蔣小禹

1教學設計

力的合成是解決力學問題的基礎和工具，不管是普教課程還是職教課程中的《力的合成》，在力學中都有著相當重要的地位。在課程教學設計中，不管是采用探究式還是驗證式，都要涉及到力合成平行四邊形定則的實驗。

隨著現(xiàn)代數(shù)字化實驗系統(tǒng)的出現(xiàn)，力傳感器的使用使力的合成實驗顯得高效、快速與明了。但是傳統(tǒng)實驗器材簡單，課堂效果好且學生容易理解接受。直接放棄傳統(tǒng)實驗而采用數(shù)字化實驗又顯得過于高大上，如何使傳統(tǒng)實驗與數(shù)字化實驗有效契合，筆者做了如表1所示的教學設計。

（1）介紹實驗器材；

（2）引導學生設計探究實驗步驟；

（3）指導學生按照學案中的實驗要求進行實驗探究，教師巡回指導，糾正實驗中的問題；

（4）數(shù)據(jù)分析：指導學生用作圖法畫出分力的圖示，與合力的圖示進行比較，初步得出感知，分力與合力可能滿足力的平行四邊形定則；

3.對學生實驗探究過程進行評價：

（1）對學生的實驗探究過程操作進行評價；

（2）對每組學生的實驗步驟進行簡單的評價。學生小組合作、討論、回答。然后把步驟寫到學案后面報告中，按學案要求，小組合作，進行實驗。

把學生分組，進行實驗探究，按照教師預設的探究要求進行，每組做不同的情況，根據(jù)學生的特點，對教材進行了處理。

驗證

實驗

得出

規(guī)律

用力傳感器代替彈簧測力計進一步驗證平行四邊形定則的正確性

1.驗證實驗：

（1）介紹實驗器材：數(shù)據(jù)采集器、力傳感器、筆記本電腦、朗威DISLab通用軟件、DISLab力的合成分解實驗儀器、小細繩等。

（2）實驗原理：分力與合力滿足平行四邊形定則。

（3）實驗過程：組裝器材，把數(shù)據(jù)線通過數(shù)據(jù)采集器上接到電腦USB接口上，用細繩拉住力傳感器，在細繩的打結處向下方引出一根細繩，并掛上兩個鉤碼，轉(zhuǎn)動力矩盤，讀出角度，從電腦軟件中讀出數(shù)。

（4）實驗分析：從電腦軟件中，可以直接讀出兩個分力的實測值，與軟件計算得出的兩個分力的理論值幾乎相等，誤差比較小，從而驗證了平行四邊形定則的正確性。

2.實驗分析：通過對比分析，發(fā)現(xiàn)學生的探究性實驗主要是因為誤差的存在。

3.得出結論：力的合成滿足平行四邊形定則。互成角度的兩個力的合力，是用表示兩個力的有向線段為鄰邊作平行四邊形，這兩個鄰邊之間的對角線就表示合力的大小和方向。這就是平行四邊形定則。

兩名學生與教師一起參與實驗過程，其他學生觀察實驗，并思考與書本實驗的不同之處，總結規(guī)律。對書本的實驗進行改進，利用多種方法探究力的合成。用力的傳感器進行力的合成實驗，是利用先進技術進行實驗探索思想。

2小結

從學生利用傳統(tǒng)實驗的自主探究，再利用先進的朗威數(shù)字化教學系統(tǒng)進行的師生共同驗證，把做為難點的力的平行四邊形定則較好地推導得出。傳統(tǒng)實驗與現(xiàn)代數(shù)字化先進的實驗在整個過程中有了一個較好的契合，使整個課堂顯得既有歷史感與又有時代感。