學(xué)科教育論文-如何進(jìn)行《力》的教學(xué)設(shè)計研究.doc

學(xué)科教育論文-如何進(jìn)行力的教學(xué)設(shè)計研究摘要：本人根據(jù)全日制普通高級中學(xué)物理教材，結(jié)合新課程改革的精神以及自己的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，通過分析高中物理新課程改革、分析教材、分析學(xué)生，并附以實(shí)際教學(xué)方案，淺談對高一第一章力的教學(xué)設(shè)計。關(guān)鍵詞：高中物理，力，教學(xué)設(shè)計一、教材分析：1、本章的地位：力學(xué)是高中物理的基礎(chǔ)。本章學(xué)習(xí)力的基本概念以及力的合成和分解的知識，這些知識是力學(xué)的基礎(chǔ)內(nèi)容。物理學(xué)研究物質(zhì)的運(yùn)動，由于力影響運(yùn)動，所以在高中的物理力學(xué)知識以及后續(xù)內(nèi)容，都跟本章的知識有密切的聯(lián)系。因此，學(xué)好力的基本概念，學(xué)習(xí)研究力的基本思維方法，是為學(xué)習(xí)高中物理打基礎(chǔ)，本章在高中物理知識的深廣度比初中要上一個臺階，但限于學(xué)生的知識基礎(chǔ)和思維能力，這個臺階不能太大。另外，受知識結(jié)構(gòu)本身的制約，本章的教學(xué)不能一次到位。學(xué)生對物理概念和物理規(guī)律的理解要逐步深化，這是個漸變的過程。因此，教學(xué)要求要逐步達(dá)到，應(yīng)該在不同階段提出不同層次的教學(xué)要求。否則，不僅欲速不達(dá)，還會挫傷學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。教師在本章的教學(xué)中要注意把握分寸，既要使學(xué)生對力的基本概念的認(rèn)識得到提高，體會研究矢量問題的思維方法，又要不脫離學(xué)生的知識水平和思維能力的實(shí)際。在教學(xué)過程中，要堅持“因材施教”新教材把力矩的知識移到第四章物體的平衡中介紹。這樣安排突出了對力的基本知識的理解，避免由于頭緒過多對學(xué)習(xí)的干擾。2、教材分析：（1）關(guān)于力的概念。初中為“物體對物體的作用”強(qiáng)調(diào)了“受力者”的狀態(tài)，效果是形變和運(yùn)動狀態(tài)的改變。而新教材強(qiáng)調(diào)了力是物體間的作用，較為全面地說明力的相互性，為牛頓第三定律的教學(xué)打下伏筆，并擴(kuò)展了思路。新課本從施力者的受力情況入手，分析得出受力者的受力狀況，符合人們的生活經(jīng)驗(yàn)，容易為學(xué)生接受。教學(xué)中更能注意調(diào)動學(xué)生的興趣。（2）關(guān)于重力。新教材在初中的基礎(chǔ)上對重力問題進(jìn)行了概括。重新提出了“重量”一詞，重量就是重力的大小。教材介紹了用實(shí)驗(yàn)求重心的方法(懸掛法)，這個實(shí)驗(yàn)會引起學(xué)生興趣。教師在這里可以多講兩句，為“質(zhì)點(diǎn)”概念打下基礎(chǔ)。新教材把原必修本中的萬有引力部分去掉了，移到后面講，因?yàn)榇藭r無法給學(xué)生講清為什么重力不是萬有引力，而是由于萬有引力產(chǎn)生的。這樣的安排，使得教材體系順暢了。（3）關(guān)于彈力的概念。初中不專門講彈力，只是在力的測量時，用彈簧的伸長和外力的關(guān)系引入的，所以學(xué)生對彈力的認(rèn)識是很膚淺的，在這里是一個臺階。高中物理不僅要認(rèn)識彈力，還要會判斷彈力的方向，為力的分析奠定基礎(chǔ)。要學(xué)習(xí)彈力，就要知道彈力產(chǎn)生的原因形變；知道產(chǎn)生形變的條件接觸；還要知道形變的大小和方向。彈力的引入采用了傳統(tǒng)的例子。新教材把原必修本中的壓瓶實(shí)驗(yàn)移到課文后面，使得教師講課順暢多了。壓瓶實(shí)驗(yàn)可以留給學(xué)生自己去做，以提高學(xué)生的興趣和動手能力。胡克定律作為探索性實(shí)驗(yàn)，應(yīng)該讓學(xué)生親自去做。通過實(shí)驗(yàn)，可以得出相應(yīng)的規(guī)律。F=kx的式子還是要介紹的，為后面簡諧運(yùn)動的學(xué)習(xí)打下知識的基礎(chǔ)。（4）關(guān)于滑動摩擦。在初中講滑動摩擦力與壓力、接觸面粗糙程度有關(guān)，只作定性介紹，在高中給出了定量計算公式。為了突出重點(diǎn)，教材編寫與原必修本不同，是先講滑動摩擦，后講靜摩擦，并引入靜摩擦因數(shù)作為選學(xué)內(nèi)容。要學(xué)習(xí)摩擦力，就要知道摩擦力產(chǎn)生的條件與其他物體相互接觸，并有相對運(yùn)動或相對運(yùn)動趨勢；還要知道摩擦力的計算公式；學(xué)會方向的判斷。（5）關(guān)于力的合成。在初中只討論在一條直線上二力的合成。這節(jié)內(nèi)容是本章的重點(diǎn)，在原必修本的基礎(chǔ)上作了較大的修改，減去了初中二力合成的內(nèi)容，強(qiáng)調(diào)了作圖法解題。而在“思考與討論”中加深了對力的合成的理解。這是一節(jié)留有余地、充分調(diào)動學(xué)生積極性的教材，教學(xué)中要注意不要上成注入式的課。（6）關(guān)于力的分解。這是初中物理未曾涉及的內(nèi)容。從字面的含義上看力的分解是力的合成的逆過程(逆運(yùn)算)，但實(shí)際上，力的分解比力的合成要復(fù)雜得多。因?yàn)榱铣傻慕馐俏ㄒ坏?，而力分解的解是無數(shù)的，要按照實(shí)際情況來決定，這就形成了高中物理的一個難點(diǎn)，學(xué)生往往在一些力的分解的題上束手無策。教材基本上是分力夾角為直角的分解，減小了教學(xué)的難度。二、學(xué)生學(xué)習(xí)本章的困難分析：1.1、物理前概念在學(xué)生頭腦中根深蒂固：物理學(xué)概念是學(xué)生學(xué)習(xí)物理知識的背景材料，它對新知識的接受和理解起著至關(guān)重要的作用。正確的前物理概念，對學(xué)生在物理學(xué)習(xí)中形成概念和掌握規(guī)律無疑是大有益處的。但學(xué)生頭腦中的前物理概念一般來源于生活經(jīng)驗(yàn)，是在觀察和思考基礎(chǔ)上自發(fā)形成的，并未經(jīng)過嚴(yán)密的科學(xué)分析與實(shí)驗(yàn)證明，因此物理前概念中不乏有對物理現(xiàn)象膚淺的、片面的、甚至錯誤的理解。在本章中：關(guān)于力，學(xué)生總認(rèn)為只有相互接觸的物體才會存在力的作用；關(guān)于重力方向，他們總認(rèn)為重力的方向是垂直于地面；關(guān)于彈力，學(xué)生總認(rèn)為只要物體相互接觸就會存在彈力；進(jìn)而，關(guān)于摩擦力，學(xué)生就會認(rèn)為只要物體相互接觸就會存在摩擦力。這些不正確、甚至錯誤的物理前概念，在學(xué)生正式學(xué)習(xí)物理前已在他們心中埋藏多年，印象極為深刻。這將學(xué)生正確認(rèn)識物理現(xiàn)象的本質(zhì)、掌握科學(xué)的物理規(guī)律起著巨大的阻礙作用。特別值得注意的是，學(xué)生頭腦中的錯誤物理前概念具有很強(qiáng)的頑固性，例如：學(xué)生普遍認(rèn)為兩個相互基礎(chǔ)的物體就一定存在摩擦力。在學(xué)習(xí)新知識過程中是很難徹底放棄的，尤其遇到復(fù)雜問題時，總是在暗中起作用。2.2、數(shù)學(xué)知識先入為主，忽視物理意義：（1）用數(shù)學(xué)方法代替物理概念：由于學(xué)生在學(xué)習(xí)物理前，頭腦中已有一定量的關(guān)于函數(shù)的知識，在學(xué)習(xí)物理時他們往往表現(xiàn)出用已有的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)與所學(xué)的物理知識相結(jié)合。在本章中：在學(xué)習(xí)力的失量的問題時，對于力的正負(fù)往往就會運(yùn)用數(shù)學(xué)的方法來進(jìn)行加減。即使教師一再引導(dǎo)他們從各種相關(guān)的事實(shí)出發(fā)，試圖借用他們頭腦中已有的正確經(jīng)驗(yàn)或前物理概念，但他們的表現(xiàn)卻是不愿放棄已經(jīng)掌握純熟的數(shù)學(xué)方法。這樣就會由于學(xué)習(xí)新知識時所借用的認(rèn)知基礎(chǔ)的不當(dāng)，而影響在頭腦中建立正確的知識結(jié)構(gòu)。（2）考慮問題脫離實(shí)際：由于物理學(xué)是一門定量科學(xué)，所以許多物理問題同數(shù)學(xué)問題有相似之處都需要進(jìn)行數(shù)量運(yùn)算。因?qū)W生頭腦中數(shù)學(xué)內(nèi)容要比物理的豐富、充實(shí)得多，所以學(xué)生極易用數(shù)學(xué)的方法解決物理問題，而不顧及物理問題的實(shí)際意義。在本章中：學(xué)生對摩擦力公式F=FN的理解，往往只停留在僅僅是一個數(shù)學(xué)公式，而忽略了它的物理意義。3.3、對一些知識缺乏必要的知識基礎(chǔ)：由于物理學(xué)研究的領(lǐng)域遠(yuǎn)超出了一般中學(xué)生在日常生活中所能視聽到的物理現(xiàn)象的范圍，所以有很多知識學(xué)生在學(xué)習(xí)時頭腦中缺少必要的認(rèn)知基礎(chǔ)。在本章中：關(guān)于彈力的微小形變就缺乏必要的知識基礎(chǔ)，這就要求教師要借用學(xué)生熟悉的事物去比喻，或進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)，以豐富學(xué)生的原認(rèn)知結(jié)構(gòu)，為新認(rèn)知結(jié)構(gòu)的建立奠定基礎(chǔ)。三、教學(xué)設(shè)計：（一）教學(xué)目標(biāo)：針對本章的知識重點(diǎn)，并結(jié)合以培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力為主要目標(biāo)，設(shè)計教學(xué)目標(biāo)入下：1.1、知識方面：第一節(jié)力：知道力是物體對物體的作用，力不能單獨(dú)存在，一定存在施力物體和受力物體。知道力的三要素、力的單位。知道力是矢量。會畫力的圖示。知道力的作用效果，知道力的名稱可按力的性質(zhì)和力的作用效果來命名。第二節(jié)重力：知道重力的概念，重力的大小與質(zhì)量的關(guān)系，知道重力的方向。知道重心。第三節(jié)彈力：知道形變的概念。知道彈力的產(chǎn)生條件。正確判斷彈力的有無和方向。第四節(jié)摩擦力：知道滑動摩擦力產(chǎn)生的條件，會判斷滑動摩擦力的方向。會利用公式F=FN計算滑動摩擦力的大小，知道滑動摩擦的因素與什么有關(guān)。知道靜摩擦力產(chǎn)生的條件，會判斷摩擦力的方向。知道什么是最大靜摩擦力，知道最大靜摩擦力跟來年感物體間的壓力成正比。第五節(jié)力的合成：知道合力和分力的概念。理解兩個互成角度的共點(diǎn)力的合成遵守平行四邊形定則。知道矢量和標(biāo)量的含義及區(qū)別。第六節(jié)力的分解：知道分力的概念及力的分解的含義。知道力的分解遵守平行四邊形定則。理解力的分解的方法。知識方面主要通過由教師講授的方式來實(shí)現(xiàn)。2、能力方面：訓(xùn)練學(xué)生的觀察力，培養(yǎng)學(xué)生的觀察、概括能力。訓(xùn)練學(xué)生用控制變量法研究問題的能力。培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)、探索、總結(jié)規(guī)律的能力，應(yīng)用數(shù)學(xué)工具處理物理問題的能力，滲透等效思想。培養(yǎng)運(yùn)用數(shù)學(xué)工具解決物理問題的能力。能力方面主要通過由學(xué)生動手實(shí)驗(yàn)和獨(dú)立完成解決具體物理問題的方式來實(shí)現(xiàn)。3、德育、美育方面：滲透辨證唯物主義觀點(diǎn)，使學(xué)生享受到物理圖像的形式美，培養(yǎng)學(xué)生觀察事物總結(jié)問題的能力，使學(xué)生領(lǐng)悟到在自然規(guī)律中隱含的邏輯美，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的世界觀。向?qū)W生滲透突出主要矛盾，忽略次要因素以無關(guān)因素的哲學(xué)思想，體現(xiàn)物理現(xiàn)象貫穿于自然的自然美，培養(yǎng)認(rèn)真、仔細(xì)、實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度。使學(xué)生體會到幾何中的對稱美，培養(yǎng)研究周圍事物的習(xí)慣。使學(xué)生了解到物理規(guī)律與數(shù)學(xué)規(guī)律之間存在的和諧美。德育、美育方面主要結(jié)合教師授課和學(xué)生實(shí)驗(yàn)及自己解決具體物理問題的方式來實(shí)現(xiàn)。綜上所述，要實(shí)現(xiàn)以學(xué)生為主體的教學(xué)目標(biāo)，充分培養(yǎng)學(xué)生自己解決實(shí)際物理問題的能力，需要教師和學(xué)生共同努力。（二）教學(xué)設(shè)計：本章分五個課時進(jìn)行授課。第一節(jié)和第二節(jié)共1個課時、第三節(jié)1個課時、第四節(jié)1個課時、第五節(jié)1個課時、第六節(jié)1個課時，具體教學(xué)設(shè)計如下：1、知識方面：第一節(jié)力：用兩個由磁鐵和小車組成的物體系等一系列演示實(shí)驗(yàn)來演示物體之間的相互作用，讓學(xué)生理解物體對物體的作用，力不能單獨(dú)存在，一定存在施力物體和受力物體。結(jié)合課本講述力的三要素以及力的單位；力是矢量；力的作用效果，知道力的名稱可按力的性質(zhì)和力的作用效果來命名。讓學(xué)生通過預(yù)習(xí)課本自己學(xué)會畫力的圖示，教師在進(jìn)行更正講解。第二節(jié)重力：結(jié)合課本及學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn)講述重力的大小與質(zhì)量的關(guān)系，通過演示實(shí)驗(yàn)使學(xué)生知道重力的方向。通過演示懸掛法講解重心的概念和尋找不同形狀物體的重心的方法。第三節(jié)彈力：結(jié)合課本及學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn)講述知道形變的概念和彈力的產(chǎn)生條件。通過演示實(shí)驗(yàn)形象分別演示明顯形變和微小形變，使學(xué)生可以感知到兩種形變都是在他們身邊存在的。通過講解具體實(shí)例培養(yǎng)學(xué)生判斷彈力的有無和方向的能力。第四節(jié)摩擦力：演示手推毛刷運(yùn)動，通過對物體進(jìn)行受力分析讓學(xué)生知道滑動摩擦力產(chǎn)生的條件，并結(jié)合具體實(shí)例使學(xué)生會判斷滑動摩擦力的方向。結(jié)合課本使學(xué)生學(xué)會利用公式F=FN計算滑動摩擦力的大小，知道滑動摩擦的因素與什么有關(guān)。通過例舉生活中的實(shí)例和課本中的例子知道靜摩擦力產(chǎn)生的條件，并會判斷摩擦力的方向。通過演示用較小里推物體，物體不動；再用較大里推物體，物體運(yùn)動讓學(xué)生知道什么是最大靜摩擦力，并結(jié)合課本知道最大靜摩擦力跟兩物體間的壓力成正比。第五節(jié)力的合成：通過對具體實(shí)例進(jìn)行受力分析并結(jié)合課本讓學(xué)生知道合力和分力的概念。通過講解“等效代替”的物理方法讓學(xué)生理解兩個互成角度的共點(diǎn)力的合成遵守平行四邊形定則。結(jié)合課本讓學(xué)生知道矢量和標(biāo)量的含義及區(qū)別。第六節(jié)力的分解：結(jié)合課本讓學(xué)生知道分力的概念并通過理解力的合成用逆向思維的方法讓學(xué)生理解力的分解的含義。通過理解力的合成遵守平行四邊形定則用逆向思維的方法知道力的分解遵守平行四邊形定則。結(jié)合課本講解具體實(shí)例讓學(xué)生理解力的分解的方法。2、能力方面：第一節(jié)力：使學(xué)生學(xué)會怎樣通過力的圖示，形象描述抽象的物理概念的方法。通過對力的分類內(nèi)容的教學(xué)，滲透分類方法，使學(xué)生對分類的必要性以及分類要有缺點(diǎn)的標(biāo)準(zhǔn)等問題，有進(jìn)一步的認(rèn)識。并使學(xué)生掌握畫力的圖示的正確方法。第二節(jié)重力：通過重心的概念的引入滲透等效方法。第三節(jié)彈力：通過實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練學(xué)生的觀察力。第四節(jié)摩擦力：通過觀察演示實(shí)驗(yàn)，概括出摩擦力產(chǎn)生的條件及摩擦力的特點(diǎn)，培養(yǎng)學(xué)生的觀察、概括能力。訓(xùn)練學(xué)生用控制變量法研究問題的能力。第五節(jié)力的合成：通過實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)、探索、總結(jié)規(guī)律的能力，應(yīng)用數(shù)學(xué)工具處理物理問題的能力，滲透等效思想。第六節(jié)力的分解：強(qiáng)化“等效替代”的方法。培養(yǎng)觀察、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰ΑＥ囵B(yǎng)運(yùn)用數(shù)學(xué)工具解決物理問題的能力。能力方面主要通過由學(xué)生動手實(shí)驗(yàn)和獨(dú)立完成解決具體物理問題的方式來實(shí)現(xiàn)。3、德育、美育方面：第一節(jié)力：通過分析力是物體的作用，滲透辨證唯物主義觀點(diǎn)。通過對力的圖示的學(xué)習(xí)，使學(xué)生享受到物理圖像的形式美。第二節(jié)重力：通過觀察和親身感受，培養(yǎng)學(xué)生觀察事物總結(jié)問題的能力。通過對物理概念的學(xué)習(xí)，使學(xué)生領(lǐng)悟到在自然規(guī)律中隱含的邏輯美。第三節(jié)彈力：從任何事物都能發(fā)生形變?nèi)胧?，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的世界觀。通過具體可感，生動有形象的演示實(shí)驗(yàn)來來體現(xiàn)美引真的原則。第四節(jié)摩擦力：在研究摩擦力時，向?qū)W生滲透突出主要矛盾，忽略次要因素以無關(guān)因素的哲學(xué)思想。通過摩擦力的研究，體現(xiàn)了物理現(xiàn)象貫穿于自然的自然美。第六節(jié)力的分解：培養(yǎng)認(rèn)真、仔細(xì)、實(shí)事