| 《力》教学体会 |
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| 福清一中 佚名 2005-9-23 10:47:27 |
一、本章的地位
力学是高中物理的基础。本章学习力的基本概念以及力的合成和分解的知识，这些知识是力学的基础内容。物理学研究物质的运动，由于力影响运动，所以在高中的物理力学知识以及后续内容，都跟本章的知识有密切的联系。因此，学好力的基本概念，学习研究力的基本思维方法，是为学习高中物理打基础，本章在整个高中物理中处于最基础的地位。
高中物理知识的深广度比初中要上一个台阶，但限于学生的知识基础和思维能力，这个台阶不能太大。另外，受知识结构本身的制约，本章的教学不能一次到位。学生对物理概念和物理规律的理解要逐步深化，这是个渐变的过程。因此，教学要求要逐步达到，应该在不同阶段提出不同层次的教学要求。否则，不仅欲速不达，还会挫伤学生学习的积极性。教师在本章的教学中要注意把握分寸，既要使学生对力的基本概念的认识得到提高，体会研究矢量问题的思维方法，又要不脱离学生的知识水平和思维能力的实际。在教学过程中，要坚持“因材施教”和“循序渐进”的原则，这是发挥教师主导作用的基本点。
新教材把力矩的知识移到第四章《物体的平衡》中介绍。这样安排突出了对力的基本知识的理解，避免由于头绪过多对学习的干扰。
二、本章的教学要求
根据教育部制订的试验用课程计划，高一物理教学课时比过去实际教学所用课时减少，而从教学大纲上看，教学内容基本没有减少。为了减少教学内容与课时的矛盾，教学中必须采取有效措施。
根据教学大纲，本章的知识比原必修课本在教学要求上有所降低，除一处是B级要求外，其他都是A级要求。如果在教学上不恰当地提高教学要求，把对力的概念的理解以及力的合成和分解提高到一定水平，不仅会加重学生的学习负担，造成学生的两极分化，而且会造成严重的课时不足，延误后续知识的学习。因此，在教学中恰当地规定教学要求，是非常必要的。下面介绍本章的教学要求。
力——
知道力的概念；
知道力是物体之间的相互作用，在具体问题中能找出施力物体和受力物体；
知道力有大小和方向，在具体问题中能画出力的图示或力的示意图。
重力——
知道重力是由于物体受到地球的吸引而产生的；
知道重力的大小和方向，用悬绳挂着的静止物体、用静止的水平支持物支持的物体对竖直悬绳的拉力或对水平支持物的压力大小等于物体受到的重力，会用公式G=mg(g=9.8N/kg)计算重力；
知道重心的概念以及均匀物体重心的位置；
弹力——
知道什么是弹力以及弹力产生的条件；
知道压力、支持力、绳的拉力都是弹力，能在力的图示(力的示意图)中正确画出它们的方向；知道形变越大，弹力越大；
知道弹簧的弹力跟弹簧伸长(或缩短)的长度成正比。
摩擦力——
知道滑动摩擦力产生的条件，会判断滑动摩擦力的方向；
知道滑动摩擦力跟压力成正比，知道滑动摩擦因数跟什么有关；
知道静摩擦产生的条件，会判断静摩擦力的方向。
力的合成——
理解力的合成和合力的概念；
理解力的合成的平行四边形定则，会用作图法求共点力的合力；
知道合力的大小与分力夹角间的关系。
力的分解——
理解力的分解和分力的概念；
理解力的分解是力的合成的逆运算；
会用作图法求分力，会用直角三角形的知识计算分力。
三、本章的能力目标
根据教学大纲的要求，高中物理教学既要传授知识，又要培养能力。加强能力的培养，是高中物理教学的重要任务。根据教学大纲在能力培养方面的要求和本章教学内容，我们提出以下能力目标。
1.观察和实验能力的培养。(在实验课中和演示实验中培养。)
2.科学思维能力的培养。(在教学中注意创设条件，“逼迫”学生独立思考，这要靠教师的引导和鼓励。)
3.理解能力的培养。(在建立每一个物理概念和物理规律时，重在理解：理解概念和规律的确切含义，理解使用条件，理解表达形式，理解与相关知识的区别和联系。)
4.科学的语言表达能力的培养。培养学生能够用精练、准确的物理语言表达物理概念、物理过程和物理规律。
从本章开始要有意识地培养学生的能力。能力目标不是短期能够达成的，但要坚持不懈地培养，持之以恒，对于提高学生的科学文化素质是大有好处的。
四、教材分析和教法建议
(一)教材分析
1.关于力的定义。初中为“物体对物体的作用”强调了“受力者”的状态，效果是形变和运动状态的改变。而新教材强调了力是物体间的作用，较为全面地说明力的相互性，为牛顿第三定律的教学打下伏笔，并扩展了思路。新课本从施力者的受力情况入手，分析得出受力者的受力状况，符合人们的生活经验，容易为学生接受。教学中要注意调动学生的兴趣。
2.关于重力。新教材在初中的基础上对重力问题进行了概括。重新提出了“重量”一词，重量就是重力的大小。教材介绍了用实验求重心的方法(悬挂法)，这个实验会引起学生兴趣。教师在这里可以多讲两句，为“质点”概念打下基础。新教材把原必修本中的万有引力部分去掉了，移到后面讲，因为此时无法给学生讲清为什么重力不是万有引力，而是由于万有引力产生的。这样的安排，使得教材体系顺畅了。
3.关于弹力的概念。初中不专门讲弹力，只是在力的测量时，用弹簧的伸长和外力的关系引入的，所以学生对弹力的认识是很肤浅的，在这里是一个台阶。高中物理不仅要认识弹力，还要会判断弹力的方向，为力的分析奠定基础。弹力的引入采用了传统的例子。新教材把原必修本中的压瓶实验移到课文后面，使得教师讲课顺畅多了。压瓶实验可以留给学生自己去做，以提高学生的兴趣和动手能力。
胡克定律作为探索性实验，应该让学生亲自去做。通过实验，可以得出相应的规律。F=kx的式子还是要介绍的，为后面简谐运动的学习打下知识的基础。
4.关于滑动摩擦。在初中讲滑动摩擦力与压力、接触面粗糙程度有关，只作定性介绍，在高中给出了定量计算公式。为了突出重点，教材编写与原必修本不同，是先讲滑动摩擦，后讲静摩擦，并引入静摩擦因数作为选学内容。
5.关于力的合成。在初中只讨论在一条直线上二力的合成。这节内容是本章的重点，在原必修本的基础上作了较大的修改，减去了初中二力合成的内容，强调了作图法解题。而在“思考与讨论”中加深了对力的合成的理解。这是一节留有余地、充分调动学生积极性的教材，教学中要注意不要上成注入式的课。
6.关于力的分解。这是初中物理未曾涉及的内容。从字面的含义上看力的分解是力的合成的逆过程(逆运算)，但实际上，力的分解比力的合成要复杂得多。因为力合成的解是唯一的，而力分解的解是无数的，要按照实际情况来决定，这就形成了高中物理的一个难点，学生往往在一些力的分解的题上束手无策。教材基本上是分力夹角为直角的分解，减小了教学的难度。
(二)教法建议
“循序渐进”“因材施教”是新大纲和新教材提倡的教法宗旨，这是我们要遵循的。我们在教学中贯彻了“学生主动参与，教师分层推进”的原则。
建议本章有三种模式的教法。
1.由教师提出问题，学生自学、讨论、总结出概念和规律。例如，力的基本概念这一节。
“力”是贯穿在整个力学中的至关重要的基本概念，学生要掌握这个概念，需要学习整个力学之后才能完整地理解和掌握，所以不要在第一节课讲更多的内容。在第一节课的教学中，应抓住两点：一是力的相互性，二是力的图示法和示意法。前者是对力的进一步认识，后者是求力和表示力的重要方法。这些内容学生在初中基本都学过，因此，以自学为主。教师给出目标或问题，让学生自找结论和方法。但目标和问题不要太过于简单、笼统。例如，不要提问：“为什么说力是物体间的相互作用?”“如何进行力的图示?”等问题，而提出：“鼓掌时两只手都有感觉吗?为什么?这说明了什么?你还能举出什么例子?”“一个放在水平面上的物体受到50牛的水平力，如何表示?”让学生读书，提出方法，自己总结，然后用总结的方法练习做题，充分调动学生的积极性。这种教法适用于初中讲过、在高中略有提高的内容，如重力、摩擦力等。
2.在教师的演示实验或学生的小实验中找到物理规律，学生总结后再应用解题。例如，摩擦力一节，滑动摩擦是本章的重点之一，而静摩擦力又是难点之一。初中讲过滑动摩擦力，学生也知道滑动摩擦力和压力、表面的粗糙程度有关。学生容易理解摩擦规律，但是要说清摩擦力的方向、压力的方向，以及记住表达式：F=μFN不容易。提醒教师们注意，滑动摩擦力用F表示，不再用f表示，压力不用N而用FN。过去叫滑动摩擦系数μ，现在改称为动摩擦因数。
静摩擦力主要讲清产生原因、它的方向和最大静摩擦力。
重心虽在初中也讲过，但很简单，这部分内容，应用演示实验：用一支点寻找物体上的支撑点，让学生讨论，就能进一步理解重心的意义。悬挂法求重心后，用支撑法再验证，使学生有较深的印象，从而达到对重力集中作用在一点的概念的理解。
弹力在初中虽有涉及，但没有专门讲解。这一节的教学，教师的主导作用要发挥在启发学生思维上。第一使学生理解弹力的存在，用演示实验给出现象；第二是关键的一步，要让学生理解弹力的方向，压力和拉力，注意分清施力和受力者。显示微小形变的实验布置给学生去做，有条件的可以发一些玻璃管给学生，并指导学生安装。
胡克定律在初中未讲过，但学生做过实验之后，完全能自己总结出来。注意比例常数k，过去称为倔强系数，现在改称为劲度系数。
力的合成，在初中虽然讲过，但是在非常简单的条件下的合成。这节课的教学教师要做演示实验，提出启发式的问题，由学生总结共点力合成的规律。演示实验是原甲种本的实验，教师在演示之前一定要反复调试器械，使滑轮的摩擦达到最小，因为这个实验要做得比较准确。在初中虽然也提到过合力的效果和二力的效果相同，但并没有实验证明，只是举例说明，而且通过实验要证明力的合成满足平行四边形定则，绝不可误差很大，给学生不真实感。由实验得到平行四边形定则后，要进行讨论，教师提出问题，学生进行讨论回答，将合力、分力的大小关系按不同条件进行总结。还要总结用图示法解题的步骤。教师可组织学生按课本中“思考与讨论”的问题进行讨论，不要急于给学生讲。这种类型的课主要是讲授方法，一定要做好实验。
3.教师从已知知识引导学生获取新知识，要用启发的语言，要引导学生求知新的知识，这类课应运用在初中未涉及的内容中。
例如，教学力的分解，教师只需指出力的分解是力的合成的逆运算，同样要满足平行四边形定则，让学生讨论知道一个合力，可以分解为多少对分力?在什么条件下分力是定值，在什么条件下分力是不定的，知道正交分解的用途即可，不要搞得过深。
(三)关于学生实验
本章有两个学生实验：
1.长度的测量；
2.验证力的平行四边形定则。
长度的测量是从原必修本中的“用卡尺观察光的衍射现象”的实验中分离出来的，这个实验主要是要使学生会使用游标卡尺。“验证力的平行四边形定则”就是原必修教材中的“互成角度的两个力的合成。”
对学生实验教师要重视起来，使学生通过实验有所收获。实验教学中应当使学生知道：
1.实验仪器的结构和用法。在长度的测量中，只有卡尺，但要让学生懂得为什么10个分度的游标可以准确到0.1mm，20分度的可以准确到0.05mm，那么50分度的游标又可准确到多少?
2.实验的原理和方法。这一点一定要让学生在实验前理解，否则实验就达不到预期的效果。例如，“验证力的平行四边形定则”的实验，要记录几个数据：0点的位置，几次两分力的方向和大小的记录。这些数据和位置是干什么的，学生一定要明白。
3.要培养学生做完实验整理器材的习惯。
4.要求学生学会写实验报告，进行数据处理。
(四)课时建议
本章用9节课授完，除第6节力的合成用两节课之外，每节课1节内容，学生实验2节。
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