《重力》教学设计

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根据义务教育教科书·物理(人教版第七章第三节)撰写
《重力》教学设计
安徽省望江县麦元初级中学
【教材分析】
《义务教育物理课程标准》(2011版)要求:通过常见事例或实验了解重力,认识力的作用效果;用示意图描述力;会测量力的大小。人教版义务教育教科书本节教材由“重力的大小”“重力的方向”“重心”“重力的由来”四部分构成,分别从力的概念和力的三要素两条线来认识重力,让学生经历对重力的感知、测量、描述等过程,最终形成对重力的整体认识,是第一节认识力的巩固与提高,是进一步学习运动和力的基础。
【学情分析】
八年级学生正处于青春期,具有强烈的求知欲和好奇心,学生对重力的现象比较熟悉,有一定的认识基础。从教学校地处偏远农村,孩子纯朴上进,通过半年的物理学习,学生已经具备了一定的分析问题和解决问题的能力,但他们动手能力不强,知识面较窄、对前沿科技知之甚少。
【教学目标】
1、知识与技能
(1)了解重力是如何产生的,能列举生活中的重力现象,感知重力;
(2)知道重力大小与物体质量的关系;会利用G=mg进行简单计算;
(3)了解并描述重力的方向,会用重力方向解决生活中的简单问题;
(4)了解重力的重心;
2、过程与方法
(1)经历探究重力大小与质量的关系的过程,能对实验数据进行合理的分析与评估;
(2)通过“重锤实验”“找重心实验”理解重力的方向、感知重力的作用点——重心。
3、情感态度与价值观
(1)通过探究与交流,学生能够表达出自己的见解,认识交流合作的重要性,养成与同学合作交流分享的意识;
(2)通过对重力产生原因的学习,了解牛顿的贡献,激发学生向科学家学习的意识,树立探索太空奥秘的理想和信念。
【教学重点】掌握重力的“三要素”。
【教学难点】重力的方向、重心的含义。
【设计思路】本节内容的知识特点为:概念+规律,学生对重力有一定的感性认识,但这些认识多是零碎的,肤浅的,为引导学生形成对重力的整体认识,本课时设计让学生经历感知、描述、测量等过程,以达到初步认识、逐步深化的目的。
1、制造认知冲突,引导主动建构:学生学习的过程是一个“冲突”不断产生、化解和发展的过程。一个有智慧的教师应该善于在学生学习的过程中制造认知冲突,引导学生充分激活已有的学习经验,主动建构知识。通过漂浮相片的展示,诱发争议,在“冲突”中让错误变醒悟;在探究重力方向时,把重锤线悬挂在水平放置的铁架台上,观察细线的方向,然后再把铁架台底座一侧抬起(模拟在不平地面的情况),在抬起过程中再次观察细线的方向。然后通过设问:两种情况下观察的方向是否一致?与当地地面情况是否有关?是否与当地地面一定垂直?剖析问题关键点,追根溯源在“冲突”中让知道变理解。在重心版块进行如下教学:一根粉笔受重力作用,将粉笔分成几段后,每一小段仍然受到重力作用,物体的每一部分都受到重力作用,为了研究问题方便,从效果上看,我们可以认为物体受到的重力集中作用在一点,这一点叫物体的重心。触摸思维临界点,推波助澜,在“冲突”中让模糊变融通:重心的概念是认为引入的;“从效果上看”“等效替代的思想”,即在处理某些问题时,如果想象把构成物体的全部物质压缩成一个点集中在重心处,将不影响探究的结果。
2、优化探究过程,提高课堂效能:探究性学习是一个再创造、再发现的过程,它把学习还给学生,让学生在探究过程中获取知识和方法。根据本节教材内容和学生的年龄特点及知识水平,探究物体重力大小与质量关系时,突出数据获取、数据的分析环节,以利于解决“时间和内容的矛盾”、“自主和指导的矛盾”。 在初中物理教学中,重力的方向一直是学生理解的难点,学生们往往把把重力的方向理解成 “垂直向下”。课本上仅仅演示重垂线,并不能让学生认识到重力的方向“竖直向下”。设计了如下演示实验,以帮助学生突破难点:把重锤线悬挂在水平放置的铁架台上,观察细线的方向,然后再把铁架台底座一侧抬起(模拟在不平地面的情况),在抬起过程中再次观察细线的方向。
教学流程如下:
【教学资源】
学生:弹簧测力计、质量已知的钩码、重垂线、铁架台、细线
教师:多媒体课件、实物投影、自制“重力方向”演示器、重力板
【教学过程】
一、课题引入
1、展示唯美的漂浮照片,请同学们判断是真是假。
﹝设计意图﹞强烈的视觉冲击,激发学生极大的探究兴趣,在真假辨别、如何拍摄的讨论中唤起对重力的初步感知。
2、揭秘漂浮相片的拍摄,设问:你为什么认为图片是假的?你认为可能是什么原因导致的?生活还有那些事实可以支持你的观点呢?
二、新课教学
1、重力概念的建立
(1)分析学生列举的实例:以上物体的运动状态都发生了变化,表明它们都受到力的作用。这些物体所受到的力不是由接触产生的,它们最后都要落向地面。
(2)与这些物体有着共同联系的物体是地球,这些物体因地球的吸引而受到的力,叫重力,它的施力物体是地球。
(3)课件展示:牛顿与万有引力——牛顿从苹果落地联想到地球与月球、行星与太阳之间、任何两个物体之间都有相互吸引的力,这种力叫万有引力。重力是地球对物体的引力产生的,从本质上讲,重力属于万有引力,但不能说重力就是地球对物体的万有引力。一般来说它们的大小和方向都是有差别的,但差别甚小。
﹝设计意图﹞感受物理来源于生活的理念,从生活情境中寻求规律,形成理论,树立探索太空的理想,激发向科学家学习意识培养学习物理兴趣。
2、探究重力大小与物体质量的关系
(1)学生活动:用手托起不同的物体,并描述一下它们有什么不一样,最显著的是什么?
(2)提出问题:猜想重力大小跟质量之间有何关系?
(3)演示重力的测量方法:把钩码挂在弹簧测力计上,当钩码静止时,弹簧测力计的示数等于钩码所受重力的大小,如图所示。
(4)分组实验,将实验数据填写在学案表格中,以m为横轴、G为纵轴建立平面直角坐标系,描点绘图像。
钩码个数 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
质量/g |
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重力/N |
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﹝设计意图﹞通过实践探究活动,培养学生动手能力,学生学会正确的探究规律、方法、步骤和基本操作思想,引导学生建立理论来源于实践,规律就在身边的认识,培养学生观察能力,激发学生学习兴趣。
(4)计算重锤所受重力的大小。
3、探究重力的方向
(1)观察:由静止释放的物体(粉笔头)沿竖直方向下落;悬挂在细绳下的物体静止时,绳沿竖直方向。
(2)学生尝试描述重力的方向。
(3)实验探究:重力的方向
①温习:数学上水平方向与竖直方向是垂直的关系。
②引导:水面提供了水平的标准;悬挂重物静止时,悬线的方向反映重力方向。