巧设教学情境实施有效教学

徐杰

设计思路力虽然在生活中是常见的用语，但由于比较抽象，如何让学生从已有的生活经验中构建较为抽象的力的概念是本节课重点，本节课学生通过实验研究，体验感悟力的存在，巧妙建立力的概念.通过作图分析的方法来研究伸长量与外力的关系.鼓励学生注重科学实践，善于思考和分析.总体的设计思路如下：（1）用生活中的常见实物弓箭来引领学生认识力，并且贯穿整个教学过程，培养学生学会从生活中学习物理，培养学生的观察能力；（2）在认识弹力的基础上，引导学生用实验探究来研究物理规律.培养学生的实验能力、动手操作能力、分析能力和总结概括能力；（3）师生共同完成实验，突出老师和学生间的交流互动，激发学生的学习积极性；（4）让学生学会用实验作图方法得出物理规律.

一、教学目标

1.知识与技能目标

（1）知道什么是力.

（2）通过探究物体形变大小与外力的关系，领悟弹簧测力计的原理.

（3）经历弹簧测力计的制作和设计，培养学生乐于参与、勇于创新的意识.

2.过程与方法目标

（1）通过参与科学探究活动，培养学生初步的收集信息的能力、处理信息的能力和交流信息的能力.

（2）通过科学探究活动，培养学生的设计能力、动手能力和探究能力.

3.情感、态度与价值观目标

（1）培养学生探索自然现象和日常生活中的物理学现象.

（2）参与观察、实验和探究等科学实践活动.

（3）有将自己的见解公开并与他人交流的愿望，认识交流与合作的重要性.

二、学情分析

1.初二学生好奇心强、求知欲旺盛，勇于探究自然现象及日常生活中的物理学现象；

2.学生有将自己的见解公开并与他人交流的愿望、有主动与他人合作的精神，敢于提出与别人不同的观点，也勇于放弃或修正自己的错误观点.

三、重点难点

教学的重点：1.理解弹簧的伸长量与所受的拉力的关系；2.弹簧测力计的使用注意事项.

教学的难点：力、弹力的概念的建立.

[TP8CW18.TIF，Y#]四、教学过程

教学活动

活动1

【导入】老师带来了一把玩具弓（图1），如果老师想用它把箭射出去要怎么做？

（设计意图：从生活走向物理）

生：用力拉弦.

师：请一位同学来试一下.

学生用力拉弦将箭射出.

师：他成功了，他刚才用力拉弦了吗？

生：用力了.

师：那物理学中力是如何定义的呢？ 我们一起来学习：力 弹力.（板书：力 弹力）

过渡：先请同学们利用老师所提到的器材做一些关于力的实验，并用自己的语言描述出你是如何做的？观看到什么现象？

（器材：弹簧、橡皮筋、橡皮泥、直尺等）

（设计意图：用学生身边常见的器材，首先让学生感受力的存在，培养学生的动手，观察，语言表达等基本能力）

活动2探究力的存在

师：同学们观察很仔细，刚才的表述（表1）中哪些词是表示用力的？

生：拉、压、捏等.

师：物理学中称之为作用（在板书中标出）想要产生力需要几个物体？

生：两个.（板书中标出）

师：那么，我们一起来给力下一个定义.

生：力是物体对物体的作用.（板书）

师：我们把两个物体区别一下，一个叫施力物体.一个叫受力物体，请问那一个是施力物体，哪一个是受力物体？

生：……

师：后面这部分我们称为力的作用效果（将后面的部分标出）

这些作用效果有什么共同点？

生：形状改变.

师：简称形变，这些形状是否可以再分？

生：橡皮筋、气球、直尺，撤去力后可以恢复原状，而橡皮泥则不能.

师：撤去外力能恢复形状的形变，称为弹性形变，而不能恢复的称为范性形变（投影.板书）

过渡：（拿起弓和箭）如果想把箭射出去.需要先用力拉一拉，弦就发生了……

生：弹性形变.

师：为何弦一松，箭就能射出去？

生：……

师：箭能飞出去，说明箭受到了力的作用.此力的施力物体是什么？

生：弦.

师：弦施加给弓箭的这个力我们称为弹力.（板书）

（设计意图：通过弦的作用，巩固前面的弹性形变，自然引出弹力概念）

师：什么样的物体才能产生弹力呢？

生：……

活动3演示弹力产生的对比实验

器材：弹簧、橡皮泥、乒乓球等.

现象：压缩的弹簧将乒乓球弹开，而压扁的橡皮泥则不能（图2）.

（设计意图：形象生动地展示了弹力生产的条件）

师：什么样的物体才能产生弹力？

生：发生弹性形变的物体.

过渡：（拿起弓箭）如果我想让箭射得更远需要怎么做？

生：用更大的力拉弦.

师：外力越大，弦的……

生：弹性形变越大.

师：也就是说物体弹性形变的程度与外力是有关系的.

活动4自主完成课本活动8.1

（设计意图：培养学生独立、自主的实验能力）

师：得出怎样的结论？

生：使物体发生弹性形变的外力越大，物体的形变就越大.

（板书：外力越大——弹性形变越大）

过渡：这两者又有怎样的定量关系？

（出示一根弹簧）弹簧有没有被拉长？

生：没有.

师：此时弹簧的长度被称为原长，现在呢？（拉长）

生：伸长了.

师：两次弹簧长度的差值，就是弹簧的形变程度.物理学上被称为伸长量.

如果想知道伸长量与外力的关系，还需要知道力的大小.

力的国际单位是什么？

生：牛顿.

师：牛顿是伟大的物理学家，为了纪念他在力学方面的贡献，我们以他的名字命名为力的单位.

师：请同学们利用如图3所示的器材来探究两者的关系.

活动5探究弹簧的伸长量与外力的定量关系

器材：铁架台、米尺、弹簧、钩码三个、直尺、白纸、笔等.

学生完成实验将数整理到表2中.

教师将同学们的数据输入软件中生成图像（图4）.

师：通过图像我们可以清晰地看出伸长量与外力之间成怎样的定量关系？

生：成正比.

（设计意图：为了避免偶然性，笔者特地选了两种不同规格的弹簧让学生进行实验，发现数据生成均是一条直线，从而使探究更严谨，结论更具有普遍性）

师：这个结论有没有条件呢？如果用较大的力拉弹簧，弹簧可能……

生：被拉坏.

师：是的，所以结论需要加个条件……

生：在弹性范围内.

师：我们据此原理制成了一种测量力的工具——弹簧测力计.

活动6自主学习弹簧测力计的使用

（设计意图：课堂留给学生自主学习，自主内化，自主留白的时间是必须的）

投影回答下列问题：

1.四幅图（图5）让学生指出错在哪里.

2.感受1 N的力.

3.用弹力测力计测出大钩码对弹簧的拉力.

（设计意图：通过应用性的问题.让学生更好地理解如何正确使用弹簧测力计，起到事半功倍的作用）

过渡：刚才同学们在实验时就是在做一个弹簧测力计，你能否用它测大钩码对弹簧的拉力？试一试.

活动7用自制的弹簧测力计测大钩码对弹簧的拉力.

学生做实验.

师：同学们遇到了什么困难？

生1：量程不够.

生2：分度值太大.（0.5 N每格）

师：有什么方法解决？

生3：因为伸长量与外力成线性关系，用刻度尺将每格距离细化（减小分度值），并向下延长（增加量程），与之前自制温度计的方法相同.

（设计意图：学以致用，授之以鱼，不如授之以渔，方法比知识更重要）

师：很好，今天，我们学到这里请同学们小结收获.

生：……

师：课后请同学们了解一下弹性势能，并且能够通过网络，了解生活中哪些物体具有弹性势能，又有怎样的应用，下课.

（设计意图：将课堂扩展到课外，从物理走向社会）

教学反思本节课以弓箭为例贯穿整个教学过程，从生活走向物理，从物理走向社会.力本身是一个比较抽象的概念，让学生从体验力开始感悟力的存在.而通过弦将箭射出去以及两个对比实验巧妙地将弹力的概念提练出来，有效突破了教学难点，对于伸长量与外力的定量关系，笔者借助数据处理软件，简洁直观地显示出两者之间的正比关系，把多媒体有效地融入到了物理教学中，成功化解了难点，最后通过应用性的问题让学生们在解决问题的同时获得成功感，有效达到巩固、拓展、提升的目的.纵观全局，笔者简洁有效地完成了初定的教学目标，收到了良好的教学效果.