新课程理念下“力”的教学设计

李科敏+刘加+孙艳华+江晓东+李子婧

摘 要：在“力”的教学设计中，给学生构建了一系列有趣的实践体验活动，引导学生结合实例学习有关力的知识，并注重在这个教学过程中促进学生的全面发展.

关键词：力；教学设计；新课程理念

1 引言

新课程理念强调“知识与技能、过程与方法、情感、态度与价值观”的整合，要求教师根据学生的实际情况“选择合适的教学方法”和“构建良好的教学过程”，倡导教学应该“面向全体学生”和“引导学生全面发展”.在“力”的教学设计中，教师给学生构建了一系列有趣的实践体验活动，引导学生结合实例 “看力”、“感受力”和“应用力”，并注重在这个教学过程中促进学生的全面发展.

2 力的教学设计

“力”是物理学的核心内容，也是一个与人们日常生活紧密相关的重要概念，并在人们的生活生产中得到广泛的应用.但是，“力”的概念抽象难懂，学生对此普遍感到困难.下面，通过设计一系列的相关实验和探索活动，引导学生在“实践体验” 和“合作交流”的过程中，学习和理解“力”的知识.

2.1 利用讨论，引入新课内容

[教师引导]在日常生活和工农业生产中，常常提到“力”这个名词，如“推桌子需要力”，“同学们上课要集中注意力”，“要增强中国共产党在人民中的凝聚力”，“要增大中国在世界的影响力”等.请与同桌同学一起讨论并向全班同学报告，你们还发现哪些地方有“力”这个名词？

[学生讨论] “踢足球需要力”，“背书包需要力”，“要提高中国的综合国力”，“要培养学生的创造力”等.

[教师讲解] “力”是整个物理学的基础.但是，在物理学中所说的“力”和日常生活中常说“力”有很大区别.那么，物理学中的“力”是怎么一回事呢？让我们一起来探究吧.（由此引入新课）

设计意图：构建学生交流讨论活动，激发学生参与活动的热情，训练学生的发散思维能力，唤起学生科学探究的欲望和兴趣.

2.2 分析现象，探究力的来源

[学生讨论]将全班学生分成若干个学习小组，每组4—6人，体验和讨论以下情景问题，并探究其中各个“力”的来源.

问题1：用手推动或者拉动放在水平桌面上的物理课本，感受“推力”和“拉力”.体验：推力来源于手“推”物理课本；拉力来源于手“拉”物理课本.

问题2：用手举起书包或者挤压桌面，感受“举力”和“压力”.体验：举力来源于手“举”书包；压力来源于手“压”桌面.

问题3：用右手摩擦左手或者用右手捏左手，感受“摩擦力”和“捏力”.体验：左手获得的摩擦力来源于右手“摩擦”左手；左手获得的捏力来源于右手“捏”左手.

问题4：让两块相同磁体的同名磁极或者异名磁极靠近，体验“排斥力”或“吸引力”.体验：该排斥力来源于一个磁极“排斥”另一个同名磁极；该吸引力来源于一个磁极“吸引”另一个异名磁极.

[教师讲解]为了研究的方便，在物理学上把生活中常说的“推”、“拉”、“举”、“压”、“摩擦”、“捏”、“排斥”、“吸引”等概括为“作用”.于是，我们该如何概述上述问题中“力”的来源？

教师引导学生讨论和归纳得出：力是一个物体对另一个物体的作用.

[教师讲解]发生作用的两个物体，根据它们是施力还是受力的不同，分别叫做施力物体和受力物体.

[学生讨论] 在上述四类问题中涉及到的力，相应的施力物体和受力物体分别是哪一个？[答案：就手对书包施加的举力而言，施力物体是“手”，受力物体是“书包”.其它情况类似，略.]

[學生讨论] 用手举起书包时，手会感到疲劳，这说明书包也给手施加了压力，该压力的施力物体和受力物体又分别是谁？[答案：就书包对手施加的压力而言，施力物体是“书包”，受力物体是“手”.]

[教师讲解] 教师引导学生讨论和归纳得出：施力物体和受力物体都是针对具体的某个力而言的.

设计意图：构建学生实践体验和讨论交流的学习环境，引导学生通过体验和研讨自己熟悉的生活实例发现新知识，实现“从生活走向物理”的目标.

[教师讲解]在物理学中，力的符号是F；力的单位“牛顿”，简称为“牛”， 该单位的符号是N.

[学生体验]让学生分别用手托起两个鸡蛋，体验所用托力的大小，该托力大约为1N，体验1N的大小；一个中学生站立不动时，脚会对地面产生压力，该压力大约是500N，体验日常压力的大小.

设计意图：利用学生熟悉的生活实例，感受1N的大小，并把单位“牛”和学生生活结合起来，加深学生对1N的理解.

2.3 实验探究，把握力的特点

[学生探究]学生动手制作两个相同的泡沫底座，将两块相同的条形磁体分别用胶带固定在这两个泡沫底座上，使泡沫底座能载着磁体漂浮在水面.让磁体的同名磁极或者异名磁极靠近，分别“看”两个磁体的运动状况，并讨论相应排斥力或者吸引力的特点.

观察现象：磁极之间发生“吸引”或“排斥”作用时，会看到“两个磁极”“都向着靠近的方向运动”或者“都向着远离的方向运动”.

教师引导学生得出：这说明一个磁极在“吸引”或“排斥”另一个磁极的同时，也受到另一个磁极的“吸引”或“排斥”.或者说，两个磁极在发生作用时，会同时产生两个力，这两个力分别作用在不同的磁极上；相对这两个不同的力而言，每一个磁极可以是施力物体，也可以是受力物体.

[学生实验]取一个被吹大的气球，让学生在用手“压”气球的同时，仔细“感受”气球有没有“推”手？并讨论其中作用力的特点.

感受现象：在手压气球的同时，气球也在推手.

教师引导学生得出：在手对气球施加作用力的同时，气球也在对手施加作用力；就手压气球的力来说，压力作用在气球上，“手”是“施力物体”，“气球”是“受力物体”；就气球推手的力来说，推力作用在手上，“手”是“受力物体”，“气球”是“施力物体”；或者说，手和气球都可以是施力物体也可以是受力物体.

设计意图：构建学生探究和讨论的学习环境，引导学生通过“看”和“感受”发现“力的相互作用”规律，并体验科学探究的过程.

[学生讨论] 学生分组举例讨论日常生活中各种力的特点，如物体受到重力的特点，并归纳“力”的一般特点.

[教师指导] 教师引导学生结合各种具体力的特点，归纳“力”的一般特点为：一个物体对另一个物体施力时，另一个物体同时也对它施加力的作用，作用力总是成对产生的；相对不同的力来说，相互作用的任一物体，可以是施力物体，也可以是受力物体.力的这种性质叫做力的相互作用.

设计意图：构建学生交流讨论的学习环境，引导学生在学习新知识的同时，体验归纳总结的思维方法.

2.4 创设情境，学习力的效果

[学生活动]学生实验和观察：一个小铁球在空中由静止开始竖直下落，观察小铁球在下落过程中的速度变化，并讨论小铁球速度变化的原因.[现象是：小铁球由静止到运动，它的速度越来越快.其原因是：小铁球受到重力的方向和其运动方向相同，重力推动小铁球加速运动，使小铁球的速度逐渐变大.或者说，此时重力的作用效果是使小铁球的运动速度越来越快.]

[学生活动]学生实验和观察：竖直上抛一个小铁球，观察小铁球在上升过程中的速度变化，并讨论小铁球速度变化的原因.[现象是：在上升的过程中，小铁球的速度越来越小，直到减小为0.其原因是：小铁球受到重力的方向和其运动方向相反，重力阻碍小铁球的运动，从而使小铁球的速度逐渐变小.或者说，此时重力的作用效果是使小铁球的运动速度越来越慢.]

设计意图：构建学生实验和讨论的学习环境，同时培养学生的观察能力和科学思维能力.

[学生讨论]学生分组列举事例.在生活中，你还见过哪些物体受到力的作用后改变了速度的大小？

设计意图：构建学生开放的研讨环境，培养学生的语言表达能力和发散思维能力.

[学生活动]学生实验和观察：让一个小铁球从一个斜面上滚下，在它运动路径的侧旁放一个磁体，观察小铁球的运动变化情况，并讨论小铁球速度变化的原因.[现象是：小铁球滚下经过磁体附近时，它的运动方向会发生明显改变而做靠近磁体的运动.原因是：小铁球受到磁体吸引力的方向和其运动方向不重合，磁体的吸引力迫使小铁球改变其运动的方向，即磁体的吸引力改变了小铁球运动速度的方向.]

[学生讨论]学生分组列举事例.在生活中，你还见过哪些物体受到力的作用后改变了速度的方向？

[教师讲解]在物理学上，把“改变物体速度的大小或者方向”叫做 “改变物体的运动状态”.根据上述实验和研讨，同学们发现“力”有何作用效果？

引导学生归纳得到：力可以改变物体的运动状态.

[学生活动]学生实验和观察：用力可以将弹簧拉长；用力压被吹大的气球可以使气球变形；用力捏橡皮泥可以把橡皮泥捏成各种形状；用剪刀可以将纸片剪成各种不同的形状等，

[教师提问] 根据上述实验和体验，同学们又发现“力”有何作用效果？

引导学生归纳得到：力可以改变物体的形状.

[教师提问] 力除了可以改变物体的运动状态和物体的形状外，你们猜想它是否还有其它作用效果？此问题留给同学们课外研讨和交流.

设计意图：用问题给学生构建一个开放的学习环境，培养学生的科学探究能力.

2.5 归纳总结，获取新的知识

[师生互动] 教师引导学生归纳以上的探究结论，通过讨论交流得出：力的来源、特点、单位和力的作用效果，并板书.

（1）力的来源：力是一个物体对另一个物体的作用.

（2）力的符號是F；力的单位是“牛顿”，简称为“牛”， 该单位的符号是N.将两个鸡蛋放在手掌上，手托起鸡蛋的力大约为1N.

（3）力的特点：两个物体发生作用时，总会同时产生两个作用力，它们同时作用在不同物体上.或者说，一个物体对另一个物体施力时，另一个物体同时也对它施加力的作用；相对不同的力来说，相互作用的任何一个物体，可以是施力物体，也可以是受力物体.

（4）力的作用效果：力可以改变物体的运动状态，也可以改变物体形状.

设计意图：引导学生学会归纳总结得出新知识.

2.6 学以致用，培养学生能力

[学生讨论] 讨论并解释：

（1）神舟系列火箭点火升空时，在向下高速喷出气体的同时，火箭为什么会慢慢向上运动？[参考答案：火箭向下高速喷出气体时，该气体和火箭发生相互作用，从而使火箭受到向上的推力，火箭就是在该推力的作用下向上运动.]

（2）运动的足球遇到墙壁时，为什么会改变运动方向？ [参考答案：运动的足球遇到墙壁时，足球和墙壁发生相互作用，足球会受到墙壁的作用力，这个力的作用改变了足球的运动方向.]

[学生讨论]同学们在生活中还见过哪些与力有关的实例？并用力的知识谈谈你对他们的认识.

设计意图：利用力知识解释生活中的问题和讨论生活中有关力的实例，达到“从物理走向社会”的目的，让学生感到物理就在自己的身边，觉得物理知识有用、有趣.

[教师讲授]已经证实，任何小的力作用在任何坚硬的物体上，都会使物体发生形状的改变.每个人的指纹是独一无二的，罪犯作案时，都会在现场留下自己的指纹，于是，通过比对现场留下的指纹，可以很好地寻找案犯，这成了公安机关行之有效的破案手段.课后，同学们分组上网搜索一下，寻找一例成功的指纹破案故事，下一次到班上进行分享.

设计意图：应用力知识解决有趣的实际问题，培养学生对新知识的兴趣.

[学生讨论]“注意力”、“影响力”、“凝聚力”等是不是物理学中的力？为什么？[参考答案：不是.它们都不是物体对物体的相互作用.]

3 教学体会

在“力”的教学设计中，我们给学生构建了一系列有趣的实践体验活动，引导学生结合实例 “看力”、“感受力”和“应用力”， 并注重在这个教学过程中促进学生的全面发展.这个教学设计，我们已经在岳阳市第十中学八年级进行了教学实践，并得到了学生的普遍喜爱.