巧設教學情境實施有效教學

徐杰

設計思路力雖然在生活中是常見的用語，但由于比較抽象，如何讓學生從已有的生活經驗中構建較為抽象的力的概念是本節課重點，本節課學生通過實驗研究，體驗感悟力的存在，巧妙建立力的概念.通過作圖分析的方法來研究伸長量與外力的關系.鼓勵學生注重科學實踐，善于思考和分析.總體的設計思路如下：（1）用生活中的常見實物弓箭來引領學生認識力，并且貫穿整個教學過程，培養學生學會從生活中學習物理，培養學生的觀察能力；（2）在認識彈力的基礎上，引導學生用實驗探究來研究物理規律.培養學生的實驗能力、動手操作能力、分析能力和總結概括能力；（3）師生共同完成實驗，突出老師和學生間的交流互動，激發學生的學習積極性；（4）讓學生學會用實驗作圖方法得出物理規律.

一、教學目標

1.知識與技能目標

（1）知道什么是力.

（2）通過探究物體形變大小與外力的關系，領悟彈簧測力計的原理.

（3）經歷彈簧測力計的制作和設計，培養學生樂于參與、勇于創新的意識.

2.過程與方法目標

（1）通過參與科學探究活動，培養學生初步的收集信息的能力、處理信息的能力和交流信息的能力.

（2）通過科學探究活動，培養學生的設計能力、動手能力和探究能力.

3.情感、態度與價值觀目標

（1）培養學生探索自然現象和日常生活中的物理學現象.

（2）參與觀察、實驗和探究等科學實踐活動.

（3）有將自己的見解公開并與他人交流的愿望，認識交流與合作的重要性.

二、學情分析

1.初二學生好奇心強、求知欲旺盛，勇于探究自然現象及日常生活中的物理學現象；

2.學生有將自己的見解公開并與他人交流的愿望、有主動與他人合作的精神，敢于提出與別人不同的觀點，也勇于放棄或修正自己的錯誤觀點.

三、重點難點

教學的重點：1.理解彈簧的伸長量與所受的拉力的關系；2.彈簧測力計的使用注意事項.

教學的難點：力、彈力的概念的建立.

[TP8CW18.TIF，Y#]四、教學過程

教學活動

活動1

【導入】老師帶來了一把玩具弓（圖1），如果老師想用它把箭射出去要怎么做？

（設計意圖：從生活走向物理）

生：用力拉弦.

師：請一位同學來試一下.

學生用力拉弦將箭射出.

師：他成功了，他剛才用力拉弦了嗎？

生：用力了.

師：那物理學中力是如何定義的呢？ 我們一起來學習：力 彈力.（板書：力 彈力）

過渡：先請同學們利用老師所提到的器材做一些關于力的實驗，并用自己的語言描述出你是如何做的？觀看到什么現象？

（器材：彈簧、橡皮筋、橡皮泥、直尺等）

（設計意圖：用學生身邊常見的器材，首先讓學生感受力的存在，培養學生的動手，觀察，語言表達等基本能力）

活動2探究力的存在

師：同學們觀察很仔細，剛才的表述（表1）中哪些詞是表示用力的？

生：拉、壓、捏等.

師：物理學中稱之為作用（在板書中標出）想要產生力需要幾個物體？

生：兩個.（板書中標出）

師：那么，我們一起來給力下一個定義.

生：力是物體對物體的作用.（板書）

師：我們把兩個物體區別一下，一個叫施力物體.一個叫受力物體，請問那一個是施力物體，哪一個是受力物體？

生：……

師：后面這部分我們稱為力的作用效果（將后面的部分標出）

這些作用效果有什么共同點？

生：形狀改變.

師：簡稱形變，這些形狀是否可以再分？

生：橡皮筋、氣球、直尺，撤去力后可以恢復原狀，而橡皮泥則不能.

師：撤去外力能恢復形狀的形變，稱為彈性形變，而不能恢復的稱為范性形變（投影.板書）

過渡：（拿起弓和箭）如果想把箭射出去.需要先用力拉一拉，弦就發生了……

生：彈性形變.

師：為何弦一松，箭就能射出去？

生：……

師：箭能飛出去，說明箭受到了力的作用.此力的施力物體是什么？

生：弦.

師：弦施加給弓箭的這個力我們稱為彈力.（板書）

（設計意圖：通過弦的作用，鞏固前面的彈性形變，自然引出彈力概念）

師：什么樣的物體才能產生彈力呢？

生：……

活動3演示彈力產生的對比實驗

器材：彈簧、橡皮泥、乒乓球等.

現象：壓縮的彈簧將乒乓球彈開，而壓扁的橡皮泥則不能（圖2）.

（設計意圖：形象生動地展示了彈力生產的條件）

師：什么樣的物體才能產生彈力？

生：發生彈性形變的物體.

過渡：（拿起弓箭）如果我想讓箭射得更遠需要怎么做？

生：用更大的力拉弦.

師：外力越大，弦的……

生：彈性形變越大.

師：也就是說物體彈性形變的程度與外力是有關系的.

活動4自主完成課本活動8.1

（設計意圖：培養學生獨立、自主的實驗能力）

師：得出怎樣的結論？

生：使物體發生彈性形變的外力越大，物體的形變就越大.

（板書：外力越大——彈性形變越大）

過渡：這兩者又有怎樣的定量關系？

（出示一根彈簧）彈簧有沒有被拉長？

生：沒有.

師：此時彈簧的長度被稱為原長，現在呢？（拉長）

生：伸長了.

師：兩次彈簧長度的差值，就是彈簧的形變程度.物理學上被稱為伸長量.

如果想知道伸長量與外力的關系，還需要知道力的大小.

力的國際單位是什么？

生：牛頓.

師：牛頓是偉大的物理學家，為了紀念他在力學方面的貢獻，我們以他的名字命名為力的單位.

師：請同學們利用如圖3所示的器材來探究兩者的關系.

活動5探究彈簧的伸長量與外力的定量關系

器材：鐵架臺、米尺、彈簧、鉤碼三個、直尺、白紙、筆等.

學生完成實驗將數整理到表2中.

教師將同學們的數據輸入軟件中生成圖像（圖4）.

師：通過圖像我們可以清晰地看出伸長量與外力之間成怎樣的定量關系？

生：成正比.

（設計意圖：為了避免偶然性，筆者特地選了兩種不同規格的彈簧讓學生進行實驗，發現數據生成均是一條直線，從而使探究更嚴謹，結論更具有普遍性）

師：這個結論有沒有條件呢？如果用較大的力拉彈簧，彈簧可能……

生：被拉壞.

師：是的，所以結論需要加個條件……

生：在彈性范圍內.

師：我們據此原理制成了一種測量力的工具——彈簧測力計.

活動6自主學習彈簧測力計的使用

（設計意圖：課堂留給學生自主學習，自主內化，自主留白的時間是必須的）

投影回答下列問題：

1.四幅圖（圖5）讓學生指出錯在哪里.

2.感受1 N的力.

3.用彈力測力計測出大鉤碼對彈簧的拉力.

（設計意圖：通過應用性的問題.讓學生更好地理解如何正確使用彈簧測力計，起到事半功倍的作用）

過渡：剛才同學們在實驗時就是在做一個彈簧測力計，你能否用它測大鉤碼對彈簧的拉力？試一試.

活動7用自制的彈簧測力計測大鉤碼對彈簧的拉力.

學生做實驗.

師：同學們遇到了什么困難？

生1：量程不夠.

生2：分度值太大.（0.5 N每格）

師：有什么方法解決？

生3：因為伸長量與外力成線性關系，用刻度尺將每格距離細化（減小分度值），并向下延長（增加量程），與之前自制溫度計的方法相同.

（設計意圖：學以致用，授之以魚，不如授之以漁，方法比知識更重要）

師：很好，今天，我們學到這里請同學們小結收獲.

生：……

師：課后請同學們了解一下彈性勢能，并且能夠通過網絡，了解生活中哪些物體具有彈性勢能，又有怎樣的應用，下課.

（設計意圖：將課堂擴展到課外，從物理走向社會）

教學反思本節課以弓箭為例貫穿整個教學過程，從生活走向物理，從物理走向社會.力本身是一個比較抽象的概念，讓學生從體驗力開始感悟力的存在.而通過弦將箭射出去以及兩個對比實驗巧妙地將彈力的概念提練出來，有效突破了教學難點，對于伸長量與外力的定量關系，筆者借助數據處理軟件，簡潔直觀地顯示出兩者之間的正比關系，把多媒體有效地融入到了物理教學中，成功化解了難點，最后通過應用性的問題讓學生們在解決問題的同時獲得成功感，有效達到鞏固、拓展、提升的目的.縱觀全局，筆者簡潔有效地完成了初定的教學目標，收到了良好的教學效果.