈力和胡克定律練習題一、選擇題 1．圖1，一個球形物體O靜止放在水平地面上，并與豎直墻相接觸，A、B兩點是球與墻和地面的接觸點，則下列說法正確的是[]

A．物體受三個力，重力、B點的支持力、A點的彈力B．物體受二個力，重力、B點的支持力C．物體受三個力，重力、B點的支持力、地面的彈力D．物體受三個力，重力、B點的支持力、物體對地面的壓力2．小木塊放在桌子上，下列說法正確的是[]A．在接觸處只有桌子有彈力產(chǎn)生B．在接觸處桌面和小木塊都有彈力產(chǎn)生C．木塊對桌面的壓力是木塊形變后要恢復原狀而對桌面施加的力D．木塊對桌子的壓力是木塊的重力3．如圖2，A、B疊放在水平地面上，則地面受到的壓力是[]A．A和B對地面的壓力之和B．只有B對地面的壓力C．B的重力D．A和B的重力4．關于彈力的方向，以下說法正確的是[]A．壓力的方向總是垂直于接觸面，并指向被壓物B．支持力的方向總是垂直于支持面，并指向被支持物C．繩對物體拉力的方向總是沿著繩，并指向繩收縮的方向D．桿對物體的彈力總是沿著桿，并指向桿收縮的方向5．用5N的力可以使一輕彈簧伸長8mm，現(xiàn)在把兩個這樣的彈簧串聯(lián)起來，在兩端各用10N的力來拉它們，這時彈簧的總伸長應是[]A．4mmB．8mmC．16mmD．32mm6．如圖3，不計懸繩的重量，把B、C兩個物體懸吊在天花板A點．當物體靜止后，下面哪一對力是平衡力[]A．天花板對繩的拉力和繩對B物的拉力B．上段繩對B物的拉力和下段繩對B物的拉力C．下段繩對B物的拉力和下段繩對C物的拉力D．下段繩對C物的拉力和C物受到的重力7．關于胡克定律的下列說法，正確的是[]A．拉力相同、伸長也相同的彈簧，它們的勁度相同B．勁度相同的彈簧，彈簧的伸長相同C．知道彈簧的勁度，就可以算出任何拉力下的彈簧伸長D．勁度和拉力、伸長沒有關系,它只決定于彈簧的材料、長度、彈簧絲的粗細8．把一根勁度系數(shù)k=1000N/m的彈簧截成等長的兩段，每一段彈簧的勁度系數(shù)為[]A．500N/mB．1000N/mC．1500N/mD．2000N/m二、填空題9．用繩提一物體，繩對物體的拉力的方向是______的；對人的手，拉力的方向是______的。10．如圖4所示，小球重為G，放在兩光滑平面間，其中一個平面水平，另一平面傾斜，與水平方向夾角為60°，則球對斜面的壓力為______。11．形變的種類有______、______、______。12．胡克定律的內(nèi)容是：______、______。13．一根彈簧掛0.5N的物體時長12cm，掛1N的物體時長14cm，則彈簧原長______。14．一彈簧的勁度系數(shù)為500N/m,它表示______,若用200N的力拉彈簧，則彈簧伸長______m。三、計算題15．如圖5，GA=100N，GB＝40N，彈簧的勁度系數(shù)為500N/m，不計繩重和摩擦，求：物體A對支持面的壓力和彈簧的伸長量。16．兩根原長相同的輕質彈簧，將它們兩端平齊地套在一起后，下端掛一重物，平衡時兩彈簧的彈力比為2：1，若將它們串接后再掛上原重物，平衡時，兩彈簧的伸長量之比為多少？彈力和胡克定律練習題答案一、選擇題1、B2、BC3、B4、ABC5、D6、D7、AD8、D二、填空題9、向上，向下10、011、拉伸形變，彎曲形變，扭轉形變12、彈簧彈力的大小與簧伸長(或縮短)的長度或正比13、25N/m14、彈簧每伸長或縮短1m需500N的拉力或壓力，0.4三、計算題15、60N，8cm16、1∶2這一章節(jié)的教學設計突出了新課程實驗教學的以下幾個特點:

(1)提倡使用自己身邊的物品進行物理實驗。課堂教學一開始,就讓學生具體感知了彈簧、橡皮筋、一段導線銅心、一段鋼絲等生活中常見物品,讓學生深切地感受到科學和社會、科學和日常生活的關系。

(2)重視過程體驗。學生設計制作的具體方法可以不同,所用器材可以有自己的特點,體驗探究的過程是教學的基本任務。

(3)注重學生自主探究。探究過程中的高度開放性既重視學生按照自己的思路設計各種實驗方案,又可以鼓勵學生大膽嘗試,積極主動地思維。教學過程中,不管是對問題的討論,還是設計制作,都給了學生充分思考發(fā)揮的余地,實驗室提供的器材也有許多可以互相替代的,并且允許學生自己尋找材料,這充分培養(yǎng)了學生的自主性、積極性、創(chuàng)造性等。

(4)重視對實驗結果的評估與交流。一般教師在布置此類任務時,都對后果不抱太大的希望,往往流于一種僅是說說的口頭