高中物理-4 力的合成和分解教學設計學情分析教材分析課后反思

《力的合成和分解》教學設計單位姓名教學內(nèi)容名稱力的合成和分解課型新授學科（版本）2019人教版章節(jié)第三章第四節(jié)課時第1課時年級高一設計思想以生本教育為理念，采用學案導學、小組合作探究的模式。創(chuàng)設情景，引導啟發(fā)，實驗探索，歸納總結,學生在討論、活動和交流中學習新知識，充分體現(xiàn)學生的主體地位.教材分析《力的合成》選在人教版必修一第三章第四節(jié)，是在學生學習了力的基礎知識之后編排的。主要通過探究求合力的方法學習矢量運算普遍遵循的法則—平行四邊形定則，而矢量運算貫穿高中物理始終，因此，本節(jié)內(nèi)容為以后牛頓運動定律、力的平衡、電磁場的疊加等學習奠定了基礎，具有承上啟下的作用。三、學情分析學生已經(jīng)學習了受力分析，為力的合成學習奠定了基礎。高中學生思維活躍，關心生活，對物理規(guī)律和現(xiàn)實生活的聯(lián)系比較感興趣。四、學科素養(yǎng)1.物理觀念：能理解合力與分力等效替代的關系，通過實驗探究得出力的平行四邊形定則，初步運用力的平行四邊形定則求解共點力的合力。2.科學思維：體會等效的思想方法。3.科學態(tài)度與責任：通過實驗探究，培養(yǎng)實事求是的科學態(tài)度。五、教學重難點分析重點:滲透“等效替代”的物理思想，通過實驗探究歸納出力的平行四邊形定則。難點：設計實驗方案，平行四邊形關系的發(fā)現(xiàn)；從“代數(shù)和”思維到“矢量和”思維的跨越。六、教學策略與手段多媒體與實驗相結合，既形象生動，又鍛煉學生的動手能力，培養(yǎng)學生合作互助的精神。七、教學準備演示器材：多媒體、自制教具一套、質量為200g的鉤碼，彈簧秤兩只。學生分組實驗器材：方木板1塊、彈簧秤2只、橡皮條1根，20cm細線1條（兩端打好套）、白紙1張、圖釘若干、直尺、三角板一對。八、教學設計（教學過程）教學環(huán)節(jié)時間分配教學內(nèi)容教師活動學生活動設計意圖新課引入3分鐘故事引入新課回顧曹沖稱象的故事的精彩片段，引入等效替代通過觀察實例，體會等效替代的思想引入要通俗易懂，激發(fā)學習興趣新課講授30分鐘分組實驗1.提出問題：一條直線上的力求合力是求代數(shù)和，互成角度的分力求合力是否也滿足這樣的關系？2.分別用一個和兩個彈簧測力計提鉤碼，觀測合力和分力的關系，觀察互成角度時，合力是否等于分力代數(shù)和，提出猜想3.利用拉伸橡皮條尋找合力和分力，引導學生探究求合力的方法，設計實驗方案4.建議學生把箭頭連起來，看看有什么發(fā)現(xiàn)？發(fā)現(xiàn)平行四邊形關系。5.用三角板做出平行四邊形，驗證猜想，得出平行四邊形定則。1．根據(jù)情景做出猜想。2.做實驗，得出互成角度的分力求和不滿足代數(shù)和。3.在老師的引導下設計實驗方案，知道怎么記下合力和分力，能用力的圖示表示力。4.通過觀測各組的實驗結果，發(fā)現(xiàn)平行四邊形關系。5.做出平行四邊形，驗證平行四邊形定則。培養(yǎng)學生設計實驗方案的能力，鍛煉學生動手操作能力，從實驗中探究矢量求和的方法定則應用7分鐘例題講解生活應用講解例題引導學生解決生活中的問題學習定則的應用體會物理來源于生活，應用于生活當堂檢測課堂小結5分鐘習題總結內(nèi)容檢查學生的完成情況認真完成檢測檢測本節(jié)課的教學效果九、教學流程圖新課引入問題探究學生分組實驗分析實驗結果，得出結論結論應用，例題講解當堂檢測課堂小結作業(yè)布置十、知識結構或板書設計分解力的合成和分解合力分力合成平行四邊形定則十一、作業(yè)設計1.（基礎鞏固）有兩個力一個是10N，一個是2N，它們的合力可能等于5N、10N、15N嗎?合力最大值是多少?最小是多少？2．（拓展提升）有兩個力，它們的合力為0。先把其中一個向東的6N的力改為向南（大小不變），它們的合力大小、方向如何？（要求用作圖法和計算法兩種方法解題）3.（生活探索）生活中還有那些地方應用的等效替代？請同學們用你們智慧的雙眼去發(fā)現(xiàn)，下節(jié)課與大家分享。十二、教學反思本節(jié)課通過師生合作探究求合力的方法，讓學生領悟了等效替代的思想，初步掌握的矢量運算的法則—平行四邊形定則，達到了預期目標。探究實驗有一定難度，應該在分組實驗時及時發(fā)現(xiàn)問題及時指導?！读Φ暮铣珊头纸狻穼W情分析學生是學習的主體，在上課前必須充分了解學情。本節(jié)課面對的是高一實驗班的學生，學生整體素質高，思維活躍，動手能力強，有良好的學習習慣和端正的學習態(tài)度，有學習新知識的渴望。知識儲備方面：初中已經(jīng)學習的力學的基本知識，學生通過本章前三節(jié)學習，對重力、彈力、摩擦力較初中所學知識有更深刻的理解，為本節(jié)課打下堅實基礎。受力分析的學習讓學生認識到物體受到多個用力不共線時，我們需要找到新的力的計算方法，學生有了進一步學習的渴望。學生已經(jīng)接觸過求沿同一直線作用的兩個力的合力的方法，認為加減是代數(shù)運算，從本節(jié)開始學習矢量的運算方法，學生的思維要從求代數(shù)和到矢量和有一個大的跨越。思維跨越方面：學生由初中升入高一年級，是高中物理學習的過渡期，在高中階段對學生有更新更高的要求，在各方面對學生來說均是一個飛躍。其中相當一部分的飛躍進需在高一階段完成的。如從代數(shù)和到矢量和的飛躍，從定性到定量的飛躍，從形象思維到抽象思維的飛躍，從單因素的簡單邏輯思維到多因素的復雜邏輯思維的飛躍，從具體實物到理想化模型的飛躍，都是認知的提升。因此高一階段是學生學習道路上的一個重要時期，同時高一階段也是學生心理發(fā)展上的一個關鍵時刻，所以在高一物理教學中乃至整個教學中保護培養(yǎng)與發(fā)展學生學習物理的興趣是至關重要的。情感態(tài)度方面：高中生思維活躍，關注生活，對實驗探究有較高的熱情，他們的好奇心強，積極、主動，有強烈的參與意識。物理是一門自然科學，與生活聯(lián)系密切，相對于比較枯燥的理論教學來講，動手操作實驗是學生非常渴望的。從高考角度講，高一學生學期結束時面臨選科的問題，是否選擇物理關鍵在于高一階段的物理思維養(yǎng)成如何，所以本班的學生都對物理傾注了很大的感情。接受能力方面：實驗班的學生具有良好的知識接受能力，而且前面已經(jīng)學習了位移、速度、加速度等概念，對于矢量有了一定的理解，為本節(jié)課學習奠定了基礎，學生通過運動學的探究實驗，具有了一定的實驗操作能力。我設計的教學內(nèi)容由淺入深，層層遞進，學生易于接受。我們應該引導學生通過參與設計實驗方案，動手操作，培養(yǎng)學生的物理學科素養(yǎng)。教師要引導學生盡快適應高中物理學習方法，正確的認識自己，在學習的過程中要多培養(yǎng)學習物理的思維方式，增加自己理性思維能力，為物理學習打下良好的基礎?！读Φ暮铣珊头纸狻沸Ч治霰竟?jié)課是《力的合成和分解》的第一課時，整節(jié)課圍繞“提出問題--猜想與設計--進行實驗--分析與推理--總結歸納—定理應用”的主線展開：通過曹沖稱象的視頻故事引入新課，生動形象，激發(fā)了學生的好奇心，提高了學生學習的興趣。通過觀察一個力提起重物，兩個力（多個力）提起重物，都能使重物處于靜止狀態(tài)這個共同的效果，讓學生體會力的等效替代。通過用一個彈簧測力計掛鉤碼，和兩個彈簧測力計掛鉤碼，認識到互成角度的兩個力求合力不是代數(shù)相加。利用拉伸橡皮條來探究合力與分力的關系，通過老師引導的問題設計探究方案，明確注意事項，按照方案分小組做實驗。展示討論實驗結果，在教師的引導把分力和合力的箭頭連起來，猜想得出平行四邊形，用三角板規(guī)范做出平行四邊形，驗證猜想。利用平行四邊形定則講解例題，學會用力的圖示求解合力。物理來源于，又應用于生活，通過同學拉單杠的例子，猜想合力不變的情況下，分力會隨著夾角的變化而變化。通過自制儀器演示，得出兩個分力大小不變的情況下，合力隨兩個分力夾角的增大而減小，得出兩個力的合力范圍。通過課堂檢測檢查學生對本節(jié)課的掌握情況。讓學生總結歸納本節(jié)課所學的知識和方法，讓學生建立知識框架結構。布置作業(yè)。為鞏固本節(jié)課所學的知識，練習運用平行四邊形定則解題，布置兩個書面作業(yè)。為提高學生學習物理的興趣，加深學生對等效替代思想的理解，布置一個課外作業(yè)，提高學生的觀察能力。本節(jié)課讓學生自己動手實驗，整個課堂學生參與其中，學生自己動手去解決問題，把整個課堂交給學生，學生做自己課堂的主人，整個課堂氛圍較好，學生的積極性高，整個課下來學生學到的知識多，達到了新課標的要求，這點從課堂檢測可以看出來。從這節(jié)課發(fā)現(xiàn)的問題：某些學生不主動，跟不上老師節(jié)奏，教師有些地方語言不簡練到位，演示實驗有些地方?jīng)]說明細致，希望以后再改正。《力的合成和分解》教材分析《力的合成和分解》是2019新人教版高中物理必修一第三章第四節(jié)的內(nèi)容。在2019版中，把原來舊版本中《力的合成》和《力的分解》兩節(jié)課合成了一節(jié)課，把合成和分解的思想融會貫通，因為合成和分解互為逆運算，放在一起給出概念更容易從比較的角度理解把握。舊版中力的分解難度較大，從拖拉機拉著耙來講述分力，學生不易理解產(chǎn)生的效果，新版中刪掉了按照力的作用效果來分解力，從合力和分力的關系給出力的分解的概念，只是提到了分解的方法，降低了難度。由于內(nèi)容較多，所以課標安排還是兩課時，第一課時主要通過實驗探究，尋找求合力的方法，由于從代數(shù)求和到矢量運算是一個較大的思維跨越，所以第一節(jié)課主要讓學生通過實驗探究得出平行四邊形定則，以及進行簡單的應用。第二課時再加深理解，講解力的分解的知識。新版教材通過一個人提水桶和兩個人提水桶，一條繩子和兩條繩子懸掛物體等多個實例分析，來說明一個力的作用效果和多個力的共同作用的效果是相同的，因此一個力與作用效果相同的多個力之間是可以相互替代的。合力和它的分力是等效替代關系，學生不易理解，是教學的難點。我們通常說力的作用效果有兩個，可以改變物體的形狀和改變物體的運動狀態(tài)，教材上的例子是應用力的平衡，一個人提起一桶水，使其處于靜止狀態(tài)，兩個人也可以提起這通水使其處于靜止狀態(tài)，產(chǎn)生的加速度是零。我們必須讓學生明白什么叫做相同的作用效果，學生才能真正體會等效替代的思想。學生實驗是利用橡皮條的形變效果相同，這個學生是比較容易理解的。本節(jié)課通過等效替代思想，研究力的合成方法，是對前幾節(jié)內(nèi)容的深化。主要通過探究求合力的方法得出矢量運算普遍遵循的法則—平行四邊形定則。矢量運算貫穿高中物理始終，本節(jié)課為今后牛頓運動定律、曲線運動、動量、電磁場的疊加等問題的學習奠定了基礎。這節(jié)課承前啟后，在整個高中物理學習中占據(jù)著非常重要的地位.矢量概念是高中物理教學引進的重要概念之一，也是高中物理難教難學的原因之一。把有大小有方向的量叫做矢量是一種粗淺的說法，矢量與標量的根本區(qū)別在于他們的運算法則不同，標量的合成是代數(shù)加法，矢量的合成是平行四邊形定則，很好的掌握平行四邊形定則是正確理解矢量概念的核心，平行四邊形定則是研究以后各章內(nèi)容的基礎。本節(jié)課是第一課時，先讓學生探究出求合力的方法，第二課時再給出矢量概念，指明平行四邊形定則是矢量運算所遵守的法則。教材的例子貼近生活，點明了什么是效果相同，讓學生易于接受。內(nèi)容上由淺入深，循序漸進，讓學生能層層深入，完成從代數(shù)和思維到矢量和思維的跨越。《力的合成和分解》評測練習1.課堂例題力F1＝45N，方向水平向右。力F2＝60N,方向豎直向上。用作圖法求這兩個力的合力F的大小和方向。2.當堂檢測l.兩個力大小都是4N，夾角為120度，求合力F的大??？2.兩個力的合力Ｆ為50N，其中一個力為30N，則另一個力大小的可能值為（）A.10NB.20NC.30ND.90N3.課后作業(yè)1.(基礎鞏固）有兩個力一個是10N，一個是2N，它們的合力可能等于5N、10N、15N嗎?合力最大值是多少?最小是多少？2.（拓展提升）有兩個力，它們的合力為0?，F(xiàn)在把其中一個向東的6N的力改為向南（大小不變），它們的合力大小、方向如何？3.（生活探索）生活中還有哪些應用等效替代的實例？請同學們用你們智慧的雙眼去發(fā)現(xiàn)，下節(jié)課與大家分享?！读Φ暮铣珊头纸狻氛n后反思新課的引入部分需要簡短又引人入勝，本節(jié)課我通過播放視頻曹沖稱象的故事引入等效替代的概念，形象生動，能夠激發(fā)學生的好奇心。由于曹沖稱象的故事比較長，而學生又熟知這個故事，所以我截取了故事的精彩片段，這樣即節(jié)省了時間，又不影響教學效果。為了讓每個學生都能參與動手探究，我把提水的演示實驗改為讓學生用彈簧測力計提鉤碼，每個小組都能通過動手感受合力和分力的大小關系。為了解決提彈簧測力計的時候手抖動影響讀數(shù)的問題，我給每個小組準備了鐵架臺，為了不讓彈簧測力計扭轉，又在鐵架臺的橫桿上加上螺絲，力爭做到減小誤差。本節(jié)課的結論的得出，都讓學生通過小實驗自己動手獲得，既鍛煉了學生的動手能力，又感受到了物理和生活的密切聯(lián)系。通過兩次用彈簧測力計和鉤碼小實驗，分析提水時合力和分力的關系與拉單杠時胳膊的受力，讓學生學會從生活情境出提煉出物理模型，學生的自主探究、研討、合作等學習活動貫穿于整個課堂活動中，強調了學生的學習體驗和學習過程。學生由被動的接受知識轉變?yōu)橹R的主動構建者，成為課堂的主體。老師真正地當起了課堂教學的組織、指導、幫助、促進者的角色。在這節(jié)課中，學生通過小組利用集體的智慧，在教師的幫助下，完成對教學內(nèi)容的學習。積極、主動的學習情感使學生學會了如何學習，為學生今后步入社會打下堅實的基礎，使學生終生受益。本節(jié)課以生本教育為理念，以學生為主體，采用小組合作探究的模式，融入情景教學、實驗探索、啟發(fā)式教學等教學方法，取得的良好的教學效果，圓滿完成的教學任務，培養(yǎng)了學生的物理學科素養(yǎng)，提高了學生學習物理的興趣。利用多媒體為學生創(chuàng)設的生動的情景，分組實驗為學生提供了合作探究的平臺，學生在討論和交流中學習新知識，充分體現(xiàn)出學生的主體地位，體現(xiàn)了新課程所倡導的積極參與，樂于探究，交流合作的學習理念。需要改進的方面，教學環(huán)節(jié)的設計應該更加緊湊些，給學生的自主探究時間再充分些，更能促進學生的能力提升。在學生做實驗的過程中，我發(fā)現(xiàn)有學生作圖不規(guī)范，做平行線的時候不會使用三角板準確作圖，說明學生在數(shù)學上所學的知識方法不能很好的應用的物理教學中來，在基礎知識方面還是應該做一下回顧，讓學生不能因為這些問題而影響實驗的探究。要豐富學生的活動，使其主體地位進一步凸現(xiàn)出來。若在安排學生體會的同時布置些任務，讓學生提出新問題，探索新思路，思考如何將知識個性化等，再結合適當?shù)姆答仚z查，效果會更好?！读Φ暮铣珊头纸狻氛n標分析普通高中物理課程標準（2017年版）相互作用與運動定律中對本節(jié)的要求是通過實驗，了解力的合成與分解，知道矢量和標量，能用共點力的平衡條件分析生產(chǎn)生活中的問題。通過實驗，讓學生了解力的合成與分解，是指了解合力與分力的概念，以及力的合成和分解的平行四邊形定則。學生能用平行四邊形定則把兩個已知力合成為一個合力或者把一個已知力分解為兩個力就可以了，不要求用它來求解現(xiàn)實情景中復雜的受力問題。現(xiàn)實情景中的受力計算，應該是學習共點力平衡時解決的問題。把矢量的含義放在這里提出，旨在突出矢量加減