二力平衡教学设计和反思

二力平衡教学设计和反思（精选8篇）

篇1：二力平衡教学设计和反思

《二力平衡》的教学设计和反思

凤翔县职教中心

肖红江

摘要：本文从多个角度对初步研究“力与运动之间的关系”的课堂教学进行积极构建。“二力平衡”安排在学习了“物体的运动”“力”后，考虑到教材各章节之间的衔接，本设计从如何指导观察物体的平衡状态开始，延伸到学生自主探究出二力平衡的条件。设计中注重“三维”目标的达成，突出学生科学素质的培养。

一、教材分析

《二力平衡》这节的内容涉及到最简单的受力和最基本的运动状态分析，它是中职物理的学习重点之一。学习本节内容需要机械运动、物体运动状态的改变等知识为基础，进一步学习物体处于平衡状态时的受力情况。

二、学情分析

通过前面对力的学习和机械运动的学习，已经对力和机械运动有了一定的了解，但将力和机械运动联系起来还没有深入的研究过。“力可以改变物体的运动状态”是将“力和运动联系起来”的基础。本节内容是对物体运动状态和受力关系的探究。初学者在概念理解方面有一定的难度。所以，教学过程应细致，探究活动应到位。

三、设计思想

整体上以实验和实验分析为基础，以学生分组讨论、教师点拨为基本方法。通过学生在学习摩擦力时，对“弹簧测力计应沿水平匀速拉动物体”的不解引入课题，培养学生良好的学习习惯和敢于质疑的精神。在探究“二力平衡条件”时，采取设问让学生发现问题和引导学生设计、观察、探究、分析讨论的教学策略，有意识、有目的、有针对性地训练和提高学生思维的灵活性和技巧性。使学生经历基本的科学探究能力，并在探究过程感受成功的喜悦，领略物理学科的学科特点和魅力。通过小组活动对所学知识进行反馈，体现物理学科特点。

四、教学目标

1、知识与技能①知道平衡状态是指物体处于静止或匀速直线运动状态。②知道物体在两个力的作用下处于平衡状态，我们就说这两个相互平衡。③理解二力平衡条件。④能利用平衡条件解决简单的平衡的问题。

2、过程与方法：①通过实验探究二力平衡的条件，培养学生的概括能力；通过二力平衡的条件的应用，培养学生应用物理规律解决实际问题的能力。②学法指导：研究物理问题，常从最简单的事物入手，逐步对复杂事物进行研究，本节是从最简单的二力平衡入手进行研究。

五、重难点分析

二力平衡的条件是教学的难点，本节的重点是研究总结物体二力平衡时的规律，首先通过观察与思考，提出问题，建立平衡状态的概念；并进一步指出最简单的受外力平衡的情况是二力平衡，然后通过科学探究研究所提出的问题，再对实验结果进行分析、概括、总结得出二力平衡的条件。因此设计过程要把做好探究实验作为本节课的重点和关键。二力平衡条件的应用是教学的难点，在规律的基础上联系具体事例，让学生应用二力平衡条件进行分析。二力平衡条件的应用是对教学的检验，要训练学生的口头表达能力，培养学生应用知识解决实际问题的能力。

六、教法的选择：实验探究法、合作交流法

七、教学媒体：多媒体，自制“二力平衡”实验器材等。

八、教学过程

【引入】通过名言引入课题

【新课】①建立平衡状态和二力平衡的概念。让学生赏析图片并讨论：图中四个物体的运动情况有什么共同点？及四个物体的受力情况。帮助学生建立平衡状态和二力平衡的概念。②二力平衡条件的应用。围绕“二力平衡条件的应用：一是根据已知力的大小和方向，来求另一力的大小和方向；二是利用二力平衡条件判断物体的运动状态。通过活动对所学知识进行复习巩固并激发学生学习和应用物理知识的兴趣和能力。

【总结交流】让学生讨论并交流本节课的收获和感悟。利用图表简单呈现本节课的知识框架，引导学生提出新的困惑。

九、教学反思

本节课属于探究规律教学课型。学习是一种能动过程，在探究过程中学生“身临其境”，学习能力才你能得到全方位的提高。教师要转换角色，在教学实施过程中充当指导者、学习者、参与者、促进者。教师必须努力创造机会，使学生“主动参与、乐于探究、交流合作”，才能有效获取知识，体验过程，学到方法。但要注意避免流于形式，方可保证突破教学难点，达成教学的三维目标，使学生在思维和方法上都有所收获。

篇2：二力平衡教学设计和反思

本节课首先通过四个具体的例子，采用小组讨论，大组汇报的方法由学生分析总结出平衡状态和二力平衡的结论，然后通过课堂演示实验得出二力平衡的条件，这是本节教学重点。通过引导学生观察实验现象，同时辅以联系生活实际，如：用相同大小的力拉静止在地面的同学，得知：二力平衡时物体处于静止状态，关于这一点大多数学生是容易接受的。为了完整地认识二力平衡，物体的运动状态应为静止或匀速直线运动状态。学生最不容易理解的是物体在做匀速直线运动时的受力状况。在解决这一教学难点时，如果通过力的示意图，帮助学生去分析受力情况,学生会更容易接受。

本节课，我通过分小组进行探究活动，加强学生的合作交流，让学习好的先掌握，然后帮助学习有困难的学生，利用“生帮生”提高更多学生的参与。对于教学重难点的突破，需要学生通过大量的练习，并通过例子，结合力的示意图去理解掌握，我只讲10分钟，然后留下25分钟的时间去探究分析。但在练习题的安排上，备课时还要做到由简到难，层层递进。总体感觉学生在本节课的学习中还是比较满意的。

篇3：二力平衡教学设计和反思

衡文的情感、情绪。“理”是指科学概念、原焕︾教薛/理学知、识过程中的理性规律等科学知识;思维和科学方法同时又指探索科。发案学志强符合学生学习心理特点和接构建情理课堂的具体做法是:近学生生通过各种科分例趣活实;际的情境创设通过教师的教学, 热情激励学生积极赋予学习以生活情学析的探索活动的学习情感, , 建构知识体系引导学生开展自, 主掌握、解决合作活的情感体验问题的方法, , 提升科学与人文素养获得能力的发展和深层, 成次力二为一个有、创造能力的人案例分析———《二。力平衡》

1.观察生活———寓知于情

师:走进游乐场, 我们在经历和感受各种运动带来的惊险刺激之后, 你是否想到为什么会有这些奇特的运动?物体的各种运动与力与有什么关系呢?从今天起, 我们就来学习力与运动的初步知识。

在自然界中, 物体的运动和受力情况是很复杂的, 为了便于研究运动和力的关系, 我们先从最简单的情况开始。

【观察思考】生活中的二力平衡

PPT投影:静止在桌面上的花瓶、静止的叠石、在平直轨道上匀速行驶的火车、起重机匀速起吊的货物。

师:这些物体各处于怎样的状态?有什么共同的特点?

生:它们处于静止状态或匀速直线运动。它们的运动状态不变。 (速度大小和运动方向不变)

师:它们分别受到哪些力的作用?

(生分析回答, 师板画各物体受力情况。)

师:A.桌面上的花瓶受到重力和拉力, 花瓶保持静止。

B.叠石受到重力和桌面对书本的支持力, 叠石静止。

C.一列火车在一段平直的轨道上匀速行驶, 火车受

竖直方向的重力与支持力、水平方向上水平向前的牵引力和向后的阻力。

D.起重机吊起的货物受到重力和拉力, 处于匀速直

线运动状态。

板书定义:物体在受到几个力的作用下保持静止或匀速直线运动, 我们就说该物体处于平衡状态。当物体在两个力的作用下处于平衡状态时, 我们就说这两个力相互平衡, 简称二力平衡。

师:在日常生活中, 你们还见过的哪些物体静止状态的?哪些物体保持匀速直线运动的?分析一下它们的受力情况。

生: (举例、分析)

评析:科学是研究自然界最基本运动规律的科学, 科学课堂教学应贴近学生的生活。构建初中科学情理课堂, 首先就要创设生动有趣的、生活化的教学情境, 激发学生的学习兴趣, 启迪学生的思维, 激起学生的情感体验, 为学生独立探索知识提供引导, 使学生在创设的教学情境中, 激活知识储存, 使问题与激情互动。

2.规律探究———以情悟理

【活动探究】探究二力平衡的条件

师:物体在两个力作用下保持平衡状态的情况最简单, 那么符合什么条件的两个力才能使物体平衡呢?

(生交流讨论, 部分小组的同学在走道里活动, 尝试拉动一个同学。)

生:两个力大小相等、方向相反、作用在一条直线上。生: (补充或不同意见)

师:我想请同学们自己来探究二力平衡的条件。二力平衡的条件有好几个, 我们应该用什么研究方法? (控制变量)

你们看看能否利用桌上的两个弹簧测力计、小纸片来设计实验, 你们四个人一小组讨论一下实验方案。

师:请一个小组派代表来说一下你们的设计的实验方案。

生:实验探究步骤:

(1) 在硬纸板对角线打两个孔, 在孔上系上细线, 细线两边各挂一个弹簧测力计。两人各拉一个弹簧测力计, 一位同学用手先抓住小卡片。

(2) 其中一人用力大一点, 另一人用力小一点 (可读出弹簧测力计示数) , 观察松手后一瞬间小卡片的运动状态变化。 (探究是否等大)

(3) 两个弹簧测力计示数相同, 向同一侧拉, 松手后观察小卡片运动状态变化。 (探究是否反向)

(4) 在小卡片上用弹簧测力计用大小相同的力沿相反方向拉, 一位同学用手抓住小卡片, 把卡片转一个角度, 使两个力不在同一直线上, 观察松手后一瞬间小卡片的运动状态变化。 (探究是否共线)

(5) 一位同学双手分别拉着弹簧测力计, 使小卡片匀速直线运动, 观察测力计示数大小、拉力方向。

(6) 把硬纸片剪开, 观察小卡片运动情况。 (探究是否同体)

(学生实验, 教师巡视。)

师:交流一下你们观察到的实验现象。

生:当两个拉力大小不等时, 卡片不能保持静止。物体将向较大的力的方向运动, 这两个力不能平衡。

当两个力大小相等, 力的方向相反, 但不在一直线上时, 卡片将发生转动, 不能保持静止。这两个力不能平衡。

当小卡片匀速直线运动时, 两个拉力大小相等、方向相反, 并在一直线上。这两个力平衡。

师:综合大家的探究实验, 能否归纳出二力平衡的条件?

生:二力平衡的条件:作用在同一物体上的两个力, 大小相等, 方向相反, 且作用在同一直线上时, 这两个力才能平衡。

师:很好, 两个力的平衡必须满足以下四个条件:两个力作用在一个物体上, 大小相等、方向相反、作用在一条直线上, 即同体、等值、共线和反向。

篇4：平衡力和二力平衡

一、知识精讲

1.平衡状态——物体在几个力的作用下处于静止或匀速直线运动状态，我们就说物体处于平衡状态.

可见，判断一个物体是否处于平衡状态的依据是：物体是否处于静止或匀速直线运动状态.如：静止在桌面上的物体，在平直轨道上匀速行驶的火车，停泊在海港的轮船，匀速上升的飞艇，他们均处于平衡状态.

2.平衡力——使物体处于平衡状态的几个力称做平衡力.

平衡力并不是一个实际存在的作用力，它仅是一个物体在平衡状态下所受的几个作用力间的一种相互关系而已.因此，对物体进行受力分析时，不能把平衡力看成是另一个实际作用力，只有处于平衡状态下的物体才有平衡力的关系.

3.二力平衡——物体在两个力的作用下处于平衡状态，就叫做二力平衡.

物体处于平衡状态时，可能是两个或更多个力同时作用的结果.其中，最简单的情况是受两个力作用而平衡，即“二力平衡”，若受三个力作用而平衡则称“三力平衡”.理解二力平衡概念时要抓住两个要点：一是“一个物体同时受两个力的作用”；二是“物体要保持静止或匀速直线运动状态”.

4.二力平衡的条件——当作用在一个物体上的两个力，如果大小相等、方向相反、且在同一条直线上，这两个力就彼此平衡，称为一对平衡力.

归纳起来有四点：同体(同一物体)、等值(大小相等)、反向(二力方向相反)、共线(二力在同一直线上)，这也是判断物体所受二力是否平衡的重要依据.

平衡力与相互作用力的区别是：相互平衡的两个力均作用在同一物体上，而相互作用的两个力分别作用在两个不同的物体上，其余条件则完全相同.

二、例题精析

例1一个物体受到两个力的作用，这二力的三要素完全相同，则两个力().

A．肯定是平衡力

B．肯定不是平衡力

C．一定是重力和支持力

D．一定是拉力和摩擦力

解析三要素完全相同的两个力，其特点是：同体、等值、同向.这显然不符合二力平衡条件中的“反向”特征，所以肯定不是一对平衡力.正确选项是B.

点评本题主要考查二力平衡条件的应用.“相互平衡的二力”与“三要素相同的二力”唯一的区别就在于“方向的异同”，而这一点也是最容易忽视和混淆的一面.

例2一物体以1m／s的速度在水平桌面上做匀速直线运动，受到的摩擦力是40N；若速度增大到3m／s后，仍在该水平桌面上做匀速直线运动(不计空气阻力)，此时它受到的摩擦力为().

A．大于40NB．小于40N

C．等于40ND．条件不足，无法判断

解析做匀速直线运动的物体，无论其速度大小如何，均为平衡状态，因而受力平衡.本题中相互摩擦运动的两个物体除了先后两次匀速运动速度不同外，其它条件均未变，则先后两次的摩擦力均相同.正确选项为C.

点评本题最易出错的是：速度增大因而摩擦力减小，误选B.事实上，拉力与摩擦力始终是一对平衡力，其大小并不随速度改变而改变.解答此类问题切忌思维定势，关键在于抓住题眼——匀速直线运动.

例3如右图，一个重为50N的铁块静止放在水平地面上，张华用30N竖直向上的拉力欲提起它，但铁块仍未动，则下列说法正确的是().

A．铁块重力与地面对铁块支持力是一对平衡力

B．张华的拉力与铁块的重力是一对平衡力

C．张华的拉力与铁块对地面的压力是一对相互作用力

D．地面对铁块的支持力与张华拉力的合力大小等于铁块的重力

解析对物体进行受力分析可知，铁块在三力作用下平衡，分别是：竖直向下的重力50N、竖直向上的拉力30N、地面竖直向上的支持力20N.选项A、B中所指的二力大小不等；选项C中的两个力分别作用在两个物体上，但不是一对相互作用力.正确选项是D.

点评本题考查了平衡力、相互作用力、合力等知识点的理解和应用能力.解答时要针对具体的力画出受力分析图，再依据条件判断则更为直观.

例4在探究二力平衡条件的实验中，用细线系住薄木板的左右两端，细线的两端跨过桌边的滑轮各悬挂一个质量相同的钩码，木板才能在如左图位置保持静止.

①木板静止时受到的两个拉力大小相等.说明二力平衡的条件之一是.

②若把木板扭转一个角度，使两个力的作用线不在同一直线上，放手后木板不能静止，重新平衡后，两个力的方向又在同一直线上了.说明二力平衡的另一条件是 .

解析①两个力大小相等；②两个力必须在同一直线上.

点评本题是通过实验探究的方法研究二力平衡的条件.我们不仅要能正面解答此类问题，而且要学会如何根据实验探究目的去设计合理的实验方案并独立完成实验，这是初中物理学习过程中必需掌握的基本方法和技能.

三、练习

1.一个重100N的正方体物体，在20N水平向右的拉力作用下保持匀速直线运动状态，请用力的示意图表示物体的受力情况.

2.如右图所示，箱体顶部固定一根弹簧，其下端挂有一物体，若整个箱体由竖直向下匀速运动变为竖直向下减速运动时，弹簧的长度将().

A．变长B．变短

C．不变D．无法确定

参考答案

1.竖直方向受重力、地面支持力，大小均为100Ｎ；水平方向受拉力、摩擦力，大小均为20N(图略). 2.B

篇5：课文《二力平衡》教学反思

走下讲台，听到同行们的赞扬：“好”，学生的心声：“这节课时间过得太快了”。我觉得这节课的成功之处，主要在于课堂学习与日常生活紧密联系起来，从生活走向物理，从物理走向社会。一方面可以拓展课堂时空，使学习不仅是一堂课所学内容，它打开了学生的视野，穿越时间的隧道，把过去、现在、将来的有关知识浓缩在一起，供学生采摘。另一方面把活生生的世界提供给学生理解和体验，提高学生对生活的深刻理解和深入感悟，使他们不断领悟人生的意义，了解人不但活着，而且知道人应该怎样活着，使他们在与大自然的相处中感受生命的崇高。

多给予肯定和赞扬，给每一个孩子以同样的表现机会，特别是性格内向的学生，多给他们创造表现机会，曾强学生学习兴趣和信心，让每个学生的能力和素质都得到提高。趣味游戏也是激发学生学习兴趣最好的办法，拔河比赛游戏，让学生在动感情趣中进入物理世界，使学生在轻松愉快中掌握知识，这也是注重过程，注重体验的表现。多媒体辅助教学，能使抽象问题用形象生动的画面形象地表达出来，悦耳动听的音乐使学生劳逸结合，始终保持旺盛的情趣，并结合图文，充分展现出知识的形成过程，是一根教鞭，一支粉笔，一张嘴不能比拟的，对学生理解问题起到事半功倍的效果，也符合初中学生的心里特征，学生非常积极地参与和投入。

篇6：课文《二力平衡》教学反思

教材对日常生活中非常熟悉的两幅图片进行受力分析和运动状态的讨论引入，以生活素材为基础，体现从生活走向科学，来激发了学生的学习兴趣。让学生亲身体验探究过程，通过实验操作和对比观察让他们在观察、解决问题的过程中，理解二力平衡的条件，实现知识的自我建构，并从中体验科学探究的乐趣。本节包括二力平衡的条件和应用二力平衡的知识分析问题。

【学情分析】

在本节之前学生已经学习了力的有关知识，包括力的作用效果、牛顿第一定律等知识，学生已经积累了一定的经验，但二力平衡比较抽象，教材中尝试通过生活中的情景现象引导学生分析得出二力平衡的概念。对这个年龄段的学生的学习，可以通过实验操作、合作交流、自我发现来突破学生的思维障碍和误区。实现知识的建构，在教学过程中要充分利用学生的兴趣、特点，通过学生自己进行具体的实验，最终归纳得出二力平衡的条件。

【教学目标】

1、知识与技能：通过实验观察和分析，知道什么是二力平衡状态；会应用用二力平衡条件去分析解决、解决简单的问题．

2、过程与方法：通过实验探究二力平衡的条件，培养学生的概括能力；通过二力平衡的条件的应用，培养学生应用物理规律解决实际问题的能力．

3、情感态度与价值观：在教学过程中，培养学生树立用实验方法解决物理问题的思想，对待实验实事求是的科学态度和严谨的科学作风．

【教学重点与难点】

重点：二力平衡的条件物体在平衡力作用时的运动状态难点：二力平衡的应用

【教具、学具、实验器材】

篇7：《二力平衡》教学设计

授课地点物理实验室授课教师授课时间

仪器材料长木板、两个木块、砝码、细绳、纸板、玩具车、多媒体、

教学目标]1．知识与技能

①知道平衡状态是指物体处于静止或匀速直线运动状态；

②知道物体处于平衡状态时所受力的叫平衡力，最简单的平衡情况是二力平衡；

③理解二力平衡条件；

④能利用平衡条件解决简单的平衡问题．

2．过程与方法

①通过实验探究二力平衡的条件，培养学生的概括能力；通过二力平衡的条件的应用，培养学生应用物理规律解决实际问题的能力．

②学法指导：研究物理问题，常从最简单的事物入手，逐渐对复杂事物进行研究，本节是从多力平衡中最简单的二力平衡入手进行研究．

3．情感、态度与价值观

1．①具有对科学的求知欲，乐于探索自然现象和日常生活中的物理学道理，有将科学技术应用于日常生活、社会实践的意识．

②通过探究与交流，使学生有将自己的见解公开并与他人讨论的愿望，认识交流合作的重要性，有主动与他人合作的精神．

教学过程教师活动设计学生活动设计

【提出问题】

课堂演示：静止在桌面上的粉笔盒、匀速运动的玩具汽车、吊在弹簧测力计下的钩码匀速上升；

教师：上面的物体分别受到什么力的作用？处于什么样的状态？

观看录像片：静止在地面上的汽车、匀速步行的学生、在平直轨道上匀速行驶的火车、匀速下落的跳伞运动员；

上面的物体分别受到什么力的作用？处于什么样的状态？

学生回答：

物体受力情况（粉笔盒受到两个力的作用，玩具汽车受到四个力的作用，教师要强调清楚在水平方向上受到两个力的作用情况和竖直方向受到的两个力的情况）；上述物体处于静止状态和匀速运动状态；

学生分析讨论回答问题．

【新课教学】

1．平衡状态

二力平衡 教师在学生回答受力情况和上述物体处于静止状态和匀速运动状态之后，直接给出二力平衡和平衡状态的概念；并指明这是最简单的平衡情况．

【实验与思考】

2．探究二力平衡的条件

3．二力平衡条件应用

教师提出问题：刚才的物体都处于平衡状态且只受二个力（或在某一方向上只受两个力的）的作用，那么符合什么条件的两个力才能使物体平衡呢？

请同学们利用桌上的器材和装置自己动手做一做实验找一找两个力平衡的条件．

教师巡视，帮助解决一些临时出现的`问题．

指导个别小组的同学完成实验．

教师指导学生对实验结果进行分析，总结．

问：作用在一个物体上的二个力的三要素都相同，这二个力就是一对平衡力，对吗？为什么？

教师注意提醒学生二力平衡的前提条件是两个作用力在同一物体上．

教师引导：若两个力平衡，它们的合力是多少？从而总结出平衡的两个力的合力为零．

我们知道了二力平衡的条件，请同学们思考一个问题：

一热气球匀速竖直上升时，受牛竖直向上的升力，若忽略空气阻力，热气球受到的重力为多少牛？

由此题归纳二力平衡条件应用.

1．用二力平衡条件判断两个力是否平衡；

2．利用二力平衡条件求某一个力的大小和方向；

每二个同学一组，按书上图7-26准备实验器材、装置．

让学生动手做实验，并按以下问题观察、思考、记录．

⑴在细线的两端悬挂质量相同的钩码，纸板受二个拉力的大小有什么关系？纸板是否静止？这两个拉力的方向如何？

⑵把纸板扭转一下，使纸板的一边与桌面平行，（使两个力的作用线不在同一直线上）此时纸板还静止吗？最终平衡时两个力的方向如何？

⑶在细线的两端再悬挂质量不相同的钩码，纸板是否静止？

⑷在纸板上任选出另外两个孔系线重复上述实验．

学生交流讨论，总结实验结果，

每一个小组派一名学生代表上讲台公布自己小组的结果．

二力平衡的条件是：两个力大小相等，方向相反，且作用在同一直线上．

学生可以相互补充．

两个作用力作用在同一物体上．

请学生讨论、回答．

平衡的两个力的合力为零．

引导学生从二力平衡的角度分析、思考；顺序是：气球受力情况分析→此时气球的运动状态（是否静止状态或匀速直线运动状态）→能否利用二力平衡的条件解题→结果

4．二力平衡与相互作用力的主要区别教师手拿测力计问：用弹簧测力计测物体受到的重力的大小，弹簧测力计静止时，示数是多少？教师问：为什么这个示数等于物体受到的重力的大小？

在什么条件下它才等于物体受到的重力的大小？

师生共同讨论、分析：

平衡力作用在同一物体上；相互作用力作用在相互作用的两个不同的物体上；

让学生读出示数后；教师再问：为什么这个示数等于物体受到的重力的大小？

让学生讨论发言，教师注意补充，指出弹簧测力计的示数其实是物体对测力计的拉力；它与弹簧测力计对物体的拉力是相互作用力．而弹簧测力计对物体的拉力与物体受到的重力是二力平衡．

【课堂小结】

1．物体受两个力的作用或多个力的作用而平衡时，物体会保持匀速直线运动状态或静止状态，前者叫二力平衡，后者叫多力平衡．合力都为零．

2．二力平衡的条件是作用在同一物体上的两个力，大小相等，方向相反，且作用在同一直线上，合力为零．二力平衡是多力平衡的最简单的一种情况．

篇8：二力平衡教学设计和反思

一、适当还原物理概念建立的缘起, 让认知从感性升华到理性

【教学片段1】建立“平衡状态”的概念

观察与思考:图1所示的物体各处于怎样的状态?它们分别受到哪些力的作用?

学生交流:花瓶和叠石处于静止状态, 列车和货物处于匀速直线运动状态.

学生展示:各物体所受的力, 如重力、拉力等.

教师小结:平衡状态——静止或匀速直线运动状态

二力平衡——在两个力的作用下处于平衡状态

本活动从观察实际现象切入, 对教材中四个场景中物体的运动状态和受力情况进行分析, 建立起二力平衡的概念, 为探究二力平衡的条件做好铺垫.此环节尽管关注了学生“从生活走向物理”的感性体验, 但在思维层面上“平衡状态”的概念仍有几分“空降”的色彩.科学素养的提升仅仅依托于体验是远远不够的, 没有理性思维导引的体验注定是低效的, 甚至是低层次的.为什么要建立平衡状态概念?凭什么将静止、匀速直线运动这两种运动状态合二为一?这些质问的缺失或回避, 在一定程度上丧失了物理概念建构过程中发展学生思维品质的宝贵契机.

概念是通过使用抽象化的方式从一群事物中提取出来的反应其共同特性的思维单位.欲将静止、匀速直线运动整合为平衡状态, 教学过程中就有必要回溯两者有何共同特征, 提供何种素材才有利于学生提取其共同特征.

【优化建议】

观察与思考:在教材呈现的四个情景基础上补充更多运动形态的背景素材, 如加速下落的苹果、减速进站的列车、绕地球转动的卫星等.

学生归纳:运动状态可以分为两大类:一类运动状态在发生变化, 另一类运动状态不变.

教师追问:哪些运动情形下物体的运动状态不发生变化?

学生小结:静止或匀速直线运动, 据此建立平衡状态的概念.

学生举例:生活中其他常见的二力平衡现象.

厘清物理概念建立的缘由, 是使学生认知从感性发展到理性的关键, 是后续学习中能准确解读反映物理概念间关系的物理规律的前提.

二、准确界定物理规律适用的范畴, 使认知从片面发展为全面

【教学片段2】探究二力平衡的条件

学生实验:按如图2所示的方法分步骤探究, 观察松手后卡片能保持静止吗?

学生归纳:二力平衡的条件——作用在同一物体上的两个力大小相等、方向相反, 且作用在同一直线上.

本活动的目的是引导学生通过自主探究得出二力平衡的条件, 由于力的多个要素都会影响二力是否平衡, 因此采用控制变量法分步探究.笔者仔细查阅了人教、北师大、沪科、苏科等版本教材的本节内容编排, 可能考虑到时空、可操作性等制约因素, 与本课例一致, 均只探究了静止状态下的二力平衡条件.笔者观摩发现, 只有极个别教师在课堂教学中关注了匀速直线运动下的二力平衡条件, 但基本都以匀速难以实现或时间所限等理由回避了探究.不少评优课只视提供给学生更多的活动机会为成功, 而不去关注物理知识建构能不能完成、物理思维能否提高, 理由是新课程提倡“改变学科本位”, 只要学生有收获就是成功的课堂, 这是对课程理念的一种曲解, “改变学科本位”不等于抛弃学科特征, 而是以提高科学素养为目的建立科学的本位观.[2]囿于经验或囿于教材, 都无法推动课程改革向纵深发展.由静止得出的二力平衡条件适用于匀速直线运动状态吗?教材中的“大量实验表明”, 你能否设计一二并佐证之?如此追问, 奈何回避!

【优化建议】

教师追问:匀速直线运动下的二力平衡仍满足大小相等、方向相反, 且作用在同一直线上吗?如何设计实验进行验证?需要哪些器材?

学生讨论:弹簧测力计挂着钩码, 先保持静止, 再粗略地做匀速直线运动, 观察弹簧测力计示数是否基本保持不变.

学生展示:

学生归纳:示数基本不变, 做匀速直线运动的物体也满足二力平衡条件, 且平衡力的方向与运动方向无必然联系.

教师小结:静止或匀速直线运动下的物体所受力均满足平衡条件, 反言之, 平衡力不改变物体的状态.

如此改进, 更有利于学生在“力与运动”的章节背景下全面深刻认识二力平衡的条件, 即平衡力不改变物体运动状态 (物体将保持静止或匀速直线运动状态) .笔者注意到2011版课标对课程基本理念做了如下修订:将“注重全体学生的发展, 改变学科本位的观念”, 修订为“面向全体学生, 提高学生科学素养”.这一修订势必将指引广大物理教师更加关注物理学科特点, 更加严谨地设计教学活动来重演物理规律的建构过程, 使学生的认知从片面走向较为全面, 使每个学生学习科学的潜能得到发展.

三、适时开展评估, 使认知从表象延伸至内核

【教学片段3】测量滑动摩擦力的不同方案比较教师呈现:甲方案:在水平实验桌面上将木板用线拉住, 通过弹簧测力计沿木板方向水平拉木块, 使木块在木板上面滑动.

乙方案:将木板放在水平实验桌面上, 用线通过弹簧测力计水平地拉住木块, 沿木板方向水平拉木板, 使木板在木块下面滑动, 如图4.

教师提问:请同学们对比分析两个方案在操作上和误差上的优劣.

学生: (陷入茫然……)

本活动缺失对实验原理的剖析, 单纯地从操作过程或输出终端评估实验方案, 仅仅从表象出发恐怕难以触及物理的内核.何不基于体验, 引导学生再度审视实验原理, 在对话中完成对方案的评估和优化?大可不必直接同时陈列出两个方案, 让学生茫然对比“选购”.

【优化建议】

教师提问:同学们在按甲方案测量滑动摩擦力时, 有何困惑?

学生:很难控制匀速拉动, 示数不稳定难以读数.

学生补充:不匀速拉动的话, 二力就不平衡, 摩擦力就不等于拉力.

教师追问:如此一来, 必然存在较大误差.本实验的原理是二力平衡, 操作中匀速难以实现, 还有别的状态仍满足二力平衡吗?

学生:静止的物体也可以二力平衡.

教师追问:静止的物体可以受到滑动摩擦力吗?

学生思索片刻后答:可以的, 木块静止, 拉动木板, 这样木块相对木板运动就受到滑动摩擦力.

学生合作体验:一名同学用弹簧测力计固定住木块, 另一名同学水平拉动木板, 观察弹簧测力计示数大小及稳定情况.

学生评估:改进后, 示数稳定便于读数, 误差小, 而且不必匀速拉动木板.

适时适度地在课堂教学中开展评估活动, 既有利于加深学生对相关物理概念或规律的理解, 又能发展学生的探究能力和思维品质.2011版课标对评估能力提出了以下基本要求:有评估探究过程和探究结果的意识;能关注探究活动中出现的新问题;有从评估中吸取经验教训的意识;尝试改进探究方案;了解评估在科学探究中的意义.[1]教学实践中, 教师要牢牢抓住探究目的和实验原理这条主线, 围绕方案的变量控制、可操作性、误差大小、数据处理等方面有效引导学生开展评估, 使认知从表象延伸至内核.

学生科学素养的提高离不开观察、实验等科学体验, 更离不开假设、建模、评估等批判性思维.从提高学生科学素养的视角去反思和优化我们的教学实践, 既可以有效地促进学生的学业进步和全面发展, 又可以改进教学工作, 促进教师的专业成长, 使物理课上出“科学味”.

参考文献

[1]中华人民共和国教育部.义务教育物理课程标准 (2011年版) [S].北京:北京师范大学出版社:2011.