基于核心素质的《力的合成与分解》教学设计基于核心素质的《力的合成与分解》教学设计一、教学内容剖析北京实验中学初中部张春斌1.教材安排及地位
新人教版教材《力的合成与分解》这一课题安排在第三章第四节中，教材通过实验探究力的合成与分解遵守平行四边形。本节课包含了一个重要的数学思想——等效取代，两个概念——合力与分力，一个规则——平行四边形定则，一个技能——力的合成与分解。本节课上承重力、弹力、摩擦力三个概念，以及力的合成这一技能；下接共点力的平衡问题，作为动力学剖析的基本技能之一，在整个热学知识体系中占有基础性地位。2.课标要求及理解
2017年新课标要求“通过实验，了解力的合成与分解，晓得矢量和标量”。力的合成与分解是一个工具，新课标要求应用数学知识解决具体问题应结合具体的实际情境。因而在本节教学中，给中学生提供大量实际情境，让中学生认识力的分解，培养中学生的“物理观念”。让中学生在实际情景中解决物理问题，产生把情境与知识相关联的意识，培养中学生的“科学思维”。通过等效取代思想的产生培养中学生的科学具象思维能力高一物理有图教学ppt，通过力的合成与分解培养中学生运用数学知识解决具体问题的能力。二、学生情况剖析1.学习特性
本节课面向对象是高二中学生，记忆以有意记忆为主，能注意在理解的基础上记忆。据悉初步完成从具体思维为主到具象思维为主的过渡。因而在教学中须要注意结合已有知识让中学生进行“有意义的学习”，除了让中学生学会力的合成与分解，更要让中学生理解为何要进行力的合成与分解；此外通过图片、视频、实物让中学生融入实际情境，在实际情境中的生活问题升华为数学问题，培养中学生的数学建模能力，培养中学生的具象思维。2.知识打算
中学生已学习了共点力、二力平衡以及力的合成，晓得平行四边形定则，会画力的图示，熟悉平行四边形的几何特征，具备相关的知识基础，中学生才能比较容易的认识力的合成与分解。而力的合成与分解是一个工具，关键在于应用数学知识解决具体问题。3.前概念
依据相关文献以及教学实践获知，中学生常常存在两个前概念。前概念1：觉得分力一定1大于合力；前概念2：觉得斜面上的物体的重力可以分解为对斜面的压力以及一个下降力。三、重、难点任务剖析重点：晓得力的合成与分解，就能利使劲的分解来解释生活中的现象；难点：理解确定分力的方向的方式。四、教学目标设计核心素质具体描述学科核心素质的水平数学观念认识力的合成与分解；
能灵活应用力的合成与分解来解释生活中的现象；2
5科学思维在解释大桥的事例中，才能将现实问题具象成为数学模型，结合推理、论证，多角度解释为何大桥要建如此长；5科学探究在探究力的合成遵守哪些定则时，能选用合适器材获得实验数据，剖析数据找出其中规律，产生合理的推论；4科学心态与责任在应用中引入郑和下西洋，培养中学生民族自豪感，并提倡STEAM教育，培养中学生的科学心态与责任。3五、教学媒体设计1.设计根据及意图
新课标要求应用数学知识解决具体问题应结合具体的实际情境。故本节课采用大量图片视频提高中学生的感性认知，采用多个实验让中学生亲身体验，为中学生创造实际情况，在实际生活中解决数学问题。新课标要求注重中学生的科学探究能力的培养和信息技术的应用，因而本节课引入传感让学生更直观地理解力的合成与分解，突出教学重点，突破难点。2.具体媒体需求
PPT讲义、电脑、实物展厅、传感器（朗威斜面上重力分解仪、数据采集器、专用笔记本软件）、逆风行车（货车、船帆、吹风筒）2六、教学过程设计（一）引入
设计意图
教育心理学家觉得学习一个新的概念，最好制造认知冲突，在冲突的引起和解决的过程，中学生会快速构建新的知识体系。因而在新课引入中制造认知冲突，降低感性认识、激发兴趣、引入课题。活动设计环节师生活动施行说明引入课题【解决生活中的困局】
车辆抛锚堵住路口，怎么移走车辆？视频播放视频前放中学生思索有哪些方式可以联通车辆。一只手臂就能否联通车辆，引起中学生的兴趣。（二）构建新概念
设计意图
教育学家杜威指出做学校，让中学生通过探究了解力的合成与分解遵守平行四边形定则。活动设计环节师生活动施行说明认识力的合成与分解【实验探究】
通过实验探究力的合成与分解遵守平行四边形定则。【概念构建】
再按照力的分解与合成是逆运算的关系，得出力的分解也遵守平行四边形定则。利用动漫让中学生理解若没有条件限制，一个力可以分解出无数对分力。A、强调合力与分力等效取代的关系。B、给出等效取代的事例或图片。（三）怎样进行力的分解
情境：斜面上重物重力的分解3设计意图
同样从身边的熟悉的事物入手，在熟悉的情景中解决新的问题，因而习得力的分解这一技能。让中学生从多角度探究当斜度变大，重力沿斜面方向分力的变化情况，锻练中学生的科学思维。活动设计环节师生活动施行说明怎样进行力的分解【问题二】为什么大桥要建如此长？借助中学生熟悉的引桥为例切入主题，提供具体数字，让中学生真切感遭到大桥很长，迸发学习热情。【建立数学模型】
让中学生思索，借助追问的方法引导中学生构建数学模型，把桥面具象为斜面。2017年版本新课标四大学科核心素质第二条科学思维第一项就指出模型建立，因而应在平常课堂中，让中学生接触建模过程，培养建模能力。【反思】哪一种分解方式更好？通过中学生讨论，让中学生深入思索为何重力要分解成顺着斜面方向以及垂直斜面方向。因为静止在斜面上的物体除重力外还遭到磨擦力和支持力，甲的分解方法才能建立出两对平衡力，更便捷剖析问题，培养中学生的元认知人能力。【活动二】
剖析随着角度θ变大(0~90°)，F1、F2大小的变化。通过多种方式进行探究。让中学生从多角度探究问题，培养中学生的科学推理、科学论证、质疑创新等科学思维，并让中学生体验科学探究的过程。4【讨论】
1.静止在斜面上的物体是否遭到F支、f、F1、F2、G五个力？（F1、F2为G的分力）
2.能否说F2是重物A对斜面B的压力？这两个问题是部份中学生存在的错误的前概念，让中学生自行讨论，必要时可以采用苏格拉底式的产婆术追问让中学生扭转概念。（四）力的分解的应用
设计意图
化学来始于生活，更要能迈向社会。让中学生解释引入实验，前后呼应。再按照力的分解的原理，解释2008年大水灾，号召中学生关注社会；再借助小力分解出大力解决生活中的困局。新课标要求要对中学生进行评价，学习完力的分解，借助习题评价中学生学得怎样。活动设计环节师生活动施行说明力的分解应用【解释引入实验】【活动三】算一算
让中学生估算当角度为89.9°时，绳子的拉力T。【拓展】让中学生解释2008年大水灾，好多高压线被扭断，电缆线塔被拉倒的诱因。让中学生认识只要角度合适，小力可以分解出大力，摒弃合力小于分力的前概念。让中学生对比钩码重力与分解下来的绳子拉力，直观对比加强分力才能小于合力的观念，转变前概念。同一原理，让中学生在不同的情景中体验，帮助中学生内化力的分解这一技能。（五）课后作业
设计意图
新课标要求，理解科学·技术·社会·环境（STSE）的关系基础上逐步产生的对科学和技术应有的正确心态以及责任感，进一步渐渐产生“科学心态与责任”。让中学生课后动手亲身体验力的分解，通过制做小船，彰显STEAM教育理念。向中学生介绍中华民族的航海英雄，迸发中学生的民族自豪感，培养中学生的爱国之情以及科学心态与责任感。5活动设计环节师生活动施行说明STEAM——逆风行舟【思考题】
郑和船队远航时，在遇见逆风时，海员们转动船帆，使船帆与风向成一定角度，便可逆风行驶。请剖析逆风行舟的原理；
请朋友们课后制做一艘才能逆风行驶的小船，并上网查询有关郑和下西洋的知识。若中学生程度好，可以直接解释，若中学生暂时接受不了，可以用尺子与三角板演示，再进一步解释其中的原理。让中学生课后制做小船，培养中学生动手能力，促使STEAM教育。适当向中学生介绍郑和下西洋的历史，培养中学生的爱国之情。八、教学反省1.亮点
（1）确立四维教学目标，培养学科核心素质
根据2017年版新课标，重视学科核心素质的培养。特根据核心素质的四个方面——物理观念、科学思维、科学探究、科学心态与责任，拟定本节课的教学目标，同时按照新课标学科核心素质的水平界定，详尽制订本节课中各个素质要达到的等级，作为本教学设计的根据。诸如科学思维要求达到第5水平，即才能将现实问题具象成为化学模型，结合推理、论证，多角度解释实际生活中的现象，这作为本节课的教学难点。在“问题二”教学环节中，将大桥具象为斜面，培养中学生的数学建模能力；通过三种方式探究斜度变大，重力沿斜面方向的分力变大，培养中学生多角度解释实际生活中的现象的能力，进而锻练中学生的科学思维。又如化学观念中“能灵活应用力的分解来解释生活中的现象”，也是第5水平要求，作为本节课的教学重点。本节课结合多个具体的实际情境，如“斜拉桥索塔”、“引桥”、“2008年大水灾”、“一指带动车辆”、“郑和下西洋”等，让中学生在具体情景中应用力的分解进行解释，并进一步让中学生反省为何如此分解，让中学生能从更深层次——方法论层面把握力的分解，因而突出教学重点。（2）创新实验6本节课的通过自创的“一只手臂带动车辆”实验，中学生觉得拉不动，结果却可以，制造中学生的认知冲突，因而迸发中学生学习兴趣，引入课堂。（3）融入STEAM理念
在本节课最后的逆风行驶的小舟中，须要综合应用到力的分解的知识（科学S）、制作过程中则须要运用技术T与工程学E、对小船进行美化的过程中须要运用到艺术A、计算一个最佳的角度会借助到物理知识M。2.须要注意的地方
本节课教学内容多，探究次数多，班主任要掌握好教学的时间，以免超时。据悉，引导中学生解释各类现象，若中学生难以解释，应该做好引导高一物理有图教学ppt，让中学生习得剖析的方式，明白如何分解以及为何分解，而不仅仅满足于晓得力的分解这一概念。7