【设计理念】
“培养学生初步的观察能力、实验能力、初步的分析、概括能力和应用物理知识解决简单问题的能力。”这是物理教学大纲的明确要求,也是本节课的设计宗旨。实现物理来源于生活,又服务于生活的道理。培养学生像科学家一样去发现问题、研究问题的思维习惯。培养他们对人类知识的浓厚兴趣、强烈的求知欲望以及形成创造思维能力。
弹簧秤制作原理、制作方案的探究及其制作过程是本节课的重点和难点。为突破这一难点,采用了透镜式教学。通过教师的演示、学生讨论、分析实验现象及数据等多种方式,顺利得出了弹簧秤的制作原理。制作方案采用讨论的方式各抒己见,相互提出建议,教师引导、点播,给难点层层铺设台阶,使难点问题在探究中顺利解决。这样的设计,充分发挥了学生的主体地位,培养了他们的归纳分析能力及应用物理知识解决实际问题的能力。
弹性、塑性的引出是本节课的第一个亮点。采用实验的形式引入新课,激发了学生的学习兴趣;采用竞争的方式举例,激活了同学们的思维,开阔了他们的视野,增强了同学们的竞争意识,达到了变“要我学”为“我要学”的目的。
【教材分析】
教学目标
知识与技能
1. 了解弹性、塑性及其在生活中的应用
2. 研究弹簧伸长长度与拉力的关系
3. 探究弹簧秤的制作方案,并学会它的制作及使用
过程与方法
1. 经历弹性、塑性的体验,探究弹簧伸长长度与拉力关系
2. 学习从实验数据归纳结论、培养学生初步的分析、概括能力
3. 培养理论联系实际的能力,支将化应用于初中、理论服务于实践的能力
情感态度与价值观
培养学生勇于探索自然现象、生活中的物理学道理的兴趣。体现物理来源于生活、又服务于生活的道理。
教学重点
1. 弹簧伸长的长度与拉力的关系
2. 弹簧秤制作方案的探究及其使用方法
教学难点
弹簧秤制作方案的探究及其制作过程
教学方法
采用“探究式”教学模式,边实验边总结并应用启发性的综合性教学法
教具和媒体
教师演示用:弹簧、直尺、弹簧秤、拉力器、气球、钩码(10个)
学生实验用:学生3人一组、橡皮筋、橡皮泥、弹簧、直尺、粗导线
、测力计、铜块各一个、钩码一组。
【教学过程实录】
一、复习提问
师:物体受到力的作用会产生哪些效果?
生:①改变物体运动状态,②改变物体的形状。
二、引入课题
师:同学们,力可以改变物体的运动状态,也可以改变物体的形状。下面请同学们从“力可以改变物体的形状’”这一侧面出发做几个小实验。实验前请同学们听清两个要求:一是用老师给你准备好的弹簧、橡皮筋、橡皮泥、粗导线、刻度尺五种器材来做实验;二是在实验过程中注意观察实验现象,并注意分析这些现象的共同点和不同点。好,开始实验。
(说明:“兴趣是最好的老师”,学生还处于好动的年龄,有强烈的动手欲望,一听到要做实验,立刻就会兴趣倍增,为学好本节内容打下了良好的心理基础)
生:实验操作并观察现象。
三、新授
师:下面请同学展示你的实验操作。
生:(学生上讲台演示自己设计的实验)
1.用力拉弹簧,弹簧伸长,失去拉力,弹簧恢复原来长度。
2.粗导线用力弯,变形。失去力不恢复原状。
3.直尺,用力压使其弯曲,失去力后恢复原状。
师:请各小组讨论这几种实验现象的共同点和不同点。
(说明:弹性的引出采取学生亲自实验、演示的办法完成。学生能有机会在课堂上给同学们展示自己设计的实验,这需要勇气和能力。这种做法不仅仅是动手能力的锻炼,在同学们眼中这是才能的体现,都想有这样的机会、都想在同学们面前展示自己,但勇气和能力的组合往往会导致很多同学退却。所以,能完成此任务的所有同学都应得到最大的鼓励,都获得了莫大的进步。这种机会老师一定要多多创造。)
生:共同点:这几种实验器材受力后都发生了形变。不同点:有的不受力后又恢复原状,有的失去力后则不能恢复原状。
师:不受力能恢复原状的是哪些?
生:弹簧、直尺、橡皮筋。
师:失去力不能恢复原状的是哪些?
生:橡皮泥、粗导线。
师:弹簧受力发生形变,失去力则又恢复到原来的形状。像弹簧这类物体所具有的这种特殊性质,你给这种性质起个名称好吗?
生:弹性。
师:像橡皮泥、粗导线,在受力时发生形变,失去力时不能恢复原来形状的性质,叫塑性。
(副板书:弹性、塑性)
弹性和塑性的应用非常广泛。请举出在生产和生活中应用弹性和塑性的实例。关于这个问题,咱们全班分成两组,来一个小比赛,各小组赶快准备,看哪一组同学举例多,而且恰当,多的、好的教师要给予奖励。
(说明:采用竞争的方式、奖励的办法、鼓励的语言,激发了学生的学习兴趣,激活了他们的思维,广泛的实例也开阔了他们的视野,锻炼了他们的创造思维能力。)
生:(非常踊跃地举例〕
弹性应用:蹦极、汽车减震、跳水跳板……
塑性应用:揉面团、用橡皮泥做小动物、把纸片揉成团……
〔小实验〕:老师拿出拉力器,找一个同学上来拉,并让全班同学观察这位同学的表情怎样。
生:很费力地拉开拉力器。
师:(边演示边问)拉开小弹簧为什么这么轻松?是不是不需要力?
生:需要的力小。
师:(边演示过问)压氢气球需不需要力?
生:需要力。
师:拉开弹簧、氢气球压扁都需要力。因为力的作用是相互的,所有发生了弹性形变的物体都要产生一个力,同学们说我们把这种特殊性质的力叫什么力比较合适?
生:弹力。
师:(板书课题:2、弹力)
弹力在生活中有哪些应用?请举出你知道的所有的例子。
生:弓箭、弹弓、拉力器、跳跳床、蹦极、弹簧秤(测力计)……
师:弹簧就是利用弹性来工作的器械。根据你对弹簧的了解,而且你现在也可以进一步用弹簧做实验,根据你对弹簧的认识,请说出你的科学猜想与假设。
(教师点拨:弹簧长度、弹簧伸长的长度与拉力的关系)
生:①拉力越大,弹簧越长。
②拉力越大,弹簧伸长越长。
(以上内容学生说,教师板书)
师:要知道同学们的观点是否正确,应怎么办?
生:实验检验。
师:(演示实验)分别在大弹簧上挂1个、2个、3个200克的钩码,并记下指针没挂钩码时及每挂一次钩码时的位置。最后测量每次弹簧的长度及伸长的长度。并将结果填表:
分析表格数据,可以得出怎样的结论?
生:①拉力越大,弹簧越长。
②拉力越大,弹簧伸长越长。(弹簧伸长的长度与拉力成正比)
师:同学们的猜测对不对?
生:对。
师:根据拉力越大,弹簧伸长越长的原理,能否制成一种有用的工具为我们服务?
生:弹簧秤。
师:弹簧秤就是根据“弹簧伸长的长度与拉力成正比”(板书:弹簧秤及制成原理)这一原理制成的。关于弹簧秤的制作,你认为用哪些材料可以做成弹簧秤?桌上老师给同学准备了很多器材供大家选择,你想选用哪些器材制成弹簧秤呢?请你马上做出选择。
生:木板、弹簧;木板、橡皮筋。
师:材料已选好,就等着制作了。这是最关键的一环,如果这一环节出现问题,你制出的弹簧秤很可能是没用的。你想怎样制作弹簧秤呢?请各小组马上讨论你们的制作方案,即具体制作步骤。
(说明:在明确研究目的的基础上,在教师的引导下,由学生自己设计实验方案,充分体现学生的主体地位,培养了学生的创造能力和创新精神。)
生:(讨论后回答)
1.定零刻线:不挂物体时,记下指针所对位置即为零刻线。
2.挂钩码,画刻线。
3.再挂钩码,再画刻线。
师:有无其他办法?
生:1.定零刻线。
2.定终刻线。
3.平均分,画刻线。
师:分到什么程度决定了它的最小刻度?下面让我统一要求:制出弹簧秤的量程为2N,最小刻度0.1N。
生:学生制作弹簧秤。(教师巡回指导)
师:有很多小组已经做完,如何知道他们制成的弹簧秤好不好?
生:测一测,用标准弹簧秤对比、对比。
师:用实物投影演示新制弹簧秤的准确性。
弹簧秤我们已经做好,关于弹簧秤你还想知道哪些问题?
生:量程、最小刻度、制作原理、用途、使用注意问题。
(学生提出问题,教师板书学生所提出的以上问题)
师:谁能帮助同学解决以上问题?
(说明:量程、最小刻度、制作原理、用途这四方面的问题同学自己会解决得很好。弹簧秤使用应注意的问题需同学讨论、教师启发才能达成目标)
弹簧秤使用时注意:
1.使用前观察量程、最小刻度;
2.不超量程;
3.测量力时,弹簧秤的弹簧、挂钩、指针都不与外界摩擦。
四、小结
师:请同学们总结一下,本节课你学到了哪些知识,有哪些收获?
生:本节课我们知道了什么是弹性、塑性,知道了弹簧秤的制作原理,学会了弹簧秤的制作方法及其使用方法,也锻炼了动手能力……。
【思考与实验】
1.试一试:用手将弹簧秤的示数拉至1N、2N、5N,并体验它们的大小。
2.猜一猜铜块或橡皮泥等物品的重力,并用弹簧秤测一测,看一看你的估测能力怎样?
五、作业
查阅资料或亲自调查,了解不同种类的弹簧秤并学会使用它们。
【板书设计】
十三、2.弹力
注:本节课是2002年10月11日在胶州市振华中学进行的青岛市级公开课。