高一物理 力的分解教學(xué)案1 新人教版

2013-2014學(xué)年高一物理力的分解數(shù)學(xué)案1新人數(shù)版

為適應(yīng)21世紀(jì)科技、人材、技術(shù)經(jīng)濟(jì)競爭的需要，世界性的新一輪大規(guī)模教育改革已

勢(shì)在必行。教育改革的第一步所涉及的就是課程改革。在傳統(tǒng)的課程觀念中，課程被認(rèn)為只

是學(xué)科知識(shí)的載體，是教師傳遞知識(shí)的手段，是學(xué)生接受知識(shí)的媒介。這樣，不僅使課程的

創(chuàng)新價(jià)值被嚴(yán)重忽視，學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)也自然地被扼殺了。

現(xiàn)代教育觀念認(rèn)為，學(xué)生是學(xué)習(xí)的主人，在教學(xué)過程各要素中占支配地位。新一

輪的教改課改要求我們，首先要自覺地更新和轉(zhuǎn)變教育觀念；在選擇各種課型的教學(xué)模

式和教學(xué)方法時(shí)，應(yīng)符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律、思維過程和心理發(fā)展特點(diǎn)：根據(jù)具體教學(xué)內(nèi)

容和學(xué)生情況，對(duì)教材進(jìn)行必要地加工處理；合理運(yùn)用多種教學(xué)手段，極大限度地激發(fā)

學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。當(dāng)學(xué)生對(duì)物理學(xué)習(xí)產(chǎn)生濃厚的興趣和強(qiáng)烈的求知欲望時(shí)，就具備了克

服各種困難的意志力，從而提高學(xué)習(xí)效率。

力的分解是第一章《力》的一個(gè)難點(diǎn)，是前面知識(shí)的延續(xù)和加深。力的分解所遵

守的規(guī)律一一平行四邊形定則是矢量運(yùn)算普遍遵守的規(guī)律。另外，力的分解所采用的等

效替代思想為解決其他類似物理問題（如畫等效電路等）奠定了科學(xué)的思想方法。學(xué)生

的主要困惑在于：分力是否真實(shí)存在？如何正確分解一個(gè)已知力？因此，教學(xué)的重點(diǎn)應(yīng)

放在引導(dǎo)學(xué)生建立分力的概念和掌握按照力的實(shí)際作用效果分解已知力的方法。不必在

具體的教學(xué)運(yùn)算上多花時(shí)間。

本節(jié)課采用了指導(dǎo)一一探索式教學(xué)模式，本模式依據(jù)美國心理學(xué)家布魯納的“發(fā)

現(xiàn)學(xué)習(xí)”的教學(xué)思想，他認(rèn)為學(xué)習(xí)是通過主動(dòng)發(fā)現(xiàn)而形成認(rèn)知結(jié)構(gòu)的過程。在教學(xué)過程

中，學(xué)生應(yīng)在教師的指導(dǎo)下圍繞一定的問題，依據(jù)教師和教材提供的材料，通過學(xué)生積

極的思維活動(dòng)，親自探索和主動(dòng)研究，使自己成為“發(fā)現(xiàn)者”，用直覺思維去感知問題

情境，再運(yùn)用分類、比較、分析、歸納、推理、猜測(cè)等高級(jí)的心理過程對(duì)信息進(jìn)行加工

處理，從而“頓悟”，以解決問題。

本節(jié)課主要運(yùn)用的教學(xué)方法是實(shí)驗(yàn)探究法和討論法，教學(xué)設(shè)計(jì)思路，即教學(xué)流程

圖如下：

■＞力的分解（定義、規(guī)律、方法）

實(shí)踐理論實(shí)踐

實(shí)

實(shí)

普

直

思-

例

驗(yàn)

接

維

般

遍Y

運(yùn)

加

置

經(jīng)

思

規(guī)

工

用

疑

驗(yàn)

路

律

教師創(chuàng)設(shè)、啟發(fā)、激發(fā)、點(diǎn)撥

學(xué)生讀、看、聽、做、說、想、練

在教材處理方面，教科書中安排了兩個(gè)具體實(shí)例詳細(xì)說明如何按力的實(shí)際效果分

解一個(gè)已知力，在課后練習(xí)中又隱含了一個(gè)研究性學(xué)習(xí)的課題，教材的編排滲透出了理

論聯(lián)系實(shí)際的觀點(diǎn)。然而，根據(jù)現(xiàn)有學(xué)生情況和“跳一跳、夠得著”的課堂原則，兩個(gè)

實(shí)例的坡度相對(duì)較緩，實(shí)例1在實(shí)際生活中的應(yīng)用較少。因此，在教學(xué)內(nèi)容處理上刪減

了實(shí)例1.增添了另一實(shí)例“塔吊”，這樣調(diào)整對(duì)提高學(xué)生的實(shí)踐能力起到了積極的作

用。

教學(xué)目標(biāo)

1、知識(shí)目標(biāo)：理解力的分解的概念；知道力的分解遵守平行四邊形定則；初步掌握根據(jù)具

體的物理情景分解力的一般思路。

2、能力目標(biāo)：通過設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力；通過成果交流和討論

分力與合力間關(guān)系，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用等效替代的科學(xué)方法研究問題的能力。

3、德育目標(biāo)：滲透理論聯(lián)系實(shí)際、學(xué)以致用的觀點(diǎn)，運(yùn)用力的分解解決實(shí)際問題。

4、情感目標(biāo)：通過分析實(shí)際問題（如為何立交橋建有長長的引橋等）感悟知識(shí)的價(jià)值,

通過設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探索規(guī)律體味成功的喜悅。

課堂實(shí)錄

片段一：設(shè)疑導(dǎo)入

師（微笑著）：我為大家準(zhǔn)備了一根強(qiáng)度很大的繩子和一個(gè)重物，現(xiàn)在要請(qǐng)兩位學(xué)

生根據(jù)所給儀器按要求演示實(shí)驗(yàn)。

（學(xué)生猜測(cè)這兩樣?xùn)|西能做什么呢？都想上來試一試，最前面的兩位同學(xué)首先走了

出來。）

師：請(qǐng)把重物提起。

（一位同學(xué)很輕松地提起了重物，并滿臉自信地等待下面的要求。）

師（也輕松地）：請(qǐng)兩位同學(xué)再將懸有重物后的繩子，各拉一端水平拉直。

生：怎么會(huì)辦不到哪？（邊操作，邊疑惑地自言自語道。）

師（稍做得意狀）：是不是他們的力氣太小，再請(qǐng)兩位大力士來試一試如何？

（學(xué)生的注意力全部被集中起來，興趣被激發(fā)，并推選出班級(jí)的兩位重量級(jí)選手。

他們揮著手自信地走到前面，但費(fèi)了九牛二虎之力也還是無法辦到。學(xué)生們滿臉的驚訝

與好奇，有的學(xué)生甚至還躍躍欲試地想再體驗(yàn)一次。）

師（神秘地）：為何出現(xiàn)這種現(xiàn)象呢？要解決這個(gè)問題就需要我們學(xué)習(xí)第一章第六

節(jié)----力的分解。（板書）

【教師自評(píng)】

在學(xué)過上一節(jié)力的合成之后，學(xué)生對(duì)力的分解及合力與分力已感覺平淡無奇，只

認(rèn)為兩者是逆運(yùn)算的關(guān)系，都滿足平行四邊形定則，別無其它實(shí)際用途。以實(shí)例設(shè)疑引

入課題，不僅可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和求知欲望，還可以使他們感受到任何知識(shí)都有

其實(shí)用價(jià)值。

【專家評(píng)議】

教師不是以常規(guī)的提問復(fù)習(xí)式展開本節(jié)課的新課教學(xué)，而能大膽地從問題入手。

可見，教師在備課過程中，不僅僅是備教材、備知識(shí)，同時(shí)能不忘記備學(xué)生，以學(xué)生的

學(xué)習(xí)為主。根據(jù)學(xué)生好奇等心理特點(diǎn)，緊緊抓住他們的注意力后，再轉(zhuǎn)入新課教學(xué)，開

了一個(gè)好頭。若能考慮將引入的演示實(shí)驗(yàn)，變?yōu)閷W(xué)生分組實(shí)驗(yàn)效果會(huì)更好。

【教師反思】

通過采用實(shí)例設(shè)疑導(dǎo)入新課，教學(xué)效率與效果都有明顯提高。但也如高中物理教

研院姚書元老師評(píng)議的那樣，我只考慮到運(yùn)用學(xué)生的好奇心理，卻忽視了他們想全員參

與的渴望。還有些學(xué)生下課后，到我這來非要親自做一做，才肯完全相信。

片段二

師：請(qǐng)同學(xué)們猜想一下如何分解斜面上靜止物體所受的重力？苗狀（學(xué)生名字）。

生（猜想后）：根據(jù)我們剛得出的分解一個(gè)實(shí)際力的一般思路，物體在斜面上總有下滑

的趨勢(shì)。我猜想應(yīng)分解為平行于斜面和垂直于斜面的兩個(gè)力。

師（點(diǎn)頭贊許）：實(shí)踐是檢驗(yàn)真理地唯一標(biāo)準(zhǔn)。讓我們通過實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證苗狀同學(xué)的猜想

是否正確。（利用實(shí)物投影）這有一個(gè)可以改變傾角的斜面，表面粘有海綿、頂端釘有釘子,

將拴有橡皮筋的重物放上，觀察作用效果。（教師邊說邊操作）再改變斜面傾角，觀察作用

效果的變化。（利用放大法，學(xué)生對(duì)作用效果已有初步

的感性認(rèn)識(shí)。）請(qǐng)大家簡述看到的效果。

生（齊答）：海綿受擠壓變形，橡皮筋被拉長。

傾角越大，海綿形變變小，橡皮筋被拉的更長。

師：為何會(huì)發(fā)生這種變化，利用幾何關(guān)系，定量

確定兩分力的大小與傾角9的關(guān)系。請(qǐng)兩位同學(xué)到黑

板演示。馮超、李瑤（學(xué)生名）。

（學(xué)生利用平行四邊形如圖，找出了正確的邊角

關(guān)系：Gi=G,sin0；G2=G,cos9）

師：此模型在實(shí)際生活中有哪些應(yīng)用？

生（自由回答）：如公園的滑梯傾角比較大，因

為。越大，Gi越大。（學(xué)生感受到知識(shí)的實(shí)用性，產(chǎn)生

興趣。）

師：那為什么高大的立交橋要建有長長的引橋？（教師投影展示實(shí)物圖，學(xué)生分組進(jìn)

行討論。）

生（自由發(fā)言）：為了讓橋更堅(jiān)固；為了使橋能建得更高；為了讓橋更加美觀。

黃平洋（學(xué)生名，舉手發(fā)言）：我想應(yīng)用剛學(xué)知識(shí)解釋，長長的引橋可以減小上坡的傾

角，因?yàn)槿簟Ｔ酱螅珿i越大，車輛上坡艱難而下坡又不安全。

師（微笑著）：同學(xué)們討論的很好，你們所想到的都是當(dāng)初工程師們所必須考慮的。（學(xué)

生高興）黃平洋同學(xué)則更準(zhǔn)確地解釋出引橋長的主要原因。（學(xué)生們表示同意，并想他投去

了贊許的目光。）

【教師自評(píng)】

本環(huán)節(jié)通過改進(jìn)演示實(shí)驗(yàn)，遵循放大可視性的原則，加深學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)，降低了判

斷力的幾個(gè)不同效果（尤其是產(chǎn)生微小形變）的難度。把枯燥的知識(shí)帶到了生活中去，為課

堂注入活力，幫助學(xué)生消化理解新知識(shí)。

【專家評(píng)議】

本部分教學(xué)設(shè)計(jì)以猜想一驗(yàn)證一結(jié)論一應(yīng)用的形式展開，猜想環(huán)節(jié)主要由學(xué)生參與完

成；實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證由教師和學(xué)生來完成；結(jié)論則是在教師引導(dǎo)下，師生共同完成；實(shí)際應(yīng)用討論

環(huán)節(jié)給學(xué)生留出了充分的思考時(shí)間和思維空間。使學(xué)生在學(xué)習(xí)知識(shí)的同時(shí)，受到科學(xué)方法的

熏陶，把傳授知識(shí)和培養(yǎng)能力有機(jī)地結(jié)合起來。評(píng)價(jià)學(xué)生語言得體不挫傷學(xué)生的自尊心。改

進(jìn)的教具不單純起到放大效果的作用，海綿上邊緣涂了一道黑線，增加了可視度，并制成可

改變傾角的斜面，使本節(jié)教學(xué)唯一的定量部分更容易被接受。充分展示和體現(xiàn)了教師的創(chuàng)造

性勞動(dòng)。

片段三

師：大家是否見過圖中物體。（手指投影）

生（齊答）：在建筑工地見過。

師：那么你們是否知道它叫什么名字？

生：塔吊?。ㄓ械膶W(xué)生踴躍答到，有的同學(xué)則輕輕地?fù)u頭。）

師：沒錯(cuò)。大家的知識(shí)很豐富，下面我們就來分解重物對(duì)塔吊的拉力我給大家準(zhǔn)備了：

重物、繩、一小段鉛筆，你們要努

力設(shè)計(jì)出模仿塔吊受力的實(shí)驗(yàn)，親

G

身體會(huì)一下拉力的幾個(gè)不同作用效果。（教師巡回指導(dǎo)，啟發(fā)學(xué)生。）

（學(xué)生大膽進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探索，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。有的同學(xué)還利用上身邊的儀器資源，如格尺等。

學(xué)生們的參與熱情極高，臉上露出興奮的表情。不久，通過彼此間的相互啟發(fā)和不斷地實(shí)踐,

有較多學(xué)生采用了如圖所示的方法。）

師：請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)出實(shí)驗(yàn)的同學(xué)展示方法，并介紹一下他分別體會(huì)到拉力的哪些作用效果？

楊磊。（學(xué)生名）

生：我是這樣做的，我的中指感覺受到沿繩方向的拉力，掌心感覺到筆尖給的壓力。

（學(xué)生們又不禁動(dòng)手模仿起來，自己切身體會(huì)。）

師（微笑表示贊同）：同學(xué)們你們是否同意楊磊同學(xué)的設(shè)計(jì)方案？

生（齊答）：同意。

師：那么是否也感受到同樣的效果？

生（齊答）：是。

師：很好，請(qǐng)大家利用力的圖示表示出拉力的作用效果。

（學(xué)生動(dòng)筆嘗試表達(dá)出從實(shí)驗(yàn)探索中得出結(jié)論，發(fā)現(xiàn)有所不同，積極進(jìn)行交流討論。

教師選出各種不同的結(jié)論。）

師：下面我為大家展示一下同學(xué)們得出的幾種不同結(jié)論。（邊說邊進(jìn)行實(shí)物投影）看起

來每一個(gè)圖都很眼熟，那么究竟哪一個(gè)是正確的呢？

師（片刻之后）：讓我們找出正確的答案，并分析其它圖示的物理意義。

（有的同學(xué)看到后，不禁笑起來，顯然是發(fā)現(xiàn)了明顯的錯(cuò)誤。還積極主動(dòng)地與他人交

流、講解起來。）

生（自由發(fā)言）：圖1是受力分析圖；圖2是其中兩個(gè)力的合成圖；圖3才是正確的拉

力的分解圖。

師（小結(jié)）：通過以上實(shí)驗(yàn)探索、成果交流、討論辨析，我們應(yīng)明確各種力的圖示間關(guān)

系。切勿混淆已學(xué)知識(shí)。

【教師自評(píng)】

本環(huán)節(jié)是指導(dǎo)一一探索式教學(xué)模式的核心之處，使學(xué)生明白實(shí)驗(yàn)不僅僅有驗(yàn)證的功能,

還具有探索得出規(guī)律的作用。這種任知過程設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)主要表現(xiàn)在：

1、過設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)段創(chuàng)設(shè)出逼真的教學(xué)情景，有利于降低難度，突破難點(diǎn)；

2、有助于轉(zhuǎn)變學(xué)生的學(xué)習(xí)方式，通過學(xué)生的主動(dòng)探究，使傳統(tǒng)的被動(dòng)接受式學(xué)習(xí)逐漸

向自主探究式的學(xué)習(xí)方式轉(zhuǎn)化；

3、有助于開發(fā)學(xué)生的智力和內(nèi)在的潛能，他們不在是被動(dòng)地接受知識(shí)，而成為了科學(xué)

家、探索者，逐漸地向具有創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的現(xiàn)代人才轉(zhuǎn)化。

學(xué)生的參與是教學(xué)過程變得豐富多彩，學(xué)習(xí)過程也變得輕松愉快。

【專家評(píng)議】

這部分教學(xué)是本節(jié)課的高潮部分，教師對(duì)教學(xué)過程、學(xué)生學(xué)習(xí)過程進(jìn)行了精心的設(shè)計(jì),

并取得較大突破。成功之處表現(xiàn)如下：

1、注重發(fā)揮學(xué)生的主體作用，讓學(xué)生自己動(dòng)手、動(dòng)腦，積極參與教學(xué)過程，參與獲取

知識(shí)的過程。如：親自設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，體會(huì)力的不同作用效果。由運(yùn)用他人形成的間接經(jīng)驗(yàn)，變

為探索出自己的直接經(jīng)驗(yàn)。教師為學(xué)生提供了一次寶貴的體驗(yàn)知識(shí)形成過程的機(jī)會(huì)。

2、注重實(shí)驗(yàn)教學(xué)，充分體現(xiàn)出物理學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué)，并有意識(shí)地滲

透物理學(xué)的研究方法。按提出問題-實(shí)驗(yàn)探索-猜想（初步得出規(guī)律）-實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)-結(jié)論的

模式展開教學(xué)過程。這對(duì)學(xué)生的終身學(xué)習(xí)能力也是一個(gè)培養(yǎng)。

3、力求透徹、不苛求流暢。徹底擺脫了過去蓋住錯(cuò)誤、但求通暢的舊觀念。能夠結(jié)合

具體學(xué)情進(jìn)行教學(xué)，如成果交流展示部分的處理，使學(xué)生清楚了新、舊知識(shí)的關(guān)聯(lián)和錯(cuò)誤產(chǎn)

生的原因。

4、在教學(xué)設(shè)計(jì)、具體教學(xué)過程中處處體現(xiàn)出教師的主導(dǎo)作用，但是又不包辦代替，而

是重視學(xué)生參與和學(xué)生思維能力的培養(yǎng)，讓他們?cè)诮處熕鶆?chuàng)設(shè)的情景中生動(dòng)活潑地、主動(dòng)地

學(xué)習(xí)。

不足之處，在評(píng)價(jià)各種圖示關(guān)系時(shí)，有些著急，還有學(xué)生不清楚產(chǎn)生不同結(jié)果的原因。

【教師反思】

將設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、探索規(guī)律引入課堂，確實(shí)有效地加深了學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解。但同時(shí)也出

現(xiàn)了，有的同學(xué)是在看熱鬧，還沒等上升到理性思維，這個(gè)問題已經(jīng)結(jié)束了。如何解決這種

矛盾，能否將學(xué)生的參與面擴(kuò)大到教學(xué)全過程？還有待于在今后的教學(xué)中做進(jìn)一步探索與實(shí)

踐?？傊?，應(yīng)力求學(xué)生學(xué)一點(diǎn)、透一點(diǎn)，而不是教師講完就行了。

片段四

師：請(qǐng)同學(xué)們思考這個(gè)問題：兩個(gè)人共同提一大旅行包，當(dāng)兩人的拉力相等時(shí)，提繩

間的夾角是大些省力還是小些省力？為什么？（學(xué)生在先前實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證、實(shí)驗(yàn)探索的基礎(chǔ)上，

已具備一定的研究能力和知識(shí)儲(chǔ)備，因此很有信心。有的同學(xué)拿起身邊的書包體會(huì)，有

的則通過畫力的分解圖進(jìn)行分析。）

（教師巡回指導(dǎo)，選出如圖方法，進(jìn)行展示。）

師：同學(xué)們分別通過實(shí)驗(yàn)、力的分解圖示等各種方法得出結(jié)論。大家請(qǐng)看大屏幕,

于佳寅同學(xué)的方法是不是更直觀易懂？

生（齊答）：是。

師：由此我們可以得到這樣一個(gè)分力與合力間關(guān)系。

師生（共同總結(jié)）：當(dāng)合力不變時(shí)，兩個(gè)相等的分力隨其夾角0的增大而增大。

師（高興地）：理論來源于實(shí)踐，同時(shí)也能指導(dǎo)實(shí)踐。請(qǐng)同學(xué)們思考：空中索道的

纜繩，是盡量繃直好，還是稍松弛一些好？

生（齊答）：松弛些好。

師（點(diǎn)頭）：不錯(cuò)。繼續(xù)思考：一位同學(xué)拉汽車沒有拉動(dòng)，汽車前方有一棵大樹?，F(xiàn)在

給你一根足夠長的粗繩，請(qǐng)你根據(jù)力的分解知識(shí)想辦法拉動(dòng)汽車。

（學(xué)生激烈討論。）

生（鄧新堯）：將繩的一端拴在車上，另一端拴在樹上，盡量繃直。在繩的中間，垂直

于繩的方向，加一個(gè)不太大的力，就可以在繩上獲得一個(gè)很大的力。便可把車?yán)瓌?dòng)。

（學(xué)生聽后感到設(shè)計(jì)的非常精彩，集體鼓掌贊同。）

師（高興地）：現(xiàn)在大家