内容正文:
初中物理第八章《二力平衡》——教学案例
“探究平衡之美”——二力平衡
· 学习主题
1.课节名称
“探究平衡之美”——二力平衡
2.主题的解读
对比人教版和粤沪版两个版本的物理教材,人教版8.2节《二力平衡》共分为两部分内容:二力平衡的条件,二力平衡条件的应用。而粤沪版7.4节《探究物体受力时怎样运动》内容包括:什么是二力平衡,二力平衡的条件,非平衡力和物体运动状态的改变,课外活动“找重心”。两个版本教材主体顺序相差不大,但沪粤版对非平衡力的内容有补充,对之前学习的重力也有所应用。
课程标准对本节课学习内容要求为知道二力平衡的条件,课表中指出“知道”仅属于认知性目标,只需达到了解水平。课程标准简洁的表达了对本课时内容的研究:对知识内容的要求,而对学习方式并未提出具体建议。从教材内容和课程标准要求角度来看,本节课提升学生科学素养有以下方面:一是结合生活认识平衡力和平衡状态的概念。二是通过探究实验,学会归纳、总结二力平衡的条件,重点突显科学思维。三是通过分析综合、科学推理解决实际问题,加强学生科学思维与态度。
本节课的主题是二力平衡,学生已掌握机械运动以及简单的受力分析,通过牛顿第一定律的学习,知道了物体在不受力的作用时,将会保持静止或匀速直线运动。教学中需要让学生明确力与运动之间有什么关系,帮助学生从前概念中掌握新的概念。因此本节课的主题确定为“探究平衡之美”。
在教学实施上,本节课的学习最好在教师的引导下以小组合作的方式,通过实验的探究、交流思辨等活动进行学习,并且通过导学案的前后小测、课堂例题、体验作业等形式作为持续评价的主要依据。
· 学习目标
1. 根据生活经验认识平衡力和平衡状态的概念,会判断物体是否为平衡力。(物理学科核心素养——物理观念、科学态度和责任)
2. 经历探究二力平衡条件的实验过程,有针对性的观察实验,会用控制变量法设计实验,归纳、总结出结论。(物理学科核心素养——物理观念、科学探究、科学思维)
3. 会利用二力平衡的知识分析解决实际问题。(物理学科核心素养——科学思维、科学态度与责任)
· 教学动态过程
笔者同时讲授3个平行班的物理课程,此教学案例是3个班的教学探索、以及专家讲评和培训中,一步步感知问题、改进教学设计、解决问题的经历呈现。下表中详细的记录了常规教学过程和存在的疑难问题情景,问题解决方法,以及高效课堂取得的效果。
常规教学及存在的问题
高效课堂教学方法及意义
优化教学的效果
二力平衡条件实验探究
常规教学:教师介绍实验器材,明确实验目的,学生进行小组探究性实验、讨论进行归纳总结。
存在的问题:此实验对于学生过于简单,动手积极性不高;实验过程占用过多教学时间。
优化课堂:教师以问题驱动方式引导学生设计实验,随后,教师演示实验即可。验证“同体”中的剪卡片环节,无需操作。
意义:实验非学生必做实验;对于初中阶段的学生,简单实验的过慢节奏,反而对激发学生的兴趣有负向作用。
提高了课堂效率,为本节课教学难点与重点——“二力平衡的应用”提供了时间。从改进后的课堂情况来看,学生集中注意力保持度较高;课后作业中的探究实验习题答题情况较好。
力的示意图——重心问题
常规教学:在第七章《重力》一节中,为学生讲解:物体受到多个力时,力的作用点集中画在重心上。
问题与疑难情境:学生不能真正理解为什么力的作用点要画中重心上;例4中桌子形状的较特殊,学生找不到桌子重心,不知道将地面对桌子支持力的作用点画在哪里?
创新教学:打破传统教学顺序。1.补充物体模型化的意义,中学阶段物体都可以看成小方块。2.以例4中A选项为例,为学生讲解二力平衡的条件:“同体、等大、反向、共线”,然后讲述,将重力和支持力的作用点都画在物体的重心上,受力分析更加方便、直观。
学生练习例5中天花板、线、灯之间存在的力的示意图。
意义:教学更加连贯,学生理解更加深入,带着物体二力平衡的思想,学生能够更深入了解为什么力的作用点要集中画在重心上。
学生物理抽象思维能力进一步加强,对力的示意图物理意义理解的更加深入、灵活。通过学生课上画二力平衡、相互作用力中两个力的示意图整体情况来看,学生力的作用点画的更准确,错误率大大减少。
“轻质纸片”实验改进
常规教学:教师采用灌输法教学直接告诉学生,实验使用轻质纸片的优点。
存在问题:未启发学生思考,学生思维能力不能得到训练。
创新教学:教师演示实验时,需提到“轻质纸片”,但无需过多解释。在课程结束的拓展提升中,提问学生:实验中用悬空的轻质纸片有什么好处?纸片为什么是轻质的?
意义:在伽利略的斜面实验中,学生已经知道阻力对物体运动的影响,学生能够独立思考、得出答案,可以提高学生的知识迁移能力;学生对“轻质”问题的研究,也是对力的分解学习的应用。
提升了学生的深度学习。传