【設(shè)計(jì)思想】
現(xiàn)代論研究指出,體驗(yàn)感知不是學(xué)習(xí)產(chǎn)生的根本原因,產(chǎn)生學(xué)習(xí)的根本動(dòng)因是問(wèn)題,沒(méi)有問(wèn)題就難以誘發(fā)和激起求知欲。同時(shí),新課程理念強(qiáng)調(diào)學(xué)生是學(xué)習(xí)的主人,突出學(xué)生探究學(xué)習(xí)的地位;谝陨蟽牲c(diǎn),本課設(shè)計(jì)有兩條主線,一是以問(wèn)題為主線,設(shè)計(jì)多個(gè)由易到難循序漸進(jìn)的問(wèn)題,激發(fā)學(xué)生主動(dòng)參與、積極思考,產(chǎn)生強(qiáng)烈的求知欲望;二是以探究性活動(dòng)解決本節(jié)課的難點(diǎn),由靜止物體間的作用利用彈簧測(cè)力計(jì)來(lái)探究,運(yùn)動(dòng)物體間以及碰撞物體間的作用力和反作用力用力的傳感器和計(jì)算機(jī)輔助實(shí)現(xiàn)。使學(xué)生對(duì)作用力和反作用力總是相等有深刻的認(rèn)識(shí)。
【本節(jié)教材分析】
牛頓三大定律是一個(gè)有機(jī)的整體,前兩個(gè)定律是對(duì)單個(gè)物體而言的,但要全面認(rèn)識(shí)物體間的運(yùn)動(dòng)規(guī)律,必須研究物體之間的相互作用、相互影響。
本節(jié)分三個(gè)層次對(duì)牛頓第三定律進(jìn)行研究:一是通過(guò)實(shí)際現(xiàn)象的分析以及學(xué)生的親身感受,定性地討論物體間的作用是相互的,同時(shí)發(fā)生的,同時(shí)變化,作用在一條直線上;二是通過(guò)實(shí)驗(yàn)定量地得到反映物體間相互作用力是大小相等,對(duì)于靜止物體間的相互作用力通過(guò)彈簧測(cè)力計(jì)分析其大小是相等的,而對(duì)于運(yùn)動(dòng)物體之間的相互作用力以及碰撞時(shí)物體之間的相互作用力是否總是相等,本節(jié)課通過(guò)計(jì)算機(jī)輔助實(shí)現(xiàn)了此環(huán)節(jié),幫助學(xué)生深刻地建立了任何物體不管其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)如何,它們之間的作用力和反作用力總是相等的。三是說(shuō)明該定律的意義和應(yīng)用。
【學(xué)生心理狀態(tài)分析】
高中學(xué)生已經(jīng)有一定的辨別能力,對(duì)常見(jiàn)的一些物理現(xiàn)象,物理知識(shí)如果簡(jiǎn)單重復(fù),則學(xué)生對(duì)此不太關(guān)注、不感興趣。因此,一開(kāi)始就要以各種方式激發(fā)其注意力,設(shè)置“視頻文件──石頭碰雞蛋”,引發(fā)學(xué)生“思維沖突”,設(shè)法采用各種實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到“牛頓第三定律”得來(lái)的不易,培養(yǎng)學(xué)生總結(jié)物理規(guī)律的方法。
【教學(xué)目標(biāo)】
1.知識(shí)與技能
、僦懒Φ淖饔檬窍嗷サ模斫庾饔昧头醋饔昧Φ奶攸c(diǎn);
②理解掌握作用力和反作用力總是相等,并能用它解釋生活中的有關(guān)問(wèn)題;
、勰軈^(qū)分“一對(duì)平衡力”和“一對(duì)作用力、反作用力”;
④培養(yǎng)觀察、分析、歸納、總結(jié)能力。
2.過(guò)程與方法
①通過(guò)學(xué)生操作實(shí)驗(yàn),培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考問(wèn)題的能力和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ?br />
、谕ㄟ^(guò)用牛頓第三定律分析物理現(xiàn)象,可培養(yǎng)學(xué)生分析解決實(shí)際問(wèn)題的能力;
③通過(guò)鼓勵(lì)學(xué)生動(dòng)手、大膽質(zhì)疑、勇于探索,可提高學(xué)生自信心并養(yǎng)成科學(xué)思維習(xí)慣。
3.情感態(tài)度與價(jià)值觀 ①結(jié)合有關(guān)作用力和反作用力的生活實(shí)例,培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考、實(shí)事求是、勇于創(chuàng)新的科學(xué)態(tài)度和團(tuán)結(jié)協(xié)作的科學(xué)精神,感受物理學(xué)科研究的方法;
②激發(fā)學(xué)生探索的興趣,養(yǎng)成一種科學(xué)探究的意識(shí)。
【教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)、疑點(diǎn)】
1.在初中學(xué)習(xí)階段,學(xué)生對(duì)一對(duì)力的認(rèn)識(shí)往往只停留在力的大小和方向上,對(duì)于力的作用點(diǎn)往往不能引起足夠的重視,如何區(qū)分一對(duì)力是作用力和反作用力是本節(jié)課的一個(gè)重要內(nèi)容,應(yīng)引起足夠的重視。作用力和反作用力總是大小相等,對(duì)“總是”的理解。
2.作用力和反作用力的關(guān)系與平衡力的關(guān)系有相同之處,也有不同之處,學(xué)生常常把這兩種力混淆。對(duì)于這兩種力的作用效果學(xué)生往往比較難以區(qū)分,要通過(guò)對(duì)問(wèn)題的分析解決學(xué)生頭腦中不正確的認(rèn)識(shí)。
【教學(xué)方法】 實(shí)驗(yàn)法(演示實(shí)驗(yàn),師生互動(dòng)實(shí)驗(yàn),學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)),討論法,類比法。
【教學(xué)儀器】
PPT文件;演示用大彈簧秤、小彈簧秤各一對(duì);帶發(fā)條的小車,薄木板各一個(gè),四個(gè)相同的短玻璃管;帶有條形磁鐵的小車兩個(gè);分組實(shí)驗(yàn)用的彈簧秤每桌一對(duì);力學(xué)傳感器組件及計(jì)算機(jī)輔助設(shè)備等。
【教學(xué)過(guò)程】
課題
牛頓第三定律
教學(xué)目標(biāo)
知識(shí)
①知道力的作用是相互的,理解作用力和反作用力的特點(diǎn);
②理解掌握作用力和反作用力總是相等,并能用它解釋生活中的有關(guān)問(wèn)題;
③能區(qū)分“一對(duì)平衡力”和“一對(duì)作用力、反作用力”;
④培養(yǎng)觀察、分析、歸納、總結(jié)能力。
能力
①通過(guò)學(xué)生操作實(shí)驗(yàn),培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考問(wèn)題的能力和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ?br />
②通過(guò)用牛頓第三定律分析物理現(xiàn)象,可培養(yǎng)學(xué)生分析解決實(shí)際問(wèn)題的能力;
③通過(guò)鼓勵(lì)學(xué)生動(dòng)手、大膽質(zhì)疑、勇于探索,可提高學(xué)生自信心并養(yǎng)成科學(xué)思維習(xí)慣。
情感
①結(jié)合有關(guān)作用力和反作用力的生活實(shí)例,培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考、實(shí)事求是、勇于創(chuàng)新的科學(xué)態(tài)度和團(tuán)結(jié)協(xié)作的科學(xué)精神,感受物理學(xué)科研究的方法;
②激發(fā)學(xué)生探索的興趣,養(yǎng)成一種科學(xué)探究的意識(shí)。
信息環(huán)境及媒體
①展示課堂上不易操作的實(shí)驗(yàn);
②模擬實(shí)際很難完成的實(shí)驗(yàn)操作;
③給學(xué)生提供交流思想、看法的交流平臺(tái)。
重點(diǎn)
解釋生活中的有關(guān)問(wèn)題
難點(diǎn)
“總是”的理解以及應(yīng)用
課時(shí)
1課時(shí)
課型
探究型
教具
PPT課件
教學(xué)程序
教師活動(dòng)
學(xué)生活動(dòng)
媒體作用
設(shè)計(jì)意圖
引課(6分鐘)
新課
1.放視頻文件──生雞蛋碰石頭提示學(xué)生帶著問(wèn)題觀察視頻
問(wèn)題:由觀察到的現(xiàn)象進(jìn)一步思考其中說(shuō)明什么問(wèn)題?
引導(dǎo)學(xué)生回答。
雞蛋撞擊石頭時(shí),雞蛋給石頭一個(gè)力,同時(shí)石頭給雞蛋一個(gè)作用力。這一對(duì)力有什么關(guān)系呢?
今天我們就來(lái)研究這一對(duì)力的關(guān)系
2.體驗(yàn)這對(duì)力的關(guān)系──同學(xué)們坐在凳子上,兩腳懸空,然后用手推桌子,那么感覺(jué)到什么現(xiàn)象?如何解釋(要求學(xué)生親身體驗(yàn))。
讓個(gè)別學(xué)生談體會(huì):
(副板書(shū))
表示出兩個(gè)力的施力物體和受力物體
一、作用力和反作用力(板書(shū))
力是物體間的相互作用,人為的把其中一個(gè)力叫作用力,另一個(gè)力叫反作用力。
師:下面學(xué)生體會(huì)作用力和反作用力之間有哪些基本的特點(diǎn)?
讓學(xué)生充分體會(huì)并發(fā)表見(jiàn)解。
演示實(shí)驗(yàn)1:把薄的輕木板放在并排的玻璃管上,然后把玩具小車上緊發(fā)條,并輕輕按在木板上。
讓學(xué)生操作并說(shuō)明發(fā)生現(xiàn)象的原因:?jiǎn)枺菏忠凰,?dāng)手離開(kāi)小車時(shí)發(fā)生什么現(xiàn)象?說(shuō)明什么問(wèn)題?
讓操作手分析現(xiàn)象和原因。
演示實(shí)驗(yàn)2:在兩輛小車上各固定一根條形磁鐵,當(dāng)磁鐵的同名磁極靠近時(shí),放手小車兩車被推開(kāi);當(dāng)異名磁極接近時(shí),兩輛小車被吸攏。
(總結(jié))物體之間的作用是相互的,同時(shí)存在,同時(shí)消失(變化),這種相互作用在兩個(gè)物體上。
追問(wèn):作用力和反作用力還有什么特點(diǎn)?
追問(wèn):你怎么知道相等?我們能否探究這兩個(gè)力的關(guān)系?
1.演示及學(xué)生實(shí)驗(yàn):把兩個(gè)彈簧秤勾在一起,其中兩個(gè)彈簧秤相互的作用分別叫做作用力和反作用力。
先讓兩個(gè)學(xué)生(甲和乙)在黑板上演示,師生互動(dòng)先讓甲拉,再讓乙拉,甲乙一起互拉。
之后讓學(xué)生全體實(shí)驗(yàn)。
實(shí)驗(yàn)結(jié)論:
兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)變化總是相同的,大小相等,方向相反。
思考:當(dāng)兩個(gè)物體運(yùn)動(dòng)起來(lái),其間的作用力和反作用力還是相等嗎?
2.學(xué)生實(shí)驗(yàn)
問(wèn)題1:如圖一個(gè)大車?yán)粋(gè)小車運(yùn)動(dòng)時(shí),大車對(duì)小車的拉力和小車對(duì)大車的拉力相等嗎?
問(wèn)題2:如圖一個(gè)小車?yán)粋(gè)大車運(yùn)動(dòng)時(shí),大車對(duì)小車的拉力和小車對(duì)大車的拉力相等嗎?
介紹力的傳感器:力的傳感器:把力的信息(大小)轉(zhuǎn)換成與之對(duì)應(yīng)的電信息的裝置。
分兩個(gè)問(wèn)題分別讓學(xué)生探究。
給學(xué)生演示力與傳感器傳遞到計(jì)算機(jī)里的信息的關(guān)系。
下面介紹使用的注意事項(xiàng)。
學(xué)生探究前可先讓學(xué)生猜想電腦上顯示的作用力的圖形形狀和反作用力的圖形形狀應(yīng)該有什么關(guān)系?(對(duì)稱)
追思考:你想知道雞蛋碰石頭的力相等嗎?
追問(wèn):你怎么知道相等?
我們也借助傳感器探究實(shí)踐。
二、牛頓第三定律內(nèi)容:兩個(gè)物體之間的作用力和反作用力總是大小相等,方向相反,作用在同一條直線上。(板書(shū))
公式:F=-F′
師:進(jìn)一步用類比的方法使學(xué)生加深印象。作用力與反作用力的關(guān)系,很像電視、電影上放的“難兄難弟”的關(guān)系:有福同當(dāng),有難同享,同生共死……
3.下面通過(guò)例題進(jìn)行研究:
例題:物體用線吊在天花板上,分析物體受幾個(gè)力?并指出每一個(gè)力的反作用力、以及平衡力?要求學(xué)生上黑板做,畫(huà)出示意圖,然后訂正錯(cuò)誤,并分析作用力、反作用力與平衡力的區(qū)別。
三、作用力和反作用力與平衡力的區(qū)別和聯(lián)系
觀察思考
現(xiàn)象:雞蛋碎了。
現(xiàn)象:雞蛋碎了;說(shuō)明石頭給雞蛋一個(gè)力,這個(gè)力大于雞蛋所要承受的力。
部分學(xué)生憑感覺(jué)回答:大小相等,方向相反
學(xué)生參與動(dòng)手體驗(yàn),充分感受作用力和反作用力
當(dāng)你在推桌子時(shí),桌子反過(guò)來(lái)同時(shí)推自己。
(板書(shū))
思考
觀察思考
觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:車在向前運(yùn)動(dòng)的同時(shí),木板向后運(yùn)動(dòng),并且同時(shí)停止。
學(xué)生代表操作,其他學(xué)生認(rèn)真觀察并思考。
結(jié)論:車之所以向前運(yùn)動(dòng)是木板給它一個(gè)向前的力,同時(shí)車給木板一個(gè)向后的力,這兩個(gè)力的性質(zhì)一樣,都是摩擦力
觀察
筆記
學(xué)生回答:大小相等
1.兩彈簧秤勾在一起拉,處于靜止不動(dòng)時(shí);
2.兩彈簧秤勾在一起拉,并向一方向緩慢運(yùn)動(dòng)
全體學(xué)生自主探究
讓學(xué)生總結(jié)
誘發(fā)學(xué)生討論思考
觀察思考新技術(shù)的利用
學(xué)生觀察學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)的使用和力的傳感器的“傳感”作用。
圖像對(duì)稱的含義學(xué)生進(jìn)行討論。
學(xué)生回答:相等
追問(wèn):對(duì)稱和總是相等怎樣建立關(guān)系?
學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究,帶有傳感器的小車間相互撞擊,分析計(jì)算機(jī)上輸出的圖像信息
讓學(xué)生總結(jié):
板書(shū)
總結(jié):物體間的相互作用
利用牛頓第三定律讓學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題,讓學(xué)生體會(huì)作用力和反作用力在實(shí)際的應(yīng)用中注意問(wèn)題。
展示課堂上不便于操作的試驗(yàn),激發(fā)學(xué)生積極參與學(xué)習(xí)的求知欲望。
展示學(xué)習(xí)內(nèi)容
展示學(xué)生體驗(yàn)要求和注意事項(xiàng)
展示這對(duì)力的圖景,幫助學(xué)生建立這對(duì)力作用在兩個(gè)物體上。
展示演示實(shí)驗(yàn)的裝置。給學(xué)生提供思考的平臺(tái)。
展示這對(duì)相互作用力
展示
展示定性實(shí)驗(yàn)結(jié)論
展示教學(xué)資源
展示探究要求
展示問(wèn)題
展示具體情景
利用現(xiàn)代技術(shù)實(shí)現(xiàn)平常很難實(shí)現(xiàn)的情景,很難測(cè)量的物理量。
創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情景,從生活走向物體,營(yíng)造輕松的學(xué)習(xí)環(huán)境,激發(fā)學(xué)生的求知欲望。
在課堂上實(shí)驗(yàn)可見(jiàn)度不夠大。通過(guò)視頻文件很好地解決了這一問(wèn)題。
明確本節(jié)課的目的
讓學(xué)生從分感知,體驗(yàn)
從而引入作用力和反作用力的概念
畫(huà)圖使學(xué)生體會(huì)作用力和反作用力在不同的物體上,為后續(xù)講解這一對(duì)力的效果做鋪墊。
讓學(xué)生演示,使學(xué)生感受到科學(xué)并不神秘,培養(yǎng)學(xué)生走進(jìn)科學(xué)的意識(shí)。
給學(xué)生深刻的烙印—力的作用是相互的
物體間不同性質(zhì)的力的展示及分析,為后續(xù)總結(jié)特點(diǎn)作鋪墊。
學(xué)生初中的知識(shí)是定性記憶,引起學(xué)生回憶。
演示的學(xué)生按老師的要求充分演示,體現(xiàn)作用力和反作用力的同時(shí)性,等大性。
學(xué)生的智慧是無(wú)窮的,不可估量的。該探究讓學(xué)生自主設(shè)計(jì)探究,給學(xué)生最大的自由度,培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散性思維,以極大地調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。
突破難點(diǎn)
為學(xué)生突破本節(jié)課的難點(diǎn)做準(zhǔn)備,為學(xué)生以下自主探究提供實(shí)踐的步驟,使現(xiàn)代信息技術(shù)應(yīng)用于物理教學(xué)中,讓物理課堂充滿新時(shí)代 氣息。
呼應(yīng)課前的引入階段,再一次激活學(xué)生疲倦的腦細(xì)胞,使其再次興奮。
使用身邊的情景讓學(xué)生分析體會(huì)物理就在我們的生活周圍,鞏固、檢測(cè)學(xué)到的知識(shí),開(kāi)闊學(xué)生的視野,讓物理走向生活。
四、總結(jié)和思考
思考1:在馬拉車的情景中,以下分析正確的是( )
A.馬拉車不動(dòng),是因?yàn)轳R拉車的力小于車?yán)R的力
B.馬拉車前進(jìn),是因?yàn)轳R拉車的力大于車?yán)R的力
C.只有馬拉車勻速前進(jìn)時(shí)馬拉車的力才等于車?yán)R的力
D.只有馬拉車加速前進(jìn)時(shí),馬拉車的力大車?yán)R的力
E.無(wú)論靜止勻速加速減速馬拉車的力總等于車?yán)R的力
讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到:車?yán)R和馬拉車的力的關(guān)系與車為什么動(dòng)了是兩個(gè)問(wèn)題。
車?yán)R和馬拉車的力的關(guān)系與它們的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無(wú)關(guān),這對(duì)力始終相等。而車動(dòng)了的原因是車一個(gè)的受力問(wèn)題。
思考2:你認(rèn)為作用力和反作用力與物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有無(wú)關(guān)系?
五、課堂檢測(cè)
見(jiàn)后面。
展示信息,提高課堂效率
給學(xué)生提供交流的信息平臺(tái),學(xué)生討論分析
提供圖片,幫助學(xué)生建立正確的聯(lián)系。
學(xué)生自我練習(xí)
通過(guò)對(duì)比使學(xué)生進(jìn)一步理解作用力和反作用力的關(guān)系
實(shí)踐檢驗(yàn)
區(qū)別作用力和反作用力;以及某一個(gè)物體上的合力之間沒(méi)有關(guān)系
使學(xué)生明確作用力和反作用力的的關(guān)系在兩個(gè)物體上,與兩個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無(wú)關(guān)。
檢測(cè)及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題
板書(shū)
牛頓第三定律
一、作用力和反作用力
二、牛頓第三定律的內(nèi)容
1.內(nèi)容:兩個(gè)物體之間的作用力和反作用力總是大小相等,方向相反,作用在同一條直線上,這就是牛頓第三定律
錄像結(jié)束
2.公式:F=-F′
3.作用力和反作用力與平衡力的區(qū)別
【檢測(cè)練習(xí)】
1.如圖所示,將兩彈簧秤a、b聯(lián)結(jié)在一起,當(dāng)用力緩慢拉a彈簧秤時(shí),發(fā)現(xiàn)不管拉力F多大,a、b兩彈簧秤的示數(shù)總是相等,這個(gè)實(shí)驗(yàn)說(shuō)明( )
A.這是兩只完全相同的彈簧秤
B.彈力的大小與彈簧的形變量成正比
C.作用力與反作用力大小相等、方向相反
D.力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因
2.一根繩子吊著一只桶懸空時(shí),屬于作用力與反作用力的是( )
A.繩對(duì)桶的拉力,桶所受的重力
B.桶對(duì)繩的拉力,繩對(duì)桶的拉力
C.繩對(duì)桶的拉力,桶對(duì)地球的作用力
D.桶對(duì)繩的拉力,桶所受的重力
3.如圖靜止在斜面上的物塊與斜面之間有一對(duì)力的關(guān)系?畫(huà)圖分析.
4.分析人在走路時(shí),有幾對(duì)作用力和反作用力?
5.在你的一生中,質(zhì)量在變化(有時(shí)大,有時(shí)。晃恢迷谧兓ㄔ诳罩,在水中等);狀態(tài)在變化(靜止,加速)。任何時(shí)刻地球?qū)δ愕淖饔昧Χ嫉扔谀銓?duì)地球的作用力嗎?
【課后總結(jié)】
1.使用計(jì)算機(jī)教學(xué)效果好,配合演示實(shí)驗(yàn),把本節(jié)課的難點(diǎn)作用力和反作用力“總是”相等,計(jì)算機(jī)顯示的圖像對(duì)比分明,學(xué)生印象鮮明、深刻。
2.有利于幫助學(xué)生理解和記憶,用計(jì)算機(jī)把瞬時(shí)變化的力──碰撞過(guò)程,以及學(xué)生使力(變大變小)的過(guò)程通過(guò)具體的圖像和學(xué)生使力的感受有機(jī)結(jié)合,使學(xué)生對(duì)作用力和反作用力“同時(shí)”變化,加深記憶和理解。
3.有利于培養(yǎng)學(xué)生的能力,把對(duì)計(jì)算機(jī)的圖像的觀察和科學(xué)地進(jìn)行程序分析現(xiàn)象與教學(xué)緊密結(jié)合起來(lái),能較好地培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、思維能力、分析能力。
4.有利于觀念的更新。計(jì)算機(jī)進(jìn)入課堂,能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)、使用計(jì)算機(jī)的興趣;同時(shí),也是教學(xué)手段現(xiàn)代化的必要措施;這對(duì)我們教育觀念的更新無(wú)疑起了積極的作用。
5.利于計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)把課上不易操作的程序在課前完成,課上展示;同時(shí)把不易測(cè)量的量通過(guò)計(jì)算機(jī)輔助實(shí)現(xiàn),解決課上的難點(diǎn)、重點(diǎn)問(wèn)題。
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