上海學(xué)科二期課改高一物理第二章第二章D附錄課題研究：用共點(diǎn)力的平衡條件研究風(fēng)力教案上科版

1、用心 愛(ài)心專(zhuān)心第二章D附錄 課題研究：用共點(diǎn)力的平衡條件研究風(fēng)力一、教學(xué)任務(wù)分析“用共點(diǎn)力的平衡條件研究風(fēng)力”的課題研究，是在學(xué)習(xí)了物體在共點(diǎn)力作用下的平衡條 件的基礎(chǔ)上， 為了培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)的物理知識(shí)解決一些簡(jiǎn)單實(shí)際問(wèn)題的能力， 增強(qiáng)科學(xué)探究的 意識(shí)和能力而設(shè)置的。課題研究是高中學(xué)生物理學(xué)習(xí)重要途徑之一。本課題研究需要以物體在共點(diǎn)力作用下的平衡概念和平衡的條件， 以及科學(xué)探究等方面的知 識(shí)為基礎(chǔ)。通過(guò)有關(guān)風(fēng)力發(fā)電、臺(tái)風(fēng)災(zāi)害的錄像，激發(fā)學(xué)生探究風(fēng)力的欲望。結(jié)合物體在共點(diǎn)力作用下平衡的條件， 運(yùn)用控制變量法， 設(shè)計(jì)研究風(fēng)力的實(shí)驗(yàn)方案， 并進(jìn)行 相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)探究。本設(shè)計(jì)要求鼓勵(lì)學(xué)生主動(dòng)參與，在設(shè)計(jì)

2、實(shí)驗(yàn)方案、實(shí)驗(yàn)探究、交流評(píng)價(jià)等過(guò)程中，讓學(xué)生感 受到控制變量等科學(xué)方法的應(yīng)用， 感悟觀察、 實(shí)驗(yàn)對(duì)形成概念和發(fā)現(xiàn)規(guī)律的重要作用， 增強(qiáng)科學(xué) 探究的意識(shí)和能力。二、教學(xué)目標(biāo)1 1、知識(shí)與技能（ 1 1）理解物體在共點(diǎn)力作用下的平衡條件。（2 2）能設(shè)計(jì)用共點(diǎn)力作用下的平衡條件研究風(fēng)力的實(shí)驗(yàn)方案。（3 3）學(xué)會(huì)根據(jù)需要自制實(shí)驗(yàn)器材。（ 4 4）學(xué)會(huì)應(yīng)用 DISDIS 實(shí)驗(yàn)解決簡(jiǎn)單的實(shí)際問(wèn)題。2 2、過(guò)程與方法（1 1）通過(guò)課題研究學(xué)認(rèn)識(shí)控制變量法。（2 2）通過(guò)課題研究經(jīng)歷科學(xué)探究的過(guò)程。3 3、情感、態(tài)度與價(jià)值觀（1 1）通過(guò)課題研究過(guò)程，感悟理論聯(lián)系實(shí)際是學(xué)以致用重要途徑。（2 2）通過(guò)課題研

3、究，感悟團(tuán)隊(duì)精神是成功的重要保證。三、教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)用共點(diǎn)力平衡條件設(shè)計(jì)研究風(fēng)力的實(shí)驗(yàn)方案。四、教學(xué)資源1 1、有關(guān)風(fēng)力發(fā)電、臺(tái)風(fēng)災(zāi)害的錄像。2 2、DISDIS 實(shí)驗(yàn)設(shè)備及相關(guān)的自制實(shí)驗(yàn)器材。3 3、多媒體教學(xué)設(shè)備等。五、教學(xué)設(shè)計(jì)思路本設(shè)計(jì)圍繞“用共點(diǎn)力的平衡條件研究風(fēng)力”的課題展開(kāi)。本設(shè)計(jì)的基本思路是： 課前由學(xué)生自由組成的研究小組分工協(xié)作，搜集各種有關(guān)臺(tái)風(fēng)災(zāi)害和用心 愛(ài)心專(zhuān)心各種共點(diǎn)力平衡問(wèn)題的資料，在課前設(shè)計(jì)好各自的實(shí)驗(yàn)預(yù)案。教學(xué)時(shí)，以有關(guān)風(fēng)力“正”、 “反”兩方面的影響的錄像為情景， 進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生對(duì)風(fēng)力產(chǎn)生探究的強(qiáng)烈愿望。以小組為單位進(jìn)行匯報(bào)、交流、修改實(shí)驗(yàn)方案、 DISDIS 及

4、自制實(shí)驗(yàn)器材實(shí)驗(yàn)探究，最后通過(guò)交流、評(píng)價(jià)，增強(qiáng)學(xué)生科學(xué) 探究的意識(shí)和能力。本設(shè)計(jì)要突出的重點(diǎn)和要突破的難點(diǎn)是：用共點(diǎn)力平衡條件設(shè)計(jì)研究風(fēng)力的實(shí)驗(yàn)方案。方法是：以用共點(diǎn)力的平衡條件為理論基礎(chǔ)，采用課內(nèi)外結(jié)合的形式， 通過(guò)介紹介紹科學(xué)探究的基本思路、途徑和方法；介紹資料搜索的方法和途徑；提供可以借鑒的案例；指導(dǎo)課題組發(fā)揮各自特 長(zhǎng)、分工合作，提高工作效率等，使學(xué)生能夠通過(guò)努力完成方案的設(shè)計(jì)。在課題研究期間，老師 要經(jīng)常關(guān)心各課題組的進(jìn)展情況，歡迎學(xué)生質(zhì)疑，適時(shí)給予必要的指導(dǎo)，但不包辦代替。本設(shè)計(jì)立足于理論聯(lián)系實(shí)際，是探究性學(xué)習(xí)的一種形式和課堂教學(xué)的延伸。目的不在于課 題是否有成果，結(jié)果是否正確，而

5、是重在于參與，使學(xué)生在課題研究的過(guò)程中，體驗(yàn)科學(xué)方法的 應(yīng)用，經(jīng)歷科學(xué)探究的過(guò)程，感悟科學(xué)的求真務(wù)實(shí)，增強(qiáng)科學(xué)探究的意識(shí)和能力。完成本設(shè)計(jì)的內(nèi)容約需 3 3 課時(shí)（包括課外活動(dòng)時(shí)間）。六、教學(xué)流程1 1、教學(xué)流程圖2 2、流程圖說(shuō)明情景錄像，設(shè)問(wèn)以風(fēng)力發(fā)電和臺(tái)風(fēng)災(zāi)害的錄像為情景，使學(xué)生對(duì)現(xiàn)實(shí)生活中風(fēng)力“正”、“反”兩方面的影響有深刻的感受， 從而激發(fā)學(xué)生對(duì)風(fēng)力產(chǎn)生探究的強(qiáng)烈愿望。如果考慮到時(shí)間因素， 也可只選擇臺(tái)風(fēng)的危害錄像，并簡(jiǎn)單介紹風(fēng)力發(fā)電，使學(xué)生對(duì)“從生活到物理”形成深刻印象?；顒?dòng) I I 猜想影響風(fēng)力的因素，交流設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)預(yù)案小組為單位進(jìn)行匯報(bào)、交流各自的猜想與實(shí)驗(yàn)預(yù)案，并相互進(jìn)行質(zhì)疑

6、、提出修改建議?；顒?dòng) IIII 實(shí)驗(yàn)探究應(yīng)用 DISDIS 及自制實(shí)驗(yàn)器材，根據(jù)各自的方案進(jìn)行相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)探究。如學(xué)生的預(yù)案存在不足，教師可介紹如下參考方案，供學(xué)生選用：光滑細(xì)金屬絲上套小球，小球與力傳感器之間用細(xì)線相連，當(dāng)小球受風(fēng)力作用時(shí)，即可以觀察到小球受力的大小。為了改變質(zhì)量，可以在球的上方挖去一塊，并可以放置不同質(zhì)量的小木塊。 為了改變橫截面積，除了球狀物外，還可以用方塊形木塊代替。用心 愛(ài)心專(zhuān)心小球及木塊的中間留孔，表面一半是光滑的，另一半為粗糙的。 木塊的形狀最好還有三角形、五角形等，以供學(xué)生研究選用。用控制變量法研究情況如下：m m、S S定時(shí)，F(xiàn) F 與 v v 的關(guān)系。v v、

7、S S定時(shí)，F(xiàn) F 與 m m 的關(guān)系。m m、v v 一 定時(shí)，F(xiàn) F 與 S S 的關(guān)系。m m、S S、v v 一定時(shí)，F(xiàn) F 與表面的粗糙程度的關(guān)系。m m、S S、v v 一定時(shí)，F(xiàn) F 與形狀的關(guān)系。如果光滑細(xì)金屬絲上套小球水平放置，利用 DISDIS 力傳感器測(cè)小球受到風(fēng)力大小，因摩擦力太大無(wú)法測(cè)量的話，可以改光滑細(xì)金屬絲上套小球后豎直放置，用電風(fēng)扇向下吹小球。活動(dòng) IIIIII 交流、評(píng)價(jià)對(duì)學(xué)生活動(dòng)過(guò)程中的表現(xiàn)教師應(yīng)注意激勵(lì)性、適時(shí)性、過(guò)程性的評(píng)價(jià)。3 3、教學(xué)主要環(huán)節(jié)本設(shè)計(jì)可以分為四個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)。第一環(huán)節(jié)，通過(guò)情景錄像激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。第二環(huán)節(jié)，通過(guò)分組交流研究預(yù)案，相互質(zhì)疑

8、和提出建議，修改并完善實(shí)驗(yàn)方案。第三環(huán)節(jié)，通過(guò)分組實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)，驗(yàn)證是否達(dá)到預(yù)期成果。第四環(huán)節(jié)，通過(guò)分組成果的交流和評(píng)價(jià)活動(dòng)，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)。七、教案示例（教學(xué)節(jié)錄）執(zhí)教：奉賢區(qū)景秀高中宋佩紅教學(xué)過(guò)程點(diǎn)評(píng)一、課前準(zhǔn)備：預(yù)習(xí)作業(yè)：要求物理研究性學(xué)習(xí)小組成員分工協(xié)作，收集 各種資料上的有關(guān)共點(diǎn)力平衡類(lèi)問(wèn)題，并根據(jù)教師提供的下列 器材，以“用共點(diǎn)力的平衡條件研究風(fēng)力”為課題，制定好研 究方案。二、教學(xué)過(guò)程：學(xué)生根據(jù)自己的設(shè)計(jì)方案， 右還需要其匕器材，鼓勵(lì)學(xué) 生設(shè)法用日常生活用品來(lái) 替代，讓生活走進(jìn)物理，從 而培養(yǎng)學(xué)生聯(lián)系實(shí)際的能用心 愛(ài)心專(zhuān)心1 1、錄像導(dǎo)入，激發(fā)興趣并留下懸念：學(xué)生活動(dòng)：觀看“臺(tái)風(fēng)的危害

9、”錄像片段。教師：臺(tái)風(fēng)的危害對(duì)于人類(lèi)是一大災(zāi)難，風(fēng)力的大小能摧毀建筑物，農(nóng)作物等等的威力，那么物體所受風(fēng)力的大小會(huì)跟哪些因素有關(guān)呢？3 3、4 4 個(gè)學(xué)生回答：風(fēng)速，被吹的物體的質(zhì)量、體積、形狀 教師：同學(xué)們的思維很活躍，提出了很多猜想，我們可以 用實(shí)驗(yàn)的方法來(lái)檢驗(yàn)這些猜想是否正確。在實(shí)驗(yàn)時(shí)我們應(yīng)該采取什么方法，可以找出影響物體所受風(fēng)力大小的那些因素？學(xué)生：控制變量法。教師：就這個(gè)問(wèn)題冋學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)一個(gè)可行的方案，把預(yù)習(xí)準(zhǔn)備好的資料一起交流，我們?cè)u(píng)選一下，尋找最佳方案。2 2、 交流討論研究方案：根據(jù)每組冋學(xué)的課題設(shè)計(jì)，推選一位代表上臺(tái)發(fā)表課題研 究思路。評(píng)選可行、科學(xué)的研究方案。每組在交流的基礎(chǔ)

10、上改 進(jìn)方案。各研究性學(xué)習(xí)小組跟坐在自己附近的幾個(gè)小組進(jìn)行交 流或交換方案，相互參考，相互啟發(fā)，并指出彼此方案中的不 合理成份，以便各自對(duì)方案進(jìn)行完善。教師：課桌上為同學(xué)們準(zhǔn)備了實(shí)驗(yàn)材料，如果還需要什么可以提出來(lái)，根據(jù)你們的方案各組開(kāi)始探究。3 3、 實(shí)驗(yàn)研究：優(yōu)化方案后選擇適合的實(shí)驗(yàn)儀器分組實(shí)驗(yàn)探索。根據(jù)學(xué)生課前預(yù)習(xí)作業(yè)提出的物件準(zhǔn)備，讓學(xué)生在課前準(zhǔn)備好自己所需要的實(shí)驗(yàn)器材。學(xué)生在改進(jìn)實(shí)驗(yàn)時(shí)要增加一些器材，老師給與調(diào)整。教師在教室巡回，指導(dǎo)學(xué)生，并和學(xué)生一起交流探討。教師：每個(gè)小組都做得非常認(rèn)真，我們看看第一小組做的情況吧。第一小組將他們組的情況進(jìn)行了講解。其他小組成員認(rèn)真聽(tīng)取，尋找其中合理

11、和不合理的地方，提出不同意見(jiàn)。4 4、 交流研究成果：首先由學(xué)生就自己的實(shí)驗(yàn)提出一個(gè)問(wèn)題。力和創(chuàng)新能力。在交流過(guò)程中學(xué)生的思想活躍，氣氛熱烈，時(shí)常會(huì)迸 發(fā)出創(chuàng)新的思維火花。培養(yǎng)學(xué)生的問(wèn)題意識(shí)和發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的能力，教師在班上 進(jìn)行巡視，注意發(fā)現(xiàn)一些優(yōu) 秀方案或創(chuàng)新設(shè)計(jì)。又一次考驗(yàn)學(xué)生的動(dòng)手能 力及思考問(wèn)題的全面性。教師的主導(dǎo)作用和學(xué)生的 主體地位得到了充分的體 現(xiàn)。階段性成果的檢查。 使同學(xué) 們?cè)趯?shí)驗(yàn)有了參照，可以調(diào) 整改進(jìn)自己的實(shí)驗(yàn)。培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，提出問(wèn)用心 愛(ài)心專(zhuān)心撰寫(xiě)研究方案。每組選派一位冋學(xué)進(jìn)行最后的總結(jié)陳辭。將研究方案進(jìn)行 交流比較，評(píng)選出最佳研究方案。這節(jié)課上冋學(xué)們充分運(yùn)用自己的聰明才智，發(fā)揮自己的各 方面能力，通過(guò)所學(xué)的知識(shí)解決了風(fēng)力的大小在小