高中力學(xué)教學(xué)如何與中國(guó)文化相結(jié)合的實(shí)踐案例分析5100字

高中力學(xué)教學(xué)如何與中國(guó)文化相結(jié)合的實(shí)踐案例分析綜述在高中力學(xué)教學(xué)中，有諸多內(nèi)容可以滲透中國(guó)文化。如：在必修一第五章第四節(jié)中的作用力與反作用力部分，可以結(jié)合唐代駱賓王的《詠鵝》：白毛浮綠水，紅掌撥清波。或是《韓非子·功名》：一手獨(dú)拍，雖疾無聲；又如必修一的第五章第一節(jié)的牛頓第一定律，可以將《墨經(jīng)上》：“力，刑之所奮也?！弊鳛榉蠢?；刻舟求劍的故事也能體現(xiàn)必修一第一章第一節(jié)參考系的重要性；民間表演踩高蹺也能讓我們體會(huì)重心與穩(wěn)定性[[]胡貝.將中華傳統(tǒng)文化融入高中物理教學(xué)的研究[]胡貝.將中華傳統(tǒng)文化融入高中物理教學(xué)的研究[D].湖北:華中師范大學(xué),2021.1.1教學(xué)片段一《空間和時(shí)間》1.2教學(xué)片段二《胡克定律》師：同學(xué)們，上節(jié)課我們已經(jīng)學(xué)習(xí)了彈力的產(chǎn)生條件以及如何判斷兩個(gè)相互接觸的物體之間是否有彈力產(chǎn)生。我們知道，力有三要素，對(duì)于彈力，我們已經(jīng)學(xué)習(xí)了它的作用點(diǎn)和方向，那彈力的大小又與哪些因素有關(guān)呢？比如大家桌面上的彈簧，可以動(dòng)手感受一下，這根彈簧彈力的大小可能與什么有關(guān)呢？學(xué)生思考討論。生1：和彈簧的長(zhǎng)度有關(guān)。生2：也可能和彈簧的粗細(xì)有關(guān)系。生3：彈簧的材料也有影響。生4：和彈簧的伸長(zhǎng)量有關(guān)系。師：大家都說得很好。但是啊，我們現(xiàn)在如果要以同一根彈簧為研究對(duì)象，比較它在不同時(shí)刻產(chǎn)生的彈力大小，那像長(zhǎng)度、粗細(xì)、材料這些因素，是對(duì)于不同的彈簧來說的。我剛剛聽到有同學(xué)說，彈簧彈力和伸長(zhǎng)量有關(guān)，這個(gè)伸長(zhǎng)量就可以對(duì)同一根彈簧來研究。通過我們上節(jié)課學(xué)習(xí)的，知道彈簧的形變不僅僅是伸長(zhǎng)，也可以壓縮、彎曲、扭轉(zhuǎn)，這些形變的程度我們都叫做形變量，那同學(xué)們說說看，根據(jù)你們自己動(dòng)手體會(huì)到的，覺得彈簧彈力和形變量應(yīng)該是什么關(guān)系呀？生：形變量越大，彈簧的彈力越大。師：是的，通過親身體驗(yàn)，可以猜出應(yīng)該是當(dāng)形變量越大時(shí)，彈簧的彈力越大。但是它們之間到底是什么關(guān)系呢，是線性還是非線性？我們暫時(shí)還不得而知。但其實(shí)啊，早在東漢時(shí)期，我們中國(guó)就有人對(duì)彈力大小與形變量之間的關(guān)系有了思考?；脽羝故尽犊脊び洝す恕菲?。圖1試弓定力師：東漢時(shí)期的《考工記》中記載：“量其力，有三均?！编嵭?duì)這句話的解釋為：“假令弓力勝三石，引之中三尺，馳其弦，以繩緩擐之，每加物一石，則張一尺。”意思就是，假設(shè)某個(gè)弓的弓力能夠承擔(dān)三石的重量，這個(gè)時(shí)候它的形變量為三尺。如果將弓弦解開，用其他的一個(gè)繩索系在弓的兩端，并在繩索中間加重物，其結(jié)果就是每增加以一石的重量，繩索的長(zhǎng)度就增加一尺。后來，唐朝的賈公彥進(jìn)一步闡述了鄭玄的說法：“乃加物一石張一尺，二石張二尺，三石張三尺?！蓖瑢W(xué)們能不能說說，這兩位古人的闡述其實(shí)是在說明什么呢？生：弓的彈力大小與形變量成正比。師：可以說，我國(guó)的古代學(xué)者非常清楚地表明，弓的變形與施加在它身上的外力成正比，他們還假設(shè)弓的弓力大于三百斤物體的重力，顯然還將弓的彈性限度考慮在內(nèi)，體現(xiàn)了中國(guó)學(xué)者的縝密思考。那我們今天就來一起驗(yàn)證一下，彈簧彈力和形變量之間是不是成正比。彈簧的形變量我們可以用刻度尺測(cè)量，那彈簧彈力呢？生：彈簧測(cè)力計(jì)。師：我們確實(shí)可以用彈簧測(cè)力計(jì)來測(cè)量彈力大小，但是在實(shí)驗(yàn)過程中，人手拉彈簧測(cè)力計(jì)不夠穩(wěn)定，很難準(zhǔn)確測(cè)出形變量。再想想看，能不能將彈簧彈力轉(zhuǎn)化成更直觀的物理量呢？生：可以在彈簧上掛重物，重物的質(zhì)量乘以重力加速度就是彈簧彈力大小。師：這個(gè)主意好，那這是根據(jù)什么原理呢？生：二力平衡。師：沒錯(cuò)，根據(jù)二力平衡，重物所受重力大小就是彈簧彈力的大小。那我們可以通過掛鉤碼來更方便地測(cè)出重力大小。接下來大家自己動(dòng)手實(shí)驗(yàn)吧。學(xué)生動(dòng)手實(shí)驗(yàn)。1.3教學(xué)片段三《牛頓第一定律》師：剛剛我們學(xué)習(xí)了伽利略和亞里士多德關(guān)于力在物體運(yùn)動(dòng)中起到的作用的爭(zhēng)論，笛卡爾進(jìn)一步完善了伽利略的結(jié)論，牛頓以前人的結(jié)論為基礎(chǔ)得出牛頓第一定律，指出一切物體都具有慣性的性質(zhì)。了解了西方學(xué)者在牛頓第一定律上的漫長(zhǎng)探索歷程之后，我們來看看，我國(guó)學(xué)者在這方面又有那些研究呢？教師通過幻燈片展示《易經(jīng)》的片段。師：《易經(jīng)》中說道：“夫乾，其靜也專，其動(dòng)也直”。這個(gè)乾就是八卦中的乾卦，可以代表天，即宇宙，那對(duì)于這句古文，應(yīng)該怎么認(rèn)識(shí)呢？生：乾在靜止時(shí)很專一，在運(yùn)動(dòng)時(shí)保持“直”的狀態(tài)。師：沒錯(cuò)，就是說乾保持靜止的時(shí)候是處于穩(wěn)定的狀態(tài)，而當(dāng)它動(dòng)起來的時(shí)候，只要沒有任何干擾，就能夠一直向前直行。也就是說，當(dāng)一個(gè)物體被其它的物體所阻礙時(shí)，它將不能維持原先的直線運(yùn)動(dòng)。這個(gè)阻礙，其實(shí)就可以理解為“外力”。那大家說，這和我們學(xué)過的哪位科學(xué)家的觀點(diǎn)一致呀？他又是如何說明的呢？生：伽利略通過他的理想斜面實(shí)驗(yàn)推理說明，如果將完全光滑的斜面放平，從斜面上滑下來的小球?qū)?huì)一直向前運(yùn)動(dòng)下去。師：是的，這和“其動(dòng)也直”的想法類似，也說明了力并不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因，而是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因，可以看到，我國(guó)早在春秋時(shí)期就有了對(duì)牛頓第一定律的說明，除此之外，我國(guó)古代對(duì)慣性現(xiàn)象也有不深刻的認(rèn)識(shí)。教師通過幻燈片展示《周禮·冬官考工記·輪人辀人》當(dāng)中的“馬力既竭，辀猶能一取也”。師：有沒有哪位同學(xué)能利用自己的語文知識(shí)幫大家解釋一下這句話？生：馬力已經(jīng)衰竭了，但是車還能前進(jìn)幾步。師：感謝這位同學(xué)。也就是說，馬沒力氣的時(shí)候，已經(jīng)沒有動(dòng)力來拉車了，但是車還能運(yùn)動(dòng)一段距離。其實(shí)這也是我國(guó)關(guān)于慣性現(xiàn)象最早的闡述，而且這一結(jié)論的產(chǎn)生較之西方早了將近兩千年，體現(xiàn)了我國(guó)古代學(xué)者對(duì)日?，F(xiàn)象的深刻思考?？梢钥闯鲈缙谌祟悓?duì)物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的研究大多依靠觀察與思考，這也是我們研究問題時(shí)所要采取的第一步行動(dòng)，先從事物的表象出發(fā)，再探究?jī)?nèi)里。那為什么我們這樣智慧的祖先們卻沒能率先提出慣性定律呢？學(xué)生思考討論。師：對(duì)于這個(gè)問題，我國(guó)學(xué)者也進(jìn)行了反思，在科學(xué)領(lǐng)域僅憑觀察是不夠的，不能想當(dāng)然，我們還要通過各種研究手段與研究方法，借助大量的實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明，透過現(xiàn)象看本質(zhì)。今后同學(xué)們思考問題也是一樣的，不要被表面迷惑，要學(xué)會(huì)深入探索。1.4教學(xué)片段四《勢(shì)能及其改變》幻燈片展示水碓的圖片。師：在那個(gè)技術(shù)落后的年代，我們中國(guó)的勞動(dòng)人民充分發(fā)揮了他們的聰明才智和創(chuàng)造力，發(fā)明了許多精巧的器具。如課件上所展示的一種農(nóng)業(yè)機(jī)械——水碓。它利用從高處流下的水來沖擊水輪使其轉(zhuǎn)動(dòng)，從而撥動(dòng)碓桿，使得碓頭一起一落進(jìn)行舂米。大家思考一個(gè)問題，高處的水為什么能夠“沖擊”水輪呢？圖1水碓生：因?yàn)樗哂心芰?。師：那這個(gè)水的能量是哪里來的呢？為什么一定要從高處沖下？學(xué)生思考討論?；脽羝故九呐灥膱D片。師：東晉初年制造出了一種重型戰(zhàn)艦——拍艦。在船的左右兩邊和尾部安裝拍桿，將繩子系在巨石上再套上橫桿，繩子的一端連接巨石，另一端由人拉著，在敵船靠近時(shí)利用橫桿把巨石轉(zhuǎn)移到敵人上空。接著人松開繩索，巨石從高處向敵艦投擲，造成毀滅性的破壞力。為什么它會(huì)有這么大的威力呢？圖2東晉時(shí)期的拍艦生：巨石也具有能量。師：那這個(gè)能量是如何產(chǎn)生的？（停頓）為了理解這些問題，我們今天一起來學(xué)習(xí)重力勢(shì)能及其改變的內(nèi)容。（板書）師：所以剛才的水碓和拍桿其實(shí)都是因?yàn)榫哂心芰坎拍軌蚬ぷ?，這個(gè)能量就是重力勢(shì)能。那大家說說看，為什么會(huì)具有重力勢(shì)能呢？生：因?yàn)槲矬w處在一個(gè)比較高的位置。師：是的，我們發(fā)現(xiàn)這些具有一定重力勢(shì)能的物體都有一個(gè)共同點(diǎn)，就是處于一定的高度。那我們一起給重力勢(shì)能下個(gè)定義吧。生：物體因?yàn)樘幱谝欢ǖ母叨榷哂械哪芰拷凶鲋亓?shì)能。師：很好，那么重力勢(shì)能的大小會(huì)與哪些因素有關(guān)呢？同學(xué)們猜猜看。生1：和物體所處的高度有關(guān)。生2：可能和物體的質(zhì)量有關(guān)。師：大家說可能和高度、質(zhì)量有關(guān)，但是光猜還不行，我們得用事實(shí)說話。接下來就利用實(shí)驗(yàn)來證實(shí)大家的猜想。學(xué)生閱讀課本材料動(dòng)手實(shí)驗(yàn)。1.5教學(xué)片段五《萬有引力定律的應(yīng)用》教師帶領(lǐng)學(xué)生復(fù)習(xí)回顧（1）勻速圓周運(yùn)動(dòng)的定義（2）萬有引力定律的內(nèi)容師：大家知道，2020年7月23日，我國(guó)首次火星探測(cè)任務(wù)“天問一號(hào)”探測(cè)器在海南文昌航天發(fā)射場(chǎng)，由長(zhǎng)征五號(hào)遙4運(yùn)載火箭發(fā)射升空，并順利將探測(cè)器送入預(yù)定軌道，成功開啟火星探測(cè)之旅，至此，邁出了中國(guó)自主開展行星探測(cè)的第一步。下面我們一起來回顧一下發(fā)射成功的精彩瞬間。教師播放“天問一號(hào)”探測(cè)器發(fā)射的視頻，并讓學(xué)生思考兩個(gè)問題：（1）人造衛(wèi)星如何飛上太空？（2）人造衛(wèi)星在太空中又如何實(shí)現(xiàn)軌道的轉(zhuǎn)變？師：“天問一號(hào)”火星探測(cè)器分為環(huán)繞器和著陸巡視器兩個(gè)部分，其總質(zhì)量約為5噸，這樣一個(gè)大家伙，是如何飛上太空的呢？生：是借助火箭的推送發(fā)射升空。師：是的，火箭向后噴射高速熱氣流，產(chǎn)生巨大的反作用力從而推送火箭及攜帶的探測(cè)器升空，升入太空以后，探測(cè)器怎么從地球軌道轉(zhuǎn)移到火星軌道的？生：通過改變速度從而實(shí)現(xiàn)軌道的改變。師：很好，其實(shí)啊，在地球和火星之間有一條飛行路徑——霍曼轉(zhuǎn)移軌道，“天問一號(hào)”在這條路徑上的飛行效率是最高的。從地球上發(fā)射的探測(cè)器首先要達(dá)到霍曼轉(zhuǎn)移軌道所需的速度，然后在抵達(dá)火星軌道之后，再將其加速至環(huán)繞火星的軌道，并且要在某個(gè)特定的時(shí)間和位置完成這個(gè)過程，否則就會(huì)錯(cuò)過“發(fā)射窗口”。由此可見，為了精確計(jì)算出最佳發(fā)射時(shí)間和發(fā)射速度，中國(guó)科學(xué)家和研究員們花費(fèi)了多少的心血代價(jià)。那大家再思考一個(gè)問題，在地面上向空中拋出一個(gè)物體，它能不能飛上太空？生：可以。師：說說你們的理由。生：只要拋出這個(gè)物體的速度能滿足升空的條件，就可以實(shí)現(xiàn)。師：大家說得沒錯(cuò)，只要滿足一定的條件，物體就可以飛上太空。從剛剛對(duì)“天問一號(hào)”的學(xué)習(xí)，大家有沒有什么感受？生：..