王會倩

摘 要：作為建筑專業(yè)的學(xué)生，掌握力的合成與分解，既是培養(yǎng)分析和解決力學(xué)問題的基本技能，也是掌握結(jié)構(gòu)受力的基礎(chǔ)知識。為了學(xué)生今后更好地學(xué)習(xí)土力學(xué)與地基基礎(chǔ)和建筑力學(xué)這兩門課程，文章在演示實驗為輔、小組合作探究實驗為主的基礎(chǔ)上，結(jié)合生活中有關(guān)力的合成與分解的案例，設(shè)計了一堂信息化的合作探究式的實驗課，以提高中職物理教學(xué)有效性。

關(guān)鍵詞：力的合成與分解;中職物理;教學(xué)設(shè)計

中圖分類號：G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 收稿日期：2019-11-06 文章編號：1674-120X（2019）35-0070-02

為了提高中職物理教學(xué)的有效性，筆者開設(shè)了一節(jié)信息化的合作探究性的實驗課，從是什么（創(chuàng)設(shè)情境）、為什么（啟發(fā)思考）、怎么做（小組合作探究）三個方面入手，以學(xué)生合作探究為主體，教師引導(dǎo)學(xué)生完成學(xué)習(xí)任務(wù)，同時起到為專業(yè)課服務(wù)的作用。具體如下：

（1）是什么（創(chuàng)設(shè)情境）：“力的合成與分解”是物理中最常見、最常用的知識，與實際生活的結(jié)合緊密。作為力學(xué)部分基礎(chǔ)知識，教師首先應(yīng)讓學(xué)生明白什么是合力與分力，如何進行力的合成與分解，對建筑專業(yè)幫助如何，從而因材施教。

（2）為什么（啟發(fā)思考）：借助信息化教學(xué)手段貫穿課前、課中、課后，突破重點，化解難點，嘗試用學(xué)生小組合作探究的方法進行教學(xué)，讓學(xué)生明白為什么要進行力的合成與分解。

（3）怎么做（小組合作探究）：如何進行力的合成與分解，如何設(shè)計實驗、探究實驗，由教師講授實驗室試驗規(guī)范。

一、教學(xué)分析

本節(jié)課選自高等教育出版社出版的《物理（機械建筑類）》教材第一章的內(nèi)容，它著重講述了共點力如何求合力，以及一個力如何分解成兩個力的問題。并結(jié)合生活實例，結(jié)合福建三明林業(yè)學(xué)校（以下簡稱“我?！保┙ㄖI(yè)人才培養(yǎng)的特點，分析了力的合成與分解在現(xiàn)實問題中的應(yīng)用，以合作探究實驗為主解決力學(xué)問題，為建筑專業(yè)課的學(xué)習(xí)提供了力學(xué)方面的知識。本節(jié)課授課對象為中職一年級學(xué)生，均為男生。其主要特點如下：實驗?zāi)芰τ写岣撸壿嬎季S相對偏弱，專業(yè)興趣比較缺乏;活潑好動，接受能力強，喜歡被關(guān)注;自主學(xué)習(xí)能力參差不齊，動手能力強。根據(jù)教材內(nèi)容，確定了本節(jié)課的教學(xué)重點是力的平行四邊形定則的科學(xué)探究和應(yīng)用。結(jié)合學(xué)生已有的學(xué)習(xí)能力，將如何用力的合成與分解分析結(jié)構(gòu)受力的問題作為本節(jié)課的教學(xué)難點。

二、教學(xué)策略

為提高中職物理教學(xué)有效性，教師從學(xué)生專業(yè)特色和生活實際出發(fā)，引導(dǎo)學(xué)生在“做中學(xué)，做中教”，以小組探究、合作交流為主線，采用微信、學(xué)習(xí)通、抖音等信息化的教學(xué)手段，通過案例教學(xué)法、演示法、講授法等開設(shè)一堂科學(xué)探究實驗課，將學(xué)習(xí)內(nèi)容與生活實際、專業(yè)知識緊密結(jié)合在一起，從而提高學(xué)生的動手能力和專業(yè)技能。

三、教學(xué)過程

（一）課前導(dǎo)學(xué)

教師在課前通過微信、學(xué)習(xí)通等學(xué)生最常見、最常用的軟件發(fā)布任務(wù)清單，目的是讓學(xué)生產(chǎn)生實驗探究興趣，預(yù)習(xí)課堂內(nèi)容。課一開始，利用一體機播放抖音“拔河比賽”小視頻，即兩個學(xué)生沿兩個方向拉兩條繩和一個學(xué)生單獨拉一條繩與一個機器進行拔河比賽，感受兩種情況下力產(chǎn)生的效果。教師提問：“一個人拉的時候會更加輕松還是兩個人拉的時候更加輕松？若是兩人共同拉繩，怎么樣才能讓兩人拉得更加輕松呢？”再次觀看抖音小視頻，教師提問：“是不是合力總比分力大？”課前此環(huán)節(jié)的設(shè)計意圖，是通過流行抖音視頻聚焦學(xué)生注意力，吸引學(xué)生興趣，把學(xué)生目光吸引到課堂上來。教師通過讓學(xué)生自己進行體驗并發(fā)表自己的看法，可讓學(xué)生充分體會從生活中獲取知識的樂趣，增加其學(xué)習(xí)興趣。

（二）定性分析

抖音小視頻的播放，讓學(xué)生產(chǎn)生了疑惑：“小伙伴們，看到如此神秘的實驗過程，你們有沒有動手去驗證一下的沖動呢？”

探究演示實驗一：利用力的合成與分解演示器，在兩端各掛上一個質(zhì)量相同的鉤碼，改變其夾角，觀察彈簧測力計讀數(shù)的變化。學(xué)生得出結(jié)論：在兩分力的大小一定時，兩分力的夾角越大，其等效的合力越小。探究演示實驗二：同樣利用力的合成與分解演示器，固定兩力的夾角，改變兩端所掛鉤碼的質(zhì)量，觀察彈簧測力計讀數(shù)的變化。學(xué)生得出結(jié)論：兩分力的夾角一定時，分力越大，其等效的合力越大。 此環(huán)節(jié)的設(shè)計意圖，是學(xué)生通過觀察演示實驗，培養(yǎng)學(xué)生分析和探究的精神、合作交流的能力。學(xué)生對實驗現(xiàn)象作出總結(jié)后，教師可采用德育積分獎勵，以調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)積極性。

（三）探究實驗過程

通過實驗現(xiàn)象，讓學(xué)生理解力的合成與分解的影響因素。一體機利用仿真軟件播放力的合成與分解動畫視頻，讓學(xué)生從思想上對力的合成與分解的實驗過程有個初步認(rèn)識，留意操作注意事項。

探究一：力的合成，利用橡皮筋的拉伸長度一樣，確保其效果相同，利用實驗器材分小組實驗，教師巡視并指導(dǎo)學(xué)生，同時強調(diào)注意事項，并提供學(xué)生圖表，讓其做完后把數(shù)據(jù)填入表格中。學(xué)生通過小組合作探究得出實驗結(jié)果。具體操作過程如下：將橡皮筋固定在A點，演示用兩個力F1、F2拉動橡皮筋到O點，再演示用F力將橡皮筋拉到O點，記錄到表格中，并改變力的大小重復(fù)測試4次，記錄在表格中，通過計算得出F合，將其與F對比，計算其誤差。

教師提問：“從得出的數(shù)據(jù)中我們可以發(fā)現(xiàn)什么規(guī)律呢？”學(xué)生總結(jié)：通過彈簧測力計可以準(zhǔn)確地讀出力的大小，而由于作用效果相同，可以知道所加的兩個分力的大小與一個彈簧施加的力等效。探究一的分組合作探究性實驗，培養(yǎng)了學(xué)生動手的能力和團隊合作交流能力。讓學(xué)生使用控制變量和驗證的方法分析實驗結(jié)果，能培養(yǎng)學(xué)生分析和探究的精神，以及對實驗數(shù)據(jù)的處理能力。

探究二：力的感受，通過感受所掛物體質(zhì)量的改變，感受分力和合力大小的改變。具體操作如下：將橡皮筋套在中指上，鉛筆尖端卡在手心處，體會一下鉛筆的重力產(chǎn)生的效果，在鉛筆上掛接上鉤碼，并改變鉤碼的大小，思考拉力F產(chǎn)生的效果。探究二的設(shè)計意圖，是培養(yǎng)學(xué)生動手解決實際問題的能力。

探究三：力的分解，利用同樣質(zhì)量的鉤碼（合力一定），通過增大、減小分力之間的夾角，觀察分力大小的變化來定性地理解分力的大小與兩分力間的夾角之間的關(guān)系。請幾位學(xué)生站在事先充滿氣的氣球上，觀察重力作用下氣球的變化。教師提問：“沒被踩破的氣球為什么能夠承受巨大的壓力？”帶著問題讓學(xué)生動手實驗：用桌上的彈簧測力計、橡皮筋和一個200g的鉤碼做一個小實驗。將鉤碼掛在橡皮筋的中點，先在橡皮筋的兩端掛上彈簧測力計，將其慢慢靠攏，再將兩端逐漸分開，觀察在此過程中橡皮筋的長度及彈簧測力計的示數(shù)是否變化，從而感受分力的變化。學(xué)生總結(jié)：合力的大小一定時，兩分力的夾角越大，其等效的分力越大，氣球沒被踩破，是因為氣球表面呈拱形，重力分布在拱形氣球表面，緩解了氣球集中受力，屬于力的分解的知識。探究三的設(shè)計意圖，是讓學(xué)生通過自主合作探究、交流討論得到結(jié)論，體驗成功的快樂。

（四）知識外延

用一體機展示南京長江三橋和趙州橋拱形橋的圖片，讓學(xué)生利用本節(jié)課知識，對兩種橋梁進行受力分析。南京長江三橋：利用力的合成的知識，找出每根鋼索上實際受到的力 F1、F2，再做出所有的鋼索上的力的等效合力 F，根據(jù)力的合成，鋼索下橋面的負(fù)荷加載在了靠近岸邊的兩只大橋墩上，從而減小了橋面受到的壓力。拱形橋：利用力的分解的知識，橋梁坡度越大，橋面越長，分力的角度越大，加載在橋上的荷載一定的情況下，角度越大，分力就越大，從而增大了橋面的承載力。此環(huán)節(jié)的設(shè)計意圖，是引導(dǎo)學(xué)生運用已有知識解決生活中的問題;由學(xué)生自己交流討論得到結(jié)論，體驗成功的快樂;讓學(xué)生在學(xué)習(xí)中學(xué)會舉一反三，將所學(xué)的知識跟自己的專業(yè)結(jié)合起來，將所學(xué)知識用于實際，培養(yǎng)專業(yè)素養(yǎng)。

四、綜合評價與布置作業(yè)

教師方面：教師巡回指導(dǎo)學(xué)生操作時，用出現(xiàn)的問題對比學(xué)生小組實驗的結(jié)果，結(jié)合實驗現(xiàn)象對學(xué)生的回答進行德育積分獎勵，并對利用力的合成與分解拓展知識方面的學(xué)習(xí)進行綜合性評價、自我評價，談本節(jié)課的收獲和不足。

學(xué)生方面：學(xué)習(xí)通APP對教學(xué)環(huán)節(jié)中回答教師的提問、課堂練習(xí)完成情況進行打分，形成學(xué)生過程性成績的考核評價，微信APP點贊形成學(xué)生總成績的考核評價。此環(huán)節(jié)的設(shè)計意圖，是結(jié)合平臺反饋數(shù)據(jù)改進后續(xù)教學(xué);基于整個實驗過程完成學(xué)習(xí)的過程性評價;使學(xué)生體會合作探究學(xué)習(xí)的樂趣，產(chǎn)生學(xué)習(xí)成就感，激發(fā)學(xué)生對事物的分析能力，學(xué)習(xí)利用所學(xué)知識分析和理解問題，并通過自我了解總結(jié)結(jié)論，制定出自己的學(xué)習(xí)方案。

五、教學(xué)效果反思

課前抖音小視頻能夠激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，仿真演示實驗更加直觀形象地反映出實驗結(jié)果，學(xué)習(xí)通APP利用手機軟件實時反饋學(xué)生對知識點的掌握情況，以便教師及時糾正錯誤。信息化的教學(xué)手段的應(yīng)用 ，大大提升了課堂效率。小組合作探究式的學(xué)習(xí)模式，鍛煉了學(xué)生的團隊合作交流意識，提升了學(xué)生的溝通協(xié)調(diào)能力，教會了學(xué)生如何用是什么、為什么、怎么做來分析解決問題，從而突破重難點，較好地完成了教學(xué)目標(biāo)，提高了中職物理教學(xué)有效性。另外，由于學(xué)生基礎(chǔ)知識扎實程度不同，動手能力不同，教師要分層處理、針對性地展開教學(xué)指導(dǎo)。

參考文獻(xiàn)：

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