“力的存在”的教學(xué)設(shè)計(jì)

1、“力的存在”的教學(xué)設(shè)計(jì)胡柳蔚 （杭州市文瀾中學(xué) 浙江 310015）教學(xué)任務(wù)分析本節(jié)課教學(xué)的核心是力的作用效果和力是物體對(duì)物體的相互作用。力是科學(xué)中最重要的概念之一，正確理解力的概念是學(xué)好初中科學(xué)的基礎(chǔ)。力的現(xiàn)象客觀存在于我們生活中，我們每天都要接觸到力的現(xiàn)象，感受到力的作用，享受著力的作用帶來的便捷，同時(shí)也被力所困擾而無法自由飛翔。力是物體對(duì)物體的作用，力能使物體發(fā)生形變，也能改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，而這些結(jié)論的得出，需要在一定的觀察、實(shí)驗(yàn)等的基礎(chǔ)上，通過歸納提練得到。用力的作用相互性分析生活、自然中的現(xiàn)象，可以深化對(duì)力概念的理解。力、力量、作用力和反作用力等詞，對(duì)學(xué)生來說一點(diǎn)都不陌生，但學(xué)生對(duì)

2、力不只是不知所以然，連知其然的也不多，學(xué)生已有的認(rèn)識(shí)處于模糊狀態(tài)：什么是力？力有怎樣的作用效果？反作用力到底是怎么產(chǎn)生的？這些問題學(xué)生很難說清楚的。對(duì)學(xué)生來說，他們見到的是：力可以打碎一只玻璃杯，力可以讓汽車運(yùn)動(dòng)起來，力可以把物體舉高等力的作用的具體事例，并沒有形成力的概念?；趯W(xué)生對(duì)力有較豐富的感性認(rèn)識(shí)，這就需要教師在課堂上創(chuàng)設(shè)問題情景，將生活中有關(guān)力的現(xiàn)象在課堂上重現(xiàn)，讓學(xué)生積極動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，在邊實(shí)驗(yàn)邊觀察、邊思考邊歸納的過程中，把力的作用效果和力的概念概括出來。教學(xué)目標(biāo)知識(shí)與技能知道力的作用效果：改變物體的形狀和改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)；理解力是物體對(duì)物體的作用，知道力的作用是相互的；能運(yùn)用力的作

3、用的相互性解釋有關(guān)現(xiàn)象。 過程與方法通過自主體驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)探究等活動(dòng)，初步培養(yǎng)學(xué)生觀察和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ煌ㄟ^力的概念的建立過程，培養(yǎng)學(xué)生分析、比較、歸納能力，感受運(yùn)用抽象思維建立概念的方法。情感、態(tài)度與價(jià)值觀培養(yǎng)學(xué)生交流、合作以及實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度和勇于創(chuàng)新精神；讓學(xué)生體驗(yàn)到科學(xué)知識(shí)對(duì)人類生活的影響，進(jìn)一步增強(qiáng)學(xué)生對(duì)科學(xué)的熱愛，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。教學(xué)的重點(diǎn)和難點(diǎn)重點(diǎn)：力的作用效果及力的作用是相互的。難點(diǎn)：力的概念的建立的過程及運(yùn)用力的作用的相互性解釋有關(guān)現(xiàn)象。教學(xué)設(shè)計(jì)思想科學(xué)教學(xué)不只是給學(xué)生一些知識(shí)，更應(yīng)該給學(xué)生一些科學(xué)方法和思想：對(duì)熟視無睹的生活現(xiàn)象進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、思考、歸納的習(xí)慣，對(duì)生活經(jīng)驗(yàn)的批判及對(duì)科

4、學(xué)探究的熱愛。所以，在本節(jié)課的教學(xué)中，采用自主探究、動(dòng)手實(shí)驗(yàn)的教學(xué)方法，通過創(chuàng)設(shè)一系列的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，提供學(xué)生自主探究的機(jī)會(huì)，引導(dǎo)學(xué)生感受力的存在、體驗(yàn)力的作用效果、探究力的作用的相互性、領(lǐng)會(huì)力的概念、運(yùn)用力的概念解釋現(xiàn)象，讓學(xué)生對(duì)力有較為深刻的認(rèn)識(shí)，并從中培養(yǎng)學(xué)生初步的觀察、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?，通過觀察、實(shí)驗(yàn)、分析、歸納等科學(xué)方法建立起力的概念，體驗(yàn)探究過程，主動(dòng)建構(gòu)知識(shí)，從而實(shí)現(xiàn)課堂教學(xué)的目標(biāo)。 “神舟七號(hào)”飛船等的成功發(fā)射，已經(jīng)讓學(xué)生為我國(guó)的航天事業(yè)而感到驕傲，而火箭升空也是基于力的作用的相互性。所以，從火箭發(fā)射引入本課，并緊接著用充氣氣球在細(xì)線上的運(yùn)動(dòng)來模擬火箭升空，能大力激發(fā)學(xué)生的求知欲，為力

5、的探究活動(dòng)做好鋪墊。學(xué)生從身邊的事例“感受力的存在”，通過實(shí)驗(yàn) “體驗(yàn)力的效果”，這樣的設(shè)計(jì)重現(xiàn)了生活經(jīng)驗(yàn)，讓學(xué)生自主探究來歸納提練，不但能加深學(xué)生對(duì)力的作用效果的理解，更重要的是可以培養(yǎng)學(xué)生觀察、思考的習(xí)慣，讓學(xué)生養(yǎng)成用研究者的眼光來看待自然現(xiàn)象；“力的作用是相互的” 的理解，需要教師設(shè)置問題情景，讓學(xué)生在解釋有關(guān)現(xiàn)象的過程中來領(lǐng)會(huì)，同時(shí)，也可以培養(yǎng)學(xué)生用科學(xué)的語言來表述問題的能力和表述的邏輯性。教學(xué)過程設(shè)計(jì)一、創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)，引入新課細(xì)線情景：“神舟七號(hào)”飛船發(fā)射及宇航員在太空中高舉五星紅旗的一組圖片。當(dāng)五星紅旗在太空高高舉起，中國(guó)又一次向世界展示了我們中國(guó)人的李量。有哪些同學(xué)通過電視觀看了“神

6、舟七號(hào)” 飛船的成功發(fā)射、宇航員出艙、勝利返回等過程？如果你觀看了這些過程，那份激動(dòng)、那份自豪，將會(huì)永遠(yuǎn)銘記。那么，同學(xué)們是否想知道火箭是依靠什么力量升空的呢？讓我們先來模擬火箭升空，好嗎？實(shí)驗(yàn)：以充氣氣球反沖上升實(shí)驗(yàn)?zāi)M火箭升空，實(shí)驗(yàn)裝置如右圖所示。在實(shí)驗(yàn)中，自制了一個(gè)引導(dǎo)裝置，即將氣球通過滑環(huán)串在一根細(xì)線上，當(dāng)充足氣的氣球的口松開時(shí)，氣球就能沿細(xì)線迅速上升，實(shí)驗(yàn)效果就很明顯。 使火箭升空與使氣球上升都需要力的作用，并且這兩個(gè)過程中力的作用原理是一樣的，你相信嗎？要知道這個(gè)道理，讓我們一起來探究“力的存在”。二、自主探究，建構(gòu)概念1感受“力”的存在情景：舉重運(yùn)動(dòng)員舉起杠鈴、武術(shù)運(yùn)動(dòng)員表演動(dòng)作

7、等一組圖片。你也能表現(xiàn)出你的力量嗎？讓我們一起來感受“力”的存在。實(shí)驗(yàn)：學(xué)生按下面的四個(gè)方面內(nèi)容，分四大組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，做到人人動(dòng)手，實(shí)驗(yàn)過程中讓學(xué)生持續(xù)一段時(shí)間，以感受“力”的作用。（1）用兩個(gè)手指夾住小車，并盡可能抬高手臂；（2）用手提凳子，使凳子離地；（3）雙手相對(duì)放于胸前，并相互擠壓；（4）與同桌同學(xué)單手拉起，并呈拔河狀。實(shí)驗(yàn)后先讓學(xué)生說說感覺，并在學(xué)生的這種“酸痛的”感覺的基礎(chǔ)上，指出人類的祖先就是從推拉提壓等作用引起的肌肉酸痛中感受到力的存在。情景：給出樹被風(fēng)吹彎、鉗子夾山核桃等日常生活中的現(xiàn)象，進(jìn)一步讓學(xué)生認(rèn)識(shí)力的存在。2體驗(yàn)“力”的作用效果實(shí)驗(yàn)：每?jī)扇艘唤M，提供學(xué)生器材：彈簧、氣球

8、、塑料尺、空可樂瓶、乒乓球等，演示力的存在，并讓學(xué)生給出讓人信服力存在的依據(jù)。學(xué)生在動(dòng)手實(shí)驗(yàn)后，會(huì)給出 “兩手?jǐn)D壓氣球（乒乓球、空可樂瓶），氣球（乒乓球、空可樂）變形”、“拉或壓彈簧，彈簧會(huì)變形”、“手壓塑料尺，塑料尺彎曲“等事例，從而感受力的存在。我們從物體的形狀改變中感受到力的存在，可見，力能使物體發(fā)生形變的效果。各種物體在力的作用下都會(huì)發(fā)生形變嗎？（教師手握玻璃杯子）現(xiàn)在老師對(duì)玻璃杯有沒有力的作用？那這個(gè)力有沒有使玻璃杯發(fā)生形變呢？如果這個(gè)力能使玻璃形變？你能設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明嗎？提出力能否使所有的物體（如玻璃）發(fā)生形變，引發(fā)學(xué)生思考，教師不斷地加以引導(dǎo)，從而有效地激活學(xué)生的思維，如有學(xué)生會(huì)回

9、答：“如果有足夠大的力就可使玻璃瓶形變”、“玻璃不是沒有形變，而是大小看不出來而已”等。進(jìn)而引導(dǎo)學(xué)生思考如何將微小形變放大，然后讓學(xué)生回顧溫度計(jì)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，用類比的方法讓學(xué)生再設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)去證明。實(shí)驗(yàn)：學(xué)生動(dòng)手演示玻璃的微小形變的實(shí)驗(yàn)，如右圖。擠壓玻璃瓶，看液柱高度是否會(huì)發(fā)生改變？改變?nèi)诵欧Υ嬖诘囊罁?jù)。并讓學(xué)生領(lǐng)會(huì)實(shí)驗(yàn)中的放大思想。除了力能使物體發(fā)生形變外，還有怎樣的作用效果呢？ 實(shí)驗(yàn)：將學(xué)生分成四組，第一組同學(xué)將氣球拍到第二組同學(xué)，第二組同學(xué)將氣球拍回；第三組同學(xué)與第四組同學(xué)也對(duì)拍，感受一下力還有怎樣的作用效果。讓學(xué)生給出分析：力還能使物體運(yùn)動(dòng)、力還能使物體運(yùn)動(dòng)速度變化、力還能使物體運(yùn)動(dòng)方向變

10、化等。情景：鄭潔發(fā)球、姚明“蓋帽”的一組圖片，這組圖片說明了什么？可見，力還能使物體的運(yùn)動(dòng)方向、速度的大小發(fā)生變化。我們把物體運(yùn)動(dòng)方向的改變、物體運(yùn)動(dòng)速度大小的改變統(tǒng)稱為物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的改變，因此，力還能使物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生改變。3探究“力”的作用是相互的情景：出示人推車、人踢球等一組圖片。這兩個(gè)動(dòng)作有什么共同的特征？學(xué)生會(huì)概括出人對(duì)汽車、人對(duì)足球用了力。人對(duì)物體施加了力的作用，那么，只有人才能對(duì)物體施加力的作用嗎？情景：出示推土機(jī)推土、壓路機(jī)壓路等一組圖片，及兩只氣球互相擠壓的實(shí)驗(yàn)。這些現(xiàn)象有什么共同的特征？人對(duì)物體能施加力的作用，物體對(duì)物體也會(huì)施加力的作用；那么到底如何理解力呢？你能給力下個(gè)

11、初步的定義嗎？通過學(xué)生的討論，歸納上面的事例，抽象出“力是物體對(duì)物體的作用”。兩個(gè)物體產(chǎn)生力的作用一定要相互接觸嗎？通過實(shí)例說明相互接觸的物體不一定有力的作用，兩個(gè)物體只有發(fā)生相互作用才會(huì)產(chǎn)生力的作用。小磁體回形針細(xì)線那么不接觸的物體間可否產(chǎn)生力的作用？你能否用實(shí)驗(yàn)來證明你的結(jié)論？讓學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)并用實(shí)驗(yàn)來證明自己的結(jié)論。學(xué)生通過磁體在相隔一定距離就能吸引鐵，或?qū)蓧K磁鐵分別放在兩輛小車上，當(dāng)兩輛小車靠近而不接觸，小車將相互吸引或相互推斥等實(shí)驗(yàn)說明不接觸的物體也能產(chǎn)生力的作用。特別是有學(xué)生設(shè)計(jì)出如右圖所示的實(shí)驗(yàn)，生動(dòng)而有力地說明：力的產(chǎn)生不以物體是否接觸為條件。情景：兩輛相碰的汽車的圖片，一輛行

12、駛的汽車撞上了停在路邊的汽車，這兩輛汽車有沒有發(fā)生力的作用呢？從兩輛汽車的兩敗俱傷，引出物體間力的作用是相互的，以深化力的概念。實(shí)驗(yàn)：選擇一個(gè)學(xué)生上臺(tái)演示。讓這個(gè)學(xué)生站在玩滑板車，用手推墻實(shí)驗(yàn)后要求該學(xué)生分析所發(fā)生的現(xiàn)象：你對(duì)墻的力是向哪個(gè)方向的？當(dāng)你用力推墻時(shí)，你卻是離墻而去，是誰給了你沿這個(gè)方向前進(jìn)的力？學(xué)生分析：用手推墻時(shí)，給墻一個(gè)推力，墻就反過來給手一個(gè)力，正是這個(gè)力使人和滑板車離墻而去。實(shí)驗(yàn)：進(jìn)一步感受力的作用的相互性：（1）用一只氣球去壓另一只氣球，看看會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象？（2）提起自己的凳子，有沒有感受到凳子對(duì)手的拉力？這個(gè)力向哪個(gè)方向？由此概括出力的作用的特點(diǎn)：物體間力的作用是相互

13、的。一個(gè)力的產(chǎn)生必定同時(shí)存在一個(gè)反作用力，力的作用總是同時(shí)成對(duì)出現(xiàn)的?，F(xiàn)在我們能明白兩輛汽車的兩敗俱傷，明明是這輛車去撞擊那輛車，卻是兩輛車都損失慘重，千萬要注意安全。4領(lǐng)會(huì)“力”的概念當(dāng)用漿劃船時(shí)，船就前進(jìn)，那么，是誰給船前進(jìn)的力？ 學(xué)生分析：人用力劃漿，漿對(duì)水一個(gè)向后的力，由于力的作用是相互的（教師指出這是關(guān)鍵句），漿同時(shí)也受到水對(duì)它的向前的力，正是這個(gè)力使船向前進(jìn)。 接著讓學(xué)生分析：魚前進(jìn)的力從哪里來的？再讓學(xué)生分析：烏賊前進(jìn)的力從哪里來的？學(xué)生可能會(huì)認(rèn)為烏賊也跟魚一樣是利用鰭來游泳的，在此基礎(chǔ)上，教師可以給出情景：在海洋生物中，烏賊的游泳速度最快，與一般魚靠鰭游泳不同，它是靠肚皮上的漏

14、斗管噴水而飛速前進(jìn)的，它可以使烏賊從深海中躍起，跳出水面高達(dá)7米到10米，象炮彈一樣能在空中飛行50米左右。烏賊在海水中游泳的速度通常可以達(dá)到每秒15米以上，最大時(shí)速可以達(dá)到150千米。你能分析一下它的飛行原理嗎？這時(shí)，有學(xué)生會(huì)認(rèn)為是烏賊向后噴水，給外面水一個(gè)力，由于力的作用是相互的，外面水也給烏賊一個(gè)向前的力。進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生分析：是誰給了烏賊前進(jìn)的力？是它身邊的海水嗎？那么，離開海面后，海水還能提供它前進(jìn)的力嗎？這樣，學(xué)生就容易理解是它體內(nèi)噴出去的水給了它一個(gè)反作用力，使它離開海水后還能繼續(xù)向前。也就是說烏賊的噴水飛行時(shí)，烏賊用力將水壓出體外，給水一個(gè)向后的力，由于物體間力的作用是相互的，所

15、以壓出去的水給烏賊一個(gè)向前的力。分析烏賊的噴水飛行現(xiàn)象后，學(xué)生就很容易解釋本節(jié)課開始時(shí)模擬火箭升空的實(shí)驗(yàn)中氣球?yàn)槭裁磿?huì)升空了，進(jìn)而引導(dǎo)學(xué)生分析火箭的升空：火箭向下噴燃?xì)?，給燃?xì)庖粋€(gè)向下的力，由于力的作用是相互的，燃?xì)饩徒o火箭一個(gè)向上的力，使火箭上升。通過對(duì)“船前進(jìn)”、“魚的前進(jìn)”、“烏賊噴水前進(jìn)”、“火箭噴氣前進(jìn)”等事例的層層分析，不斷深化力的作用是相互的，同時(shí)運(yùn)用力的作用的相互性解釋這些現(xiàn)象，進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生用科學(xué)的語言來表達(dá)的能力。三、知識(shí)遷移，學(xué)以致用視頻：播放上一屆學(xué)生的水火箭制作與發(fā)射比賽活動(dòng)的視頻。在學(xué)習(xí)了“力的存在”后，我們將舉行一次水火箭比賽活動(dòng)。你想不想自己來制作火箭？（出示已制作好的反沖汽車）在制作了水火箭后，你能否再制作的反沖汽車、反沖紙船？試一試，這些制作都是很有意思的。科學(xué)帶給我們創(chuàng)新，希望有你的創(chuàng)新，我們的明天會(huì)更精彩！教學(xué)反思科學(xué)教學(xué)應(yīng)以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，以自主探究為主要學(xué)習(xí)方式，通過學(xué)生自主探究的活動(dòng)，把一個(gè)個(gè)具體的力的作用事例抽象化，建立起力的概念。力的作用效果、力的作用是相互的的得出，都是在學(xué)生觀察與實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上概括出來的?？茖W(xué)教學(xué)應(yīng)以激活學(xué)生的思維為核心。讓課堂“動(dòng)”起來并不難，難的是讓學(xué)生在“活動(dòng)”中真正參與到學(xué)習(xí)中來，