作用力與反作用力教學(xué)設(shè)計課題

《作用力與反作用力》教學(xué)設(shè)計參賽選手:許佳琳【課題】作用力與反作用力【教材】粵教版物理必修一【教學(xué)時間】15分鐘【教學(xué)對象】高中一年級學(xué)生【教學(xué)容分析】1、教材的地位和作用作用力與反作用力這一節(jié)作為第三章研究物體間的相互作用中的第六節(jié)揭示了物體間力的相互作用的規(guī)律特點。牛頓運動定律在經(jīng)典物理學(xué)中可以說具有不可取代的地位，它是經(jīng)典力學(xué)的基礎(chǔ)，也是整個力學(xué)的核心容，所以本節(jié)中的牛頓第三定律十分重要，它反映了自然界中的物體都是相互聯(lián)系、相互影響、相互作用的，在生活科技中，有十分廣泛重要的應(yīng)用。力不能脫離受力物體和施力物體而獨立存在，討論時必然要涉及到施力物體與受力物體間的相互作用及它們之間所遵循的規(guī)律，牛頓第三定律恰恰就揭示了這一規(guī)律，它是把一個物體受到的力與其它物體受到的力聯(lián)系起來的橋梁，獨立地反映了力學(xué)規(guī)律的另一側(cè)面。有了牛頓第三定律才使得我們更加全面地認(rèn)識到物質(zhì)世界的關(guān)系及其運動規(guī)律現(xiàn)實生活中許多實際問題才能得以順利地解決。作用力與反作用力這節(jié)容為下一章（第四章）更好地分析學(xué)習(xí)力與運動作了重要的鋪墊，并且對后面選修3-5學(xué)習(xí)研究物體碰撞與動量守恒起到了重要的作用。2、課程標(biāo)準(zhǔn)對本節(jié)的要求在現(xiàn)行的《普通高級中學(xué)物理課程標(biāo)準(zhǔn)》中，對本節(jié)中牛頓第三定律的要求達到了“理解”的層次，要求學(xué)生能夠"理解牛頓運動定律，能用牛頓運動定律解釋生活中的有關(guān)問題"。3、教材容安排在中學(xué)物理中，學(xué)生主要學(xué)習(xí)的是經(jīng)典物理學(xué)的容。在教材中，牛頓運動定律是連接高中物理運動學(xué)和力學(xué)的重要橋梁，在之后學(xué)習(xí)的電學(xué)、磁學(xué)部分也會用到。因此，它是高中物理學(xué)習(xí)中非常重要的容之一。在本節(jié)《作用力與反作用力》中，牛頓第三定律是研究物體間的相互作用規(guī)律，理解牛頓第三定律的容，可以解決許多實際問題。事實上，牛頓第三定律是如此地重要和深入人心，以致我們常常是不自覺地應(yīng)用卻感覺不到它的存在。但是在對具體問題的研究過程中，若細(xì)致深入追究起來，又似乎不是那么順理成章。教材對牛頓第三定律的討論采用循序漸進的方式。先通過司空見慣的實例定性討論物體間的相互作用；再通過實驗定量探究，總結(jié)出作用力反作用力的定量關(guān)系，分析匯總得出牛頓第三定律；最后回歸社會，讓學(xué)生體會牛頓第三定律在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用，以達到定律的深入理解和融會貫通的目的。教材所呈現(xiàn)的思路，可從知識層面與認(rèn)識層面得出以下脈絡(luò)：（1）知識層面：定性研究一定量研究一綜合實踐；（2）認(rèn)知層面：感性認(rèn)知一理性分析一升華構(gòu)建。通過舉例，提出作用力與反作用力的概念，并且進行定性分析實驗探究，定量研究作用力與反作用力的關(guān)系分析歸納，總結(jié)得出牛頓第三定律討論與交流，加強對定律得理解及應(yīng)用4.對教材的處理課本教材的特點是：重視實驗探究，牛頓第三定律的推導(dǎo)過程（建立概念一實驗探究f分析實驗一總結(jié)得出牛頓第三定律）。而根據(jù)對教材的分析，我對教材做了如下的處理：（1）完善探究實驗教材在引出作用力與反作用力的概念之后了，便對一對相互作用力力的關(guān)系進行探究，其探究的設(shè)計思路為：①讓學(xué)生對一對相互作用力的關(guān)系作出猜想:作用力與反作用力是否同時產(chǎn)生，性質(zhì)、受力物體、大小、方向是否相同）；②用軟泡沫塑料及彈簧測力計，帶著以上的問題進行實驗）③分析歸納實驗現(xiàn)象，得出結(jié)論：作用力與反作用力同時產(chǎn)生，同時消失，作用在不同物體上，性質(zhì)、大小相同、方向相反。 -二三，但教材在設(shè)計這個探究實驗時存在一定的不足，71f一 卜EA 甩」倘若用彈簧測力計進行實驗時，假設(shè)有A、B兩個彈簧測力計，甲乙兩個學(xué)生分別拉著'B兩個彈簧測力計的一端，使之在水平桌面上保持平衡，實際實驗時在讀數(shù)的過程中兩個彈簧測力計是處于靜止的狀態(tài)，如圖所示一甲和F乙分別為甲、乙兩學(xué)生的拉力，F(xiàn)AB和FBA分別為彈簧測力計A拉B的力及彈簧測力計B拉A的力。如果作用力等于反作用力，即FAB與Fra相等，看似我們便已得出了牛頓第三定律?？墒窃谶@個實驗中，讀數(shù)時我們總要保持BA兩個彈簧測力計在一個靜止平衡狀態(tài)即我們實驗所得到的結(jié)果是在一個靜止平衡的狀態(tài)下的相互作用力的關(guān)系，這并不能夠全面地去說明牛頓第三定律，因為牛頓第三定律的定義為"兩個物體之間的作用力與反作用力總是大小相等、方向相反，作用在同一條直線上”。定律里強調(diào)"總是"，即兩個物體無論是處于何種狀態(tài);靜止、加速或減速），都是滿足牛頓第三定律的。若按教材的反感來實施課堂教學(xué)會使課堂比較枯燥，不能讓學(xué)生深入理解相互作用力之間遵循的定律，甚至誤以為與物體的運動狀態(tài)、或與物體本身的結(jié)構(gòu)等有關(guān)。針對這個問題，我將在對教材深入的基礎(chǔ)上，結(jié)合學(xué)生的心理特點，化抽象為定量直觀，利用力學(xué)傳感器進行實驗，給學(xué)生介紹實驗儀器一力學(xué)傳感器，運用力學(xué)傳感器進行實驗探究，不僅把現(xiàn)代信息技術(shù)帶入課堂，更是可以利用朗威實驗在靜止平衡狀態(tài)及動態(tài)情況下驗證了牛頓第三定律的普適性。這樣也可以很好地解釋牛頓第三定律里"總是"二字，將實驗探究得出牛頓第三定律的過程變得更加完整，學(xué)生可以更加深入去理解定律的容?！緦W(xué)生情況分析】1、學(xué)生的興趣高一年級的學(xué)生具有很強的好奇心，其積極性、主動性、參與意識與接受能力較強，對學(xué)習(xí)容貼近生活，理論聯(lián)系實際，并且對有動手操作的探究實驗有較強的學(xué)習(xí)興趣。同時他們也希望通過觀察有趣的實驗現(xiàn)象，經(jīng)歷思考來理解現(xiàn)象產(chǎn)生的原因，并總結(jié)出其中規(guī)律。所以在教學(xué)中，教師應(yīng)一方面充分發(fā)揮演示實驗的作用，通過的引導(dǎo)思考，激發(fā)學(xué)生的認(rèn)知興趣，充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和自主性。2.學(xué)生的知識基礎(chǔ)學(xué)生在初中已經(jīng)學(xué)習(xí)過了“力是物體間的相互作用"，同時其有著豐富的生活經(jīng)驗，因此他們對作用力與反作用力的認(rèn)識是既熟悉而又片面的這就迫切需要深入學(xué)習(xí)牛頓第三定律。學(xué)生易有的認(rèn)知錯誤如下：（1）接觸的物體間才有相互作用力，不接觸則無；（2）一對相互作用力的大小關(guān)系與物體本身的材質(zhì)，物體的運動狀態(tài)有關(guān)；（3）強者施加于弱者的力要大于弱者施加于強者的力；（4）主動施力者所施加的力要大于被施力者所施加的力。3.學(xué)生的認(rèn)識特點（1）從形象思維到抽象思維的過渡同時他們具有較好的形象思維能力，也具有一定的思考分析、歸納總結(jié)的邏輯思維能力，但抽象思維能力還比較薄弱，需通過具有直觀現(xiàn)象的實驗輔助他們理解。（2）牛頓第三定律的概括性和抽象性較強，如作用力與反作用力的性質(zhì)需從多個實驗現(xiàn)象中，總結(jié)出來。這對學(xué)生的對學(xué)生的抽象思維能力、邏輯分析能力、歸納能力有較高的要求?！窘虒W(xué)目標(biāo)】.知識與技能(1)知道力的作用是相互的，掌握作用力與反作用力的概念。(2)知道作用力與反作用力的特點及關(guān)系。(3)理解牛頓第三定律的定義，并了解該定律在生活中的運用。.過程與方法(1)通過探究實驗，培養(yǎng)學(xué)生的動手操作能力，觀察能力，獨立思考能力及分析歸納能力。(2)引導(dǎo)學(xué)生運用牛頓第三定律進行解決問題，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)以致用，靈活運用定律分析解決實際問題的能力。.情感態(tài)度與價值觀(1)培養(yǎng)學(xué)生熱愛生活，觀察生活，積極實踐，樂于探究的精神；(2)用科學(xué)知識解釋生活現(xiàn)象，體會科學(xué)知識的應(yīng)用價值，建立科學(xué)與生活的在一致性?！窘虒W(xué)重點】牛頓第三定律的理解?！窘虒W(xué)難點】探究作用力與反作用力的關(guān)系，理解并掌握牛頓第三定律。【教學(xué)策略設(shè)計】.教學(xué)組織形式本節(jié)采用教師引導(dǎo)，學(xué)生分組探究實驗，及教師演示實驗的教學(xué)組織形式，讓學(xué)生在體驗科學(xué)探究，觀察思考，分析歸納的過程中，總結(jié)出作用力與反作用力之間的關(guān)系，建立起牛頓第三定律。.教學(xué)方法(1)實驗法本節(jié)教學(xué)設(shè)計注重以問題為先導(dǎo)，以實驗為基礎(chǔ)，通過實驗，將一些抽象的物理概念、規(guī)律轉(zhuǎn)變?yōu)橹庇^明顯的物理現(xiàn)象，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，通過引導(dǎo)學(xué)生觀察實驗現(xiàn)象，進行科學(xué)思維，分析歸納，從而幫助學(xué)生理解，讓他們經(jīng)牛頓第三定律的建立過程，獲取建立規(guī)律的事實依據(jù)。通過實驗探究的環(huán)節(jié)，讓學(xué)生體會濃縮在物理規(guī)律中的思維歷程，學(xué)習(xí)科學(xué)思維。(2)講授法通過老師形象生動、風(fēng)趣幽默、富于引導(dǎo)式的講解，輔以演示實驗、各種直觀教具和現(xiàn)代信息技術(shù)，啟發(fā)學(xué)生思維，幫助抽象思維還比較薄弱的學(xué)生對概念定律的理解，在講授知識的同時滲透嚴(yán)謹(jǐn)?shù)奈锢硭季S方式。⑶討論法通過討論，增強師生之間的交流。針對本節(jié)課的重點、難點，設(shè)計有針對性的討論問題，弓I起思維上的沖突，再通過引導(dǎo)學(xué)生進行討論，使學(xué)生真正地融入課堂的學(xué)習(xí)，啟發(fā)他們的思維活動。而課堂上部分討論問題由學(xué)生提出，通過針對本節(jié)課所要講解的重要知識點教師再進行篩選，選擇富有討論的意義及啟發(fā)性的問題進行討論。.學(xué)法指導(dǎo)通過教師演示實驗,及學(xué)生分組探究實驗，引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)真觀察、積極思維，注意知識的構(gòu)建的過程，學(xué)會分析歸納總結(jié)，運用所學(xué)的知識解決實際問題,注重培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)物理思維。.教學(xué)媒體設(shè)計以多媒體課件為載體，充分利用實物、模型、圖像，為學(xué)生建立物理規(guī)律提供感性材料。利用力的傳感器，直觀地讓學(xué)生看到在靜態(tài)或者動態(tài)的運動過程中，作用力與反作用力總是等大反向且作用在同一條直線上，使教學(xué)更加形象直觀，提高教學(xué)效果。【教學(xué)用具】多媒體課、磁鐵、小車、彈簧測力計、力學(xué)傳感器、雞蛋、石頭、風(fēng)扇【教學(xué)流程圖】

【教學(xué)過程設(shè)計】教學(xué)環(huán)節(jié)和教學(xué)容教師活動學(xué)生活動設(shè)計意圖【情境激疑?確定目標(biāo)】1、演示“以卵擊石”實驗：將雞蛋與石頭相撞，設(shè)置懸念，引發(fā)學(xué)生的思考,激起學(xué)生的求知欲。根據(jù)實驗現(xiàn)象，步步設(shè)問，讓學(xué)生從創(chuàng)設(shè)物理情境猜想實驗現(xiàn)象創(chuàng)設(shè)問題情境，從生活走向物理。學(xué)生在初中對相互作用力有一定認(rèn)識，但多停留在受力分析的角度上思考：提出問題：觀察實驗，記憶層面。且對"以1、雞蛋為何會碎？受到誰給它的力？雞蛋為何會碎？興奮、疑惑、卵擊石”這樣的現(xiàn)2、石頭有沒有受到力？石頭受到的這受到誰給它的思考象，仍無法真正理個力又是誰給的？最后將問題定位于："石頭給雞蛋的力與雞蛋給石頭的力之間有什么關(guān)系？"歸納學(xué)生的不同觀點，帶著疑問引入力？石頭給雞蛋的力與雞蛋給石解，將信將疑。以此引入新課，再次勾出學(xué)生心中的疑

本節(jié)課的學(xué)習(xí)容。頭的力之間有什惑，激發(fā)學(xué)生的求么關(guān)系？教師^書：3.6作用力與反知欲。同時明確教學(xué)目標(biāo)，將問題定位到了相互作用力作用力的關(guān)系上。在后面新課教學(xué)中也陸續(xù)通過定性分析和定量研究試圖解決這個問題，最后使學(xué)生徹底理解?！緞?chuàng)設(shè)情域定性分析】1、知識回顧，形成與已有知識的聯(lián)系。(1)利用手壓桌子的例子，引導(dǎo)學(xué)生回顧力的定義及力的作用是相互的，為接下來的學(xué)習(xí)做準(zhǔn)備。2、進行學(xué)生體驗實驗、演示實驗，通過對實驗現(xiàn)象的分析中滲透新概念的講解。(1)以接觸力及不接觸力為分類，舉例說明力的作用是相互的，并且滲透入作用力與反作用力的概念，加深學(xué)生對概念的理解。①請兩位同學(xué)甲和乙上臺，分別穿上滑輪，甲同學(xué)推乙同學(xué)。對這一模型進行受力分析并引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識幫助學(xué)生回憶力的定義。通過在對演示實驗的分析講解中滲透新概念，讓學(xué)生有感性的認(rèn)識，幫助他們對概念的理解。請學(xué)生分析觀察到的現(xiàn)象，讓甲乙同學(xué)說說自己回顧知識觀察、思考、回答甲乙兩位同學(xué)上臺演示，并說說自己的感受。其他同學(xué)認(rèn)真觀察并分析實驗現(xiàn)象。力的定義及力的作用是相互的這兩個知識點與本節(jié)課緊密相關(guān)，所以通過知識回顧，可為本節(jié)課的學(xué)習(xí)作鋪墊，并且通過在演示實驗中滲透新概念，化抽象為具體直觀，幫助學(xué)生理解。

到這一對力的性質(zhì)為彈力。的感受。②將固定有條形磁鐵的兩小車靠近，異名觀察、分析磁極相對或同名磁極相對，分別演示實驗。請學(xué)生分析觀察到的現(xiàn)象。使學(xué)生意對模型進行受力回答識到?jīng)]有直接接觸的物體間也可能存在相互作用力。分析并引導(dǎo)學(xué)生（2）將上面所舉的幾個例子概括及抽象出觀察思考。思考、分析來，給出作用力與反作用力的定義，并通過讓學(xué)生觀察歸納得出一對相互作用力具歸納有同性質(zhì)、同時性以及異體性的特點?！緦嶒炋骄俊龆垦芯俊浚?）在定性分析后，讓學(xué)生對一對相互作用力的大小關(guān)系進行猜想，引導(dǎo)學(xué)生利用彈簧測力計在二種情況下進行實驗：讓學(xué)生對一對相互作用力的大小作出猜想、小組合作、引導(dǎo)學(xué)生進行實驗探究，培養(yǎng)學(xué)生設(shè)1、A、B互拉（靜態(tài)）2、保持A不動、用B去拉動A（靜關(guān)系作出猜想，設(shè)計實驗、計實驗的能力，動態(tài)）3、A、B互拉（動態(tài)）引導(dǎo)學(xué)生利用彈記錄實驗現(xiàn)手能力，共同合作，提醒學(xué)生注意實驗操作規(guī)。得到作用簧測力計進行探象、分析討論觀察思考，分析歸力與反作用力方向且共線。究實驗，讓學(xué)生納的能力。0二：小組合作，設(shè)計1 [0 1o甲 &J 己實驗，記錄實驗培養(yǎng)學(xué)生善于觀察讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題：用彈簧測力計僅能測現(xiàn)象。思考，善于發(fā)現(xiàn)問量出在靜止平衡態(tài)下一對相互作用力的大提出問題：兩個題的能力：“如何研究運動狀態(tài)下一小關(guān)系，并且注意到兩個力的方向相反。彈簧測力計的示觀察實驗對相互作用力的大小關(guān)系？"為下面而在運動過程中，難以看清彈簧測力計的數(shù)有什么特點？分析、思考引出應(yīng)用力學(xué)傳感示數(shù)，從而引入力學(xué)傳感器。在測量讀數(shù)時，回答器來探究動態(tài)下作用力與反作用力的兩個彈簧測力計關(guān)系做鋪墊。

（2）介紹力傳感器的使用原理，邀請同學(xué)是處于什么狀態(tài)的？將現(xiàn)代信息技術(shù)應(yīng)演示力傳感器的對拉實驗，分別在靜態(tài)及用于物理教學(xué)中。運動狀態(tài)下對拉力學(xué)傳感器，從采集到的介紹力的傳感器學(xué)生認(rèn)真觀察充分利用傳感器的圖像信息上得出相互作用力的關(guān)系。通過的工作原理及使并分析圖像特點，讓物理課堂引導(dǎo)學(xué)生觀察圖像，注意到圖像上的兩條用方法。請學(xué)生思考、興奮充滿新時代氣息。曲線對稱，說明無論是靜止還是運動，作與教師共同演示用力和反作用力是等大的。朗威實驗，引導(dǎo)7學(xué)生觀察分析圖像上曲線的特點及所包含的信（3）老師與學(xué)生共同總結(jié)作用力與反作^息用力的特點（等大、反向、作用在同一條直線上），并且給出牛頓第二定律的容。老師引導(dǎo)學(xué)生，思考、總結(jié)、共同歸納總結(jié)作歸納用力與反作用力【生活舉例深化理解】的特點。律，為了讓學(xué)生深入地理解牛頓第二定通過對生活實例的并理解牛頓第二定律的普適性，我們回到課前所提出的問題：以卵擊石中，石頭給雞蛋的力和雞蛋給石頭的