课外读物优秀教学设计范文

品味物理分解思想

---从力的分解入手

江苏省南通市通州区

江苏省西亭高级中学

王进

邮编：226301 一、教材分析

“力的分解”是高中物理力学部分的基础内容之一，承接“力的合成”，依然是等效替代思想的具体应用。力的分解是力的合成的逆运算，但是知识难度和能力层次上的要求又高于力的合成，需要学生亲身感受并学会从力的作用效果的角度来分解一个力。利用平行四边形法则进行力的分解，也是今后对矢量分析的基础，通过力的合成与分解掌握力的平行四边形定则，为位移、速度、加速度、电场强度、磁感应强度等矢量的学习。为牛顿定律乃至整个高中物理的学习奠定了基础，因此教学中要有意识的培养学生的知识迁移能力。

二、学生分析

1．知识基础：学生已经学习了力的概念、力的表示及分类、力学中的三种力、力的合成。对合力与分力的等效替代有了一定的认识，对平行四边形定则有了初步的了解，形成了一定的认知结构。

2．能力基础：学生在学习力的合成时对等效思想已有所了解，但认识不深。由于实际情况不同，对于不同的力的作用效果学生还很难把握。高一学生对力的图示已经有较好的掌握，但学生缺乏严谨的作图习惯，在授课过程中需要教师既起示范作用，又有意识的培养学生的动手作图能力和严谨的态度与实事求是的科学精神。本节课从知识内容和学生学情来看有两大突出特点，即：知识不难，难在应用；学生困惑，惑在实际。

三、教学目标：

1．通过交流讨论，正确理解分力的概念，理解力的分解的含义。

2．通过交流讨论，初步掌握根据力的实际作用效果确定分力的方向。

3．通过交流讨论，会根据平行四边形定则，利用几何知识，求分力的大小和方向。

4．通过交流讨论，列举日常生活的实例，创设情景，让学生经历将实际问题抽象为物理模型来解决物理问题的探究过程，从中渗透理论联系实际的科学方法。从力的作用效果，进一步领会分力代替合力的等效思维方法。

5．通过交流讨论，培养学生对科学的好奇心与求知欲，培养学生严谨的科学态度和实事求是的科学精神。

6．通过交流讨论，通过讨论与交流等活动，培养学生与他人合作与交流及反思的习惯。发扬与他人合作的精神，分享实验探究成功后的喜悦之情。

四、教学重点和难点

会运用平行四边形定则进行力的分解。如何判断一个力的作用效果，从而根据力的作用效果将这个力进行分解。

五、实验器材：棉线、钩码、长木板、毛刷、滑块、胸卡、小车、吹风机

六、教学内容

1．情景激疑，导入新课

师：同学们，这里有三根材质和粗细一样的棉线，现在我用一根挂上钩码，观察线有没有断？

生：没有

师：用两根线上挂钩码，会有什么情况呢？

生：……

师：请观察

生：断了！

师：这是为什么呢？带着这个问题今天我们一起来探究力的分解。

2．概念的初步认识

师：我们一起来探究这样一个实验：

演示实验：如图所示，将橡皮筋的两端固定在板上AB两点，并使橡皮筋处于原长。先用两个力F1，F2将橡皮筋拉至O点，再用一个力F拉至O点。

学生活动：根据此实验，回忆合力、分力的概念。

生：F叫做F1，F2的合力，F1，F2叫做F的分力

师：对，也就是用一个力替代两个力，分力和合力的作用点相同吗？

生：一样

师：力的合成的概念是什么？

生：求几个力的合力的过程

师：对。求合力遵循什么定则？

生：平行四边形定则

师：对。那么现在这里这个力可以用怎样的两个力去替代吗？

生：F1，F2

师：为什么可以呢？

生：因为这两个力也将橡皮筋拉至O点，效果一样。

师：那么有没有其他方法拉至O点呢？

生：有

师：哪位同学来演示？

学生演示实验

师：那么把一个力分解成两个力，有多少种情况啊？

生：很多种，力的分解是不唯一的。

3．实验探究概念

师：那么到底如何来确定分力呢？比如，我们要求解橡皮筋AO段、BO段的弹力T1和T2（图一中未标出），应该怎样分解力F？

生：应该沿着AO、BO的方向分解力F。

师：为什么？

生：沿着力F的两个作用效果，拉两根橡皮筋。

师：对。请同学们画出分力的方向

展示学生作图

师：在具体的实际问题中，我们往往根据力的实际作用效果去分解，按照力的实际作用效果分解力可以得到多少种情况？为什么

生：一种情况，这种作用效果是唯一的。

师：很好。下面我们来看生活中的实景

情景一：拖拉机拉耙，探究拉力的作用效果。

师：拖拉机拉耙相当于什么物理模型，请同学们小组讨论建构模型并体验探究拉力的作用效果。

请小组展示：……（展示几种情景）

师：其他同学能够理解拉力的实际效果吗？

生：是的

师：请同学们画出分力的方向

展示学生作图

情景二：引桥、盘山公路。

思考：汽车在引桥上时，重力有怎样的作用效果？

生：……

师：请同学们小组讨论建构模型并体验探究重力的作用效果。

请小组展示：……

演示实验：这是一个保鲜膜袋里装有一定量的水，观察为什么下面粗上面细？

现在把水袋放在倾斜木板上，同学们观察现象。

小组讨论重力的作用效果：

生：……

思考：压斜面是重力的作用效果吗？

生：是的

师：分力和合力的作用点相同吗？

生：同

师：那么这个分力作用在斜面上了吗？

生：没有

师：所以压斜面并不是重力的实际作用效果，但是我们可以借助这些外部的表现它的作用效果。

师：请同学们画出分力的方向

展示学生作图

情景三：塔吊

师：我们今天只研究这一块

设计实验与体验：1、利用身边的小物品如何来设计塔吊模型？

2、拉力有怎样的作用效果？（一是拉绳；二是压杆）

请小组展示：……

师：拉力有怎样的作用效果？

生：……

师：怎样感觉到这样的作用效果的？

生：……

师：对，是拉力的直接作用效果吗？

生：不是，是借助这些外部的表现它的作用效果。

师：很好！请同学们画出分力的方向

展示学生作图

4．建构概念

师：力的分解的概念是什么？

生：已知一个力求它分力的过程。

思考：力的分解根据力的作用效果分解两个力。那么两个力画多大呢？

学生猜想：

生：遵循平行四边形定则

师：其他同学是否认可？

生：认可

师：为什么呢？

生：力的分解是力的合成的逆运算

师：请同学们规范作出图。

展示学生作图

师：什么表示分力的大小？

生：长度

讨论交流：1、上图重力G可以分解为G1和G2，表示物体受到下滑力G1和斜面受到的压力G2，这种说法对吗？为什么？

2、长江大桥的引桥为什么要建得那么长？

师：G1和G2实际不存在。在比如：就是斜面受到的压力G2，施力物体和受力物体是什么？但是G2作用点在哪个物体上？矛盾吗？

5．概念的再认识

师：帆船运动大家应该都看过，下面我们来模拟演示

实验装置：在小车上安装一面用塑料制作的“帆”，模拟帆船。

演示实验：风三个不同方向吹。学生猜想帆船运行的方向。

讨论交流：帆船为什么能够“逆风航行”？

生：……

思考：风力有怎样的作用效果呢？

请同学们画出力的分解图。

展示学生作图

解释课前小实验

交流讨论：为什么用两根互成角度的线提钩码反而断了？

生：钩码的重力产生两个作用效果，一个沿绳拉OA，另一个沿绳拉OB，作图发现，两绳夹角越大，绳的拉力就越大，且可能大于重力，故用两根互成大角度的绳断了。

思考：一个力不变，分解成两个力，两个分力的夹角越大，两个分力怎样变化？

生：越大

七、课堂小结

同学们，本堂课和大家一起经历了由力的合成来建立力的分解的概念，实验探究根据力的作用效果来分解力的研究过程。

结束语：同学们，科学的探究过程是艰辛的，人生的道路也是曲折的，衷心地希望同学们巧用分解法，享受过程美，利用智慧的分解描绘出自己最绚丽的人生！

八、教后反思

结合该课对概念构建的认识，概念构建是高中物理最常见的，要非常重视如何帮助学生构建概念，我结合力的分解谈谈如何基于学力培养的高中物理概念建构教学：

1、学生学力的内涵及意义

学习是新世纪人们的一种崭新的生活方式，它不是一个终结，而是一个过程，脱离了这个过程，就难以生存。新课程改革着眼于学生终生学习理念和能力，以培养学生创造精神和实践能力为重点，倡导教学内容的呈现方式、教学方式、学习方式、师生互动方式等信息网络条件下的更大改革，其功能不仅是传授知识技能，而且要使学生形成积极主动的学习态度，学会学习，形成正确的价值观，形成一定的学力。所谓学力，从广义上说，是学生借助学校教育所形成的多种能力及学问上达到的程度。它包含两方面的意思：一是指学习者通过学习所达到的在知识、能力、技巧等方面的水平；二是指在现实水平上所具有的今后学习的实际可能行。而学习能力包括三方面的内容，即“基础性学力”、“发展性学力”、“创造性学力”。所谓“基础性学力”，指的是作为合格公民所需要的基本的态度、能力与知识复合，是“发展性学力”与“创造性学力”的基础；“发展性学力”亦即学习主体为主动适应迅速发展的未来社会所必须具备的自我发展的态度，能力与知识的复合；“创造性学力”可以表述为适应经济要求所必须具备的探求态度，批评与创新能力，必须的知识、经验的积累和对知识的开放性、多维性的认识的复合。

2．基于学生“基础性学力”对概念的初步认识

基本教育原则——应尽力避免直接教给学生各种专门知识，而是最好应留待他们去运用已有的知识去探究新的知识。在这里，需要的是一种态度或是一种基本看法。学生已经掌握分力、合力和力的合成的概念，分力和合力的原则是等效替代，也就是用一个力去替代几个力所作用的效果，在这个“基础性学力”层面上学生很容易知道可以用几个力去替代一个力，因为学生掌握了分力和合力的原则是等效替代。同时也可以发展学生的思维能力。

3．基于学生“发展性学力”通过实验探究构建概念

实验教学资源的丰富性可以促成学生行为的自主性，可以在尊重学生知识层次、思维能力的背景下促成学生发展的自然性。学生通过自主构建，自主体验、自主实验，使得其才能得到内在的发展。在《力的分解》的教学中，概念相对较为简单，也就是一个力可以分解成几个力，但是一个力如何分解，学生理解比较困难，我这里通过学生生活中的情景，由学生根据自己的知识基础、认知能力让学生自主构建模型，体验探究力的作用效果，自主作出分力的方向。如：

情景一：拖拉机拉耙，探究拉力的作用效果。

情景二：引桥、盘山公路。

情景三：塔吊

通过小组讨论及小组间交流，总结提炼来构建力的分解的概念、分解力的定则、如何可以得到相应的

分力。使学生在思维上得到纵向延伸和横向拓宽，尽可能广的发散思维，培养其发展性思维，从而培养了发展学力。实验教学是一种基于情境教育的灵动的教学实践，通过问题情境化，能催促学生进行创造性思维活动，诱发发散性思维和集中性思维，使学生由景生情，由情生趣，由趣激思，由思生辨，使学生受到多方位、多维度情感的熏陶，使学生思维发散、思维创新。

4．基于学生“创造性学力”对概念再认识

我这里做了一个模拟帆船装置：在小车上安装一面用塑料制作的胸卡，

小车模拟船，胸卡模拟帆。演示实验：风三个不同方向吹（正面吹、垂直吹、反向吹）。学生观察帆船运行的方向。讨论交流：帆船为什么能够“逆风航行”？

学生基于“基础性学力”和“发展性学力”基础上，激发学生“创造性学力”对力的分解的概念再认识，这样可以不仅对自己探究的果实可以得到再次的验证，还能培养学生的世界观、人生观和辩证唯物主义思想

总之，本人认为实验探究教学有利于学生建构物理概念体系、厘清物理规律，有利于学生对知识、认识产生关心和兴趣，彰显主观能动性，有助于夯实基础学力，提升发展学力，开发创造学力，有利于营造轻松学习、探究学习环境，有利于践行新课程理念，有利于落实“少教多学”、“限时讲授、合作学习、踊跃展示”的教学观、有利于培养创新性人才，提升学生创新学力，能更好的协调学生志、趣、能匹配发展。