2013-2014學年高一物理力的分解數學案1新人數版

為適應21世紀科技、人材、技術經濟競爭的需要，世界性的新一輪大規模教育改革已

勢在必行。教育改革的第一步所涉及的就是課程改革。在傳統的課程觀念中，課程被認為只

是學科知識的載體，是教師傳遞知識的手段，是學生接受知識的媒介。這樣，不僅使課程的

創新價值被嚴重忽視，學生的創新意識也自然地被扼殺了。

現代教育觀念認為，學生是學習的主人，在教學過程各要素中占支配地位。新一

輪的教改課改要求我們，首先要自覺地更新和轉變教育觀念；在選擇各種課型的教學模

式和教學方法時，應符合學生的認知規律、思維過程和心理發展特點：根據具體教學內

容和學生情況，對教材進行必要地加工處理；合理運用多種教學手段，極大限度地激發

學生的學習興趣。當學生對物理學習產生濃厚的興趣和強烈的求知欲望時，就具備了克

服各種困難的意志力，從而提高學習效率。

力的分解是第一章《力》的一個難點，是前面知識的延續和加深。力的分解所遵

守的規律一一平行四邊形定則是矢量運算普遍遵守的規律。另外，力的分解所采用的等

效替代思想為解決其他類似物理問題（如畫等效電路等）奠定了科學的思想方法。學生

的主要困惑在于：分力是否真實存在？如何正確分解一個已知力？因此，教學的重點應

放在引導學生建立分力的概念和掌握按照力的實際作用效果分解已知力的方法。不必在

具體的教學運算上多花時間。

本節課采用了指導一一探索式教學模式，本模式依據美國心理學家布魯納的“發

現學習”的教學思想，他認為學習是通過主動發現而形成認知結構的過程。在教學過程

中，學生應在教師的指導下圍繞一定的問題，依據教師和教材提供的材料，通過學生積

極的思維活動，親自探索和主動研究，使自己成為“發現者”，用直覺思維去感知問題

情境，再運用分類、比較、分析、歸納、推理、猜測等高級的心理過程對信息進行加工

處理，從而“頓悟”，以解決問題。

本節課主要運用的教學方法是實驗探究法和討論法，教學設計思路，即教學流程

圖如下：

■＞力的分解（定義、規律、方法）

實踐理論實踐

實

實

普

直

思-

例

驗

接

維

般

遍Y

運

加

置

經

思

規

工

用

疑

驗

路

律

教師創設、啟發、激發、點撥

學生讀、看、聽、做、說、想、練

在教材處理方面，教科書中安排了兩個具體實例詳細說明如何按力的實際效果分

解一個已知力，在課后練習中又隱含了一個研究性學習的課題，教材的編排滲透出了理

論聯系實際的觀點。然而，根據現有學生情況和“跳一跳、夠得著”的課堂原則，兩個

實例的坡度相對較緩，實例1在實際生活中的應用較少。因此，在教學內容處理上刪減

了實例1.增添了另一實例“塔吊”，這樣調整對提高學生的實踐能力起到了積極的作

用。

教學目標

1、知識目標：理解力的分解的概念；知道力的分解遵守平行四邊形定則；初步掌握根據具

體的物理情景分解力的一般思路。

2、能力目標：通過設計實驗，培養學生的創新精神和實驗動手能力；通過成果交流和討論

分力與合力間關系，培養學生運用等效替代的科學方法研究問題的能力。

3、德育目標：滲透理論聯系實際、學以致用的觀點，運用力的分解解決實際問題。

4、情感目標：通過分析實際問題（如為何立交橋建有長長的引橋等）感悟知識的價值,

通過設計實驗探索規律體味成功的喜悅。

課堂實錄

片段一：設疑導入

師（微笑著）：我為大家準備了一根強度很大的繩子和一個重物，現在要請兩位學

生根據所給儀器按要求演示實驗。

（學生猜測這兩樣東西能做什么呢？都想上來試一試，最前面的兩位同學首先走了

出來。）

師：請把重物提起。

（一位同學很輕松地提起了重物，并滿臉自信地等待下面的要求。）

師（也輕松地）：請兩位同學再將懸有重物后的繩子，各拉一端水平拉直。

生：怎么會辦不到哪？（邊操作，邊疑惑地自言自語道。）

師（稍做得意狀）：是不是他們的力氣太小，再請兩位大力士來試一試如何？

（學生的注意力全部被集中起來，興趣被激發，并推選出班級的兩位重量級選手。

他們揮著手自信地走到前面，但費了九牛二虎之力也還是無法辦到。學生們滿臉的驚訝

與好奇，有的學生甚至還躍躍欲試地想再體驗一次。）

師（神秘地）：為何出現這種現象呢？要解決這個問題就需要我們學習第一章第六

節----力的分解。（板書）

【教師自評】

在學過上一節力的合成之后，學生對力的分解及合力與分力已感覺平淡無奇，只

認為兩者是逆運算的關系，都滿足平行四邊形定則，別無其它實際用途。以實例設疑引

入課題，不僅可以激發學生的學習興趣和求知欲望，還可以使他們感受到任何知識都有

其實用價值。

【專家評議】

教師不是以常規的提問復習式展開本節課的新課教學，而能大膽地從問題入手。

可見，教師在備課過程中，不僅僅是備教材、備知識，同時能不忘記備學生，以學生的

學習為主。根據學生好奇等心理特點，緊緊抓住他們的注意力后，再轉入新課教學，開

了一個好頭。若能考慮將引入的演示實驗，變為學生分組實驗效果會更好。

【教師反思】

通過采用實例設疑導入新課，教學效率與效果都有明顯提高。但也如高中物理教

研院姚書元老師評議的那樣，我只考慮到運用學生的好奇心理，卻忽視了他們想全員參

與的渴望。還有些學生下課后，到我這來非要親自做一做，才肯完全相信。

片段二

師：請同學們猜想一下如何分解斜面上靜止物體所受的重力？苗狀（學生名字）。

生（猜想后）：根據我們剛得出的分解一個實際力的一般思路，物體在斜面上總有下滑

的趨勢。我猜想應分解為平行于斜面和垂直于斜面的兩個力。

師（點頭贊許）：實踐是檢驗真理地唯一標準。讓我們通過實驗來驗證苗狀同學的猜想

是否正確。（利用實物投影）這有一個可以改變傾角的斜面，表面粘有海綿、頂端釘有釘子,

將拴有橡皮筋的重物放上，觀察作用效果。（教師邊說邊操作）再改變斜面傾角，觀察作用

效果的變化。（利用放大法，學生對作用效果已有初步

的感性認識。）請大家簡述看到的效果。

生（齊答）：海綿受擠壓變形，橡皮筋被拉長。

傾角越大，海綿形變變小，橡皮筋被拉的更長。

師：為何會發生這種變化，利用幾何關系，定量

確定兩分力的大小與傾角9的關系。請兩位同學到黑

板演示。馮超、李瑤（學生名）。

（學生利用平行四邊形如圖，找出了正確的邊角

關系：Gi=G,sin0；G2=G,cos9）

師：此模型在實際生活中有哪些應用？

生（自由回答）：如公園的滑梯傾角比較大，因

為。越大，Gi越大。（學生感受到知識的實用性，產生

興趣。）

師：那為什么高大的立交橋要建有長長的引橋？（教師投影展示實物圖，學生分組進

行討論。）

生（自由發言）：為了讓橋更堅固；為了使橋能建得更高；為了讓橋更加美觀。

黃平洋（學生名，舉手發言）：我想應用剛學知識解釋，長長的引橋可以減小上坡的傾

角，因為若。越大，Gi越大，車輛上坡艱難而下坡又不安全。

師（微笑著）：同學們討論的很好，你們所想到的都是當初工程師們所必須考慮的。（學

生高興）黃平洋同學則更準確地解釋出引橋長的主要原因。（學生們表示同意，并想他投去

了贊許的目光。）

【教師自評】

本環節通過改進演示實驗，遵循放大可視性的原則，加深學生的感性認識，降低了判

斷力的幾個不同效果（尤其是產生微小形變）的難度。把枯燥的知識帶到了生活中去，為課

堂注入活力，幫助學生消化理解新知識。

【專家評議】

本部分教學設計以猜想一驗證一結論一應用的形式展開，猜想環節主要由學生參與完

成；實驗驗證由教師和學生來完成；結論則是在教師引導下，師生共同完成；實際應用討論

環節給學生留出了充分的思考時間和思維空間。使學生在學習知識的同時，受到科學方法的

熏陶，把傳授知識和培養能力有機地結合起來。評價學生語言得體不挫傷學生的自尊心。改

進的教具不單純起到放大效果的作用，海綿上邊緣涂了一道黑線，增加了可視度，并制成可

改變傾角的斜面，使本節教學唯一的定量部分更容易被接受。充分展示和體現了教師的創造

性勞動。

片段三

師：大家是否見過圖中物體。（手指投影）

生（齊答）：在建筑工地見過。

師：那么你們是否知道它叫什么名字？

生：塔吊！（有的學生踴躍答到，有的同學則輕輕地搖頭。）

師：沒錯。大家的知識很豐富，下面我們就來分解重物對塔吊的拉力我給大家準備了：

重物、繩、一小段鉛筆，你們要努

力設計出模仿塔吊受力的實驗，親

G

身體會一下拉力的幾個不同作用效果。（教師巡回指導，啟發學生。）

（學生大膽進行實驗探索，設計實驗。有的同學還利用上身邊的儀器資源，如格尺等。

學生們的參與熱情極高，臉上露出興奮的表情。不久，通過彼此間的相互啟發和不斷地實踐,

有較多學生采用了如圖所示的方法。）

師：請設計出實驗的同學展示方法，并介紹一下他分別體會到拉力的哪些作用效果？

楊磊。（學生名）

生：我是這樣做的，我的中指感覺受到沿繩方向的拉力，掌心感覺到筆尖給的壓力。

（學生們又不禁動手模仿起來，自己切身體會。）

師（微笑表示贊同）：同學們你們是否同意楊磊同學的設計方案？

生（齊答）：同意。

師：那么是否也感受到同樣的效果？

生（齊答）：是。

師：很好，請大家利用力的圖示表示出拉力的作用效果。

（學生動筆嘗試表達出從實驗探索中得出結論，發現有所不同，積極進行交流討論。

教師選出各種不同的結論。）

師：下面我為大家展示一下同學們得出的幾種不同結論。（邊說邊進行實物投影）看起

來每一個圖都很眼熟，那么究竟哪一個是正確的呢？

師（片刻之后）：讓我們找出正確的答案，并分析其它圖示的物理意義。

（有的同學看到后，不禁笑起來，顯然是發現了明顯的錯誤。還積極主動地與他人交

流、講解起來。）

生（自由發言）：圖1是受力分析圖；圖2是其中兩個力的合成圖；圖3才是正確的拉

力的分解圖。

師（小結）：通過以上實驗探索、成果交流、討論辨析，我們應明確各種力的圖示間關

系。切勿混淆已學知識。

【教師自評】

本環節是指導一一探索式教學模式的核心之處，使學生明白實驗不僅僅有驗證的功能,

還具有探索得出規律的作用。這種任知過程設計的優點主要表現在：

1、過設計實驗段創設出逼真的教學情景，有利于降低難度，突破難點；

2、有助于轉變學生的學習方式，通過學生的主動探究，使傳統的被動接受式學習逐漸

向自主探究式的學習方式轉化；

3、有助于開發學生的智力和內在的潛能，他們不在是被動地接受知識，而成為了科學

家、探索者，逐漸地向具有創新精神和實踐能力的現代人才轉化。

學生的參與是教學過程變得豐富多彩，學習過程也變得輕松愉快。

【專家評議】

這部分教學是本節課的高潮部分，教師對教學過程、學生學習過程進行了精心的設計,

并取得較大突破。成功之處表現如下：

1、注重發揮學生的主體作用，讓學生自己動手、動腦，積極參與教學過程，參與獲取

知識的過程。如：親自設計實驗，體會力的不同作用效果。由運用他人形成的間接經驗，變

為探索出自己的直接經驗。教師為學生提供了一次寶貴的體驗知識形成過程的機會。

2、注重實驗教學，充分體現出物理學是一門以實驗為基礎的科學，并有意識地滲

透物理學的研究方法。按提出問題-實驗探索-猜想（初步得出規律）-實驗檢驗-結論的

模式展開教學過程。這對學生的終身學習能力也是一個培養。

3、力求透徹、不苛求流暢。徹底擺脫了過去蓋住錯誤、但求通暢的舊觀念。能夠結合

具體學情進行教學，如成果交流展示部分的處理，使學生清楚了新、舊知識的關聯和錯誤產

生的原因。

4、在教學設計、具體教學過程中處處體現出教師的主導作用，但是又不包辦代替，而

是重視學生參與和學生思維能力的培養，讓他們在教師所創設的情景中生動活潑地、主動地

學習。

不足之處，在評價各種圖示關系時，有些著急，還有學生不清楚產生不同結果的原因。

【教師反思】

將設計實驗、探索規律引入課堂，確實有效地加深了學生對知識的理解。但同時也出

現了，有的同學是在看熱鬧，還沒等上升到理性思維，這個問題已經結束了。如何解決這種

矛盾，能否將學生的參與面擴大到教學全過程？還有待于在今后的教學中做進一步探索與實

踐。總之，應力求學生學一點、透一點，而不是教師講完就行了。

片段四

師：請同學們思考這個問題：兩個人共同提一大旅行包，當兩人的拉力相等時，提繩

間的夾角是大些省力還是小些省力？為什么？（學生在先前實驗驗證、實驗探索的基礎上，

已具備一定的研究能力和知識儲備，因此很有信心。有的同學拿起身邊的書包體會，有

的則通過畫力的分解圖進行分析。）

（教師巡回指導，選出如圖方法，進行展示。）

師：同學們分別通過實驗、力的分解圖示等各種方法得出結論。大家請看大屏幕,

于佳寅同學的方法是不是更直觀易懂？

生（齊答）：是。

師：由此我們可以得到這樣一個分力與合力間關系。

師生（共同總結）：當合力不變時，兩個相等的分力隨其夾角0的增大而增大。

師（高興地）：理論來源于實踐，同時也能指導實踐。請同學們思考：空中索道的

纜繩，是盡量繃直好，還是稍松弛一些好？

生（齊答）：松弛些好。

師（點頭）：不錯。繼續思考：一位同學拉汽車沒有拉動，汽車前方有一棵大樹。現在

給你一根足夠長的粗繩，請你根據力的分解知識想辦法拉動汽車。

（學生激烈討論。）

生（鄧新堯）：將繩的一端拴在車上，另一端拴在樹上，盡量繃直。在繩的中間，垂直

于繩的方向，加一個不太大的力，就可以在繩上獲得一個很大的力。便可把車拉動。

（學生聽后感到設計的非常精彩，集體鼓掌贊同。）

師（高興地）：現在大家