基于課程標準的《力》的教學設計

牟 林

(青島第五中學 山東 青島 266071)

基于課程標準的《力》的教學設計

牟 林

(青島第五中學 山東 青島 266071)

1 教學任務分析

“力”的概念是物理學中最基本、最重要的概念之一，它貫穿了力學乃至整個物理學的始終，是學好力學及整個物理學的基礎．

在初中物理的學習中，力是進一步學習重力、彈力、摩擦力、壓強、浮力、簡單機械、功、功率等知識的基礎．同時，力在日常的生產生活中應用十分廣泛．因此，學生對力的概念的正確理解和力的作用效果的學習對學生后續課程的理解有重要作用．

力的概念的形成是從日常生活常見的物理現象和實驗現象中，經過歸納、抽象形成的，是最能體現認識論的“兩個飛躍”的典型案例，對于學生抽象思維能力的培養具有重要作用．

【課程標準的有關要求及解讀】

《義務教育物理課程標準(2011年版)》與力有關的三級主題有兩個，基本上是由《課標(實驗稿)》中的一個三級主題分拆而成(另外有兩個例子與一個活動建議)．

2.2.3 通過常見事例或實驗，了解重力、彈力和摩擦力，認識力的作用效果．

2.2.4 能用示意圖描述力．會測量力的大小．知道二力平衡條件．

很明顯，課標對“力”這個三級主題既有過程性要求，又有對知識的終結性要求．對過程的要求是“通過常見事例或實驗”，要求是把常見事例放到實驗的前面，體現了讓學生在“生活情境中學物理”的現代科學教育理念；對力的作用效果要求是使學生認識到力可以改變物體的形狀，或改變物體的運動狀態．

本節課是人民教育出版社出版的《義務教育教科書物理·八年級》下冊(2012年10月第1版)第七章第1節的學習內容，是學習力學知識的開篇，本節后面陸續安排了怎樣描述力、彈力與彈簧測力計、來自地球的力與摩擦力等內容；為后面學習力與運動、壓強、浮力等內容奠定基礎．

因此，本節課無論在知識學習方面，還是在培養學生抽象思維能力方面都有著十分重要的作用．由此，將本節課的教學重點定為力的概念．

2 學情分析

“力”的概念貼近生活，與學生的生活息息相關，其事例十分普遍．八年級的學生雖然不知道物理學中力的確切含義，但是，學生對力的作用效果的各種具體表現是熟悉的，相關的感受很多，較易吸引學生參與思考、討論．

一方面，物理學中力的概念是對一類客觀現象分析、歸納、抽象的基礎上形成的，具有抽象性與概括性強的特點；另一方面，學生在日常生活中使用的力的概念多與力量、爆發力、耐力、能力、體力等聯系在一起，與物理學中力的概念不一致，要把學生頭腦中已有的不正確的前概念轉變為正確的物理學概念，難度較大．

學生在學習過程中，容易對力形成“施力在前，受力在后；施力主動，受力被動”；“只有人、動物等有生命力的物體等才能夠施加力，無生命的物體不能施加力”；“只有機車、起重機等個別的沒有生命的物體能夠施加力”等相異構想．

因此，教學中可以利用貼近學生實際的圖片、視頻、實驗等多種手段設置不同的情境，為學生提供豐富的感性素材，引導學生分析各種情境——當力作用在物體上時，物體受力后發生的現象，讓學生通過對豐富事例的分析、抽象概括過程中找到各種現象的共同點和不同點，從而歸納出力的概念與力的作用效果．

由此，本節教學的難點確定為力的概念的形成．

3 教學目標

(1)知道力是物體對物體的作用．

(2)能用“力的作用是相互的”知識解釋相關的簡單現象．

(3)舉例說明力的作用效果．

(4)在建立“力”的概念的過程中，學習歸納法．

(5)經歷探究“力的作用特點”的過程，感受力的作用是相互的．

(6)在建立力的概念的過程中，體會物理在生活中的應用．

4 評價活動設計

根據基于課程標準的教學中“評價活動設計先于教學活動的設計”的要求，為檢測教學目標的達成，設計了分析卡通動畫中力的現象等3個練習題．

(1)通過問題6，7，8，9及練習題(1)、(3)檢測教學目標(1)的達成；

(2)通過問題13，14，15及練習題(1)、(2)檢測教學目標(2)的達成；

(3)通過問題18及練習題(1)、(2)檢測教學目標(3)的達成；

(4)通過問題4，5，6檢測教學目標(4)的達成；

(5)通過問題10，11，12檢測教學目標(5)的達成；

(6)通過問題3，6檢測教學目標(6)的達成．

5 創新之處

本節課程設計中，以實現認識論中從感性認識到理性認識，再從理性認識到實踐的“兩個飛躍”理論為主導，采用貼近學生實際的器材、圖片、實驗等多種手段設置不同的生活實例情境，為學生提供豐富的感性素材，引導學生分析各種情境，實現從感性認識到理性認識的第一個飛躍．播放視頻，然后讓學生運用與力相關的知識解釋現象，實現從理性認識到生活實踐的又一個飛躍．而這“兩個飛躍”理論與“從生活走進物理，從物理走向社會”的課程理念相一致．

為便于學生思考，在采用素材方面，將教材中部分實例稍作調整，例如，把在學習磁現象之前不易解釋的同名磁極相互排斥的例子，換為學生生活中熟悉的磁鐵吸引鐵釘；增加一個動物施加力的作用的例子——狗拖雪橇等，更貼近學生生活實際，以達到更好的教學效果．

6 教與學的活動設計

6.1 利用親身感受的實驗創設情境引入新課

教與學的活動1：鼓勵學生上臺拉伸兩個不同的臂力器，讓學生在親自體驗后說出自己的感受并提出問題．

問題1：在彎折兩個臂力器時你有什么不一樣的感受？

教與學的活動2：由學生的感受過渡到生活中的力，讓學生思考并列舉出生活中與力有關的詞語．

問題2：同學們能否說出日常生活中與力有關的詞語？

銜接過渡：在物理學中我們也要研究力，只是在物理學中力的含義要狹窄很多，并有確切的含義．那么，什么是物理學中的力呢？

教學設計說明：從學生喜歡使用的健身活動——彎折臂力器開始新課，易于調動學生的學習積極性．通過讓學生列舉與力有關的詞語，使學生意識到力與生活密切相關，體現“從生活走進物理”的課程理念，也激發學生的求知欲．

6.2 抽象歸納 建立概念

教與學的活動3：利用多媒體展示7個典型實例的圖片：運動員舉起杠鈴、推土機推走泥土、漁翁拉起漁網、狗拖動雪橇、磁鐵吸引鐵釘、機車牽引車廂、起重機吊起重物．然后教師出示下面問題后，引導進行學生思考交流討論：找出每個實例的用力者、用力方式和受力者，完成表格，并嘗試分析歸納7個實例所隱含的共同點．

問題3：每幅圖所展示的現象中是誰用的力？怎樣用的力？是對誰用的力？請完成表格．

表1 力

問題4：在以上用力的實例中，是不是一定要有人的參與？用力者和受力者是否一定要接觸？用力方式有什么特點？

問題5：在這7個不同的實例情境中，是否隱含共同點？

教與學的活動4：為便于學生尋找本質，教師引導學生對7個例子，進行歸納，經歷抽象過程．后讓學生列舉生活中其他用力的例子，分析并體會“一個物體作用于另一個物體”的普適性，并嘗試給“力”下定義．

在這些實例中，運動員、推土機、漁翁、磁鐵、機車、起重機等都是用力者，可以抽象為物體；杠鈴、泥土、漁網、鐵釘、車廂、重物等都是受力者，也抽象為物體．

物理學中把這些實例中的舉、推、拉、拖、吸引、牽引、吊等用力方式都叫做作用(這是一個抽象過程)．

這樣一來，這些實例共同的地方就是：一個物體作用于另一個物體．

在此基礎上，提出問題：

問題6：你能否再舉出幾個生活中用力的例子？這些用力的例子與上述例子的共同點一樣嗎？

問題7：你能否給“力”下個定義？

總結歸納：

力(Force)是一個物體對另一個物體的作用．通常用字母F表示．

教與學的活動5：提出問題，讓學生思考、討論并區分力所涉及的“施力物體”和“受力物體”這兩個物體．

問題8：在所有用力的實例中，一個力涉及幾個物體？如何區分呢？

問題9：剛才我們所舉的一系列實例中，誰是施力物體？誰是受力物體？

教學設計說明：力的概念比較抽象，是初中學生在物理學習中第一次通過系統的抽象過程建立概念，因此，教師引導學生通過對生活實例形成的感性認識進行分析，教給學生從每個現象中尋找關鍵詞、由現象到本質的抽象思維方法，抽象出實例共同的本質特征，實現認識的“第一個飛躍”，形成力的概念這一理性認識．

6.3 親身體驗探究相互性

教與學的活動6：請同學們兩人擊掌，進行親身體驗，并思考下列問題：

問題10：請分別說明施力物體和受力物體是誰？

問題11：為什么每個人都說自己是施力物體，而對方是受力物體？這說明力的作用有什么特點？

教與學的活動7：請同學們小組之間合作完成手拍桌子、雙手互拍、拉橡皮筋、提書包……等親身體驗性實驗，然后思考、討論和探究“力的作用是相互的”這一特點，回答以下問題：

問題12：說出你進行以上活動時手是否受到了力？這個力是誰施加的？

問題13：力的作用有什么特點？請舉例說明．

問題14：問題討論：劃船的時候，想要船向前運動應該向哪個方向劃水？為什么？

歸納總結：

甲物體對乙物體施力時，乙物體對甲物體也一定施加一個力，因此，力的作用是相互的．

教與學的活動8：引導學生分析、討論新課引入時彎曲臂力器、運動員舉起杠鈴等7個實例中力的作用特點，然后提出思考問題，讓學生進一步理解“力的作用是相互的”．

問題15：之前列舉的運動員舉起杠鈴、推土機推走泥土、漁翁拉起漁網、磁鐵吸引鐵釘、機車牽引車廂、起重機吊起重物等情況中，力的作用是否是相互的？

教學設計說明:采取讓學生動手做體驗性實驗的方法，使學生通過實驗探究“力的作用是相互的”，得出結論，符合世界科學教學“讓學生做科學”的理念，同時也可以有效地預防學生形成“施力在前，受力在后；施力主動，受力被動；只有人、動物等有生命力的物體等才能夠施加力，無生命的物體不能施加力；只有機車、起重機等個別的沒有生命的物體能夠施加力”等相異構想．通過深入地分析、深刻地思考，會讓學生體驗到，在簡單的、司空見慣的現象中，卻隱藏著深刻的道理，可以提高學生的分析能力，對自然現象與力有關的問題產生更深刻的理解．

6.4 趣味游戲認識作用效果

問題16：當一個物體受到力的作用時，會發生什么變化？也就是說，力的作用可以產生哪些效果呢？

教與學的活動9：讓學生分組動手實驗玩氣球，在不損壞氣球的情況下，盡可能多地變化玩法，看有幾種玩法，提醒學生：用力不要太大，以不損壞氣球為度．

問題17：氣球有哪些玩法？在不同的玩法中，氣球是否受力？如果受力，氣球發生了什么變化？

教與學的活動10：讓學生閱讀課本，了解物體由靜變動、由動變靜以及運動快慢和方向的改變，都被認為它的運動狀態發生了改變．

教與學的活動11：讓學生列舉出生活中能夠說明力的作用效果的實例，進一步認識力的作用效果．

問題18：你能否列舉出日常生活中說明力的作用效果的實例？

歸納總結：

力的作用效果.力可以使物體的形狀發生改變(簡稱形變)，也可以使物體的運動狀態發生改變．

教學設計說明：讓學生利用生活中的玩具——氣球做探究實驗，總結出力的作用效果，這樣的設計充分利用學生的經驗和感受，在這個基礎上，通過學生的“學”，而不是教師的“講”，讓學生“思而得之”“學而得之”．有利于學生的理解，也容易調動學生的學習積極性．

6.5 應用新知加深理解

教與學的活動12：利用多媒體投影例題，先讓學生自己獨立思考、找出答案；然后小組合作討論；最后教師全班學生交流，完成練習．

【例題1】找出播放的卡通動畫《貓和老鼠》視頻片段中與本節學習的力有關的現象有哪些？請給予解釋．

【例題2】運動員用網球拍擊球時，球和網拍都變了形．這表明兩點：一是力可以使物體發生______，二是力的作用是______的．此外，網拍擊球的結果，使球的運動方向和速度大小發生了變化，表明力還可以使物體的______發生改變．

【例題3】一本書放在桌面上，書受到桌面的支持力F，這個力的施力物體是__________，受力物體是__________；桌面受到書的壓力F′，這個力的施力物體是__________，受力物體是__________．

教學設計說明：讓學生觀看初中生這個年齡段喜歡的動畫片，找出其中與力有關的現象，并給出解釋，適合學生的年齡特點；用打網球、課本放到課桌為例，引導學生用學習的力的知識解答．這兩項內容既擴展學生的視野，又發散學生的思維，同時實現了認識的第二個飛躍，從對力的理性認識回到生活實踐中，貫徹了從物理走向社會的理念．

6.6 全面總結，盤點收獲

教與學的活動13：讓學生先從三維學習目標自己總結本節課的收獲；與同學相互交流；后在教師引導下全班總結．

問題19：本節課學到了哪些與力有關的知識？

問題20：在學習力的相關知識的過程中主要運用了什么方法？

問題21：學完本節后你有哪些感悟？

收獲要點：

(1)運用歸納法建立了力的概念——力是一個物體對另一個物體的作用；

(2)體驗實驗，探究了“力的作用是相互的”；

(3)通過玩氣球，了解了“力的作用效果是改變物體的形狀和運動狀態”；

(4)力在生活中應用十分廣泛．

教學設計說明：在教師引導下，學生從三維學習目標談本節課的收獲和體會，既是對本節內容的總結升華，又緊扣教學目標，保持課程標準與課堂教學的一致性，有助于學生養成注重全面發展的意識．

6.7 課外作業動手又動腦

練習1：現在給你一塊長木板、一個小木塊、一顆小鋼珠、兩塊磁鐵、兩個小車、兩個皮球，請你從中任選器材設計實驗，說明下面的力學知識．

(1)兩個互不接觸物體間也可以產生力的作用．

(2)力的作用是相互的．

(3)力可以改變物體的形狀．

(4)力可以改變物體的運動狀態．

練習2：根據你對“力是物體對物體的作用”的認識，說明“一個巴掌拍不響”的原因．

練習3：下列關于力的說法，錯誤的是 ( )

A.人推車時，人也受到車的作用力．

B.兩個物體只要相互接觸，就一定發生力的作用．

C.用手捏一個空的易拉罐，易拉罐變癟了，表明力可以使物體發生形變．

D.排球運動員扣球的方向發生了改變，表明力可以改變物體的運動狀態．

教學設計說明：依據“實施以培養學生創新精神與動手實踐能力為重點的素質教育”的要求，作業的重點不僅是書面解答，而是動手與動腦相結合，讓學生在課外通過動手設計實驗加深對力的認識，通過作業檢測學生的學習水平．

2017-12-13)