黃瓊娥

摘要：本文通過(guò)任務(wù)分解、情境創(chuàng)設(shè)和問(wèn)題設(shè)計(jì)，將"牛頓第二定律"的教學(xué)目標(biāo)落實(shí)在具體的課堂教學(xué)中，并就思維引導(dǎo)、教學(xué)活動(dòng)方式提出了建議.

關(guān)鍵詞：牛頓第二定律;教學(xué)分析

中圖分類號(hào)：G633 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-9129（2019）13-0078-01

Abstract：through task decomposition， situation creation and problem design， this paper puts the teaching goal of "Newton's second law" into concrete classroom teaching， and puts forward some Suggestions on thinking guidance and teaching activities.

Key words：Newton's second law; Analysis of teaching

1 教學(xué)目標(biāo)

1.1學(xué)生需要掌握決定加速度的因素、理解加速度、質(zhì)量、力三者關(guān)系

1.2學(xué)生在技能上要求能設(shè)計(jì)和操作實(shí)驗(yàn)，會(huì)測(cè)定相關(guān)物理量;體驗(yàn)性上要求經(jīng)歷探究活動(dòng)、嘗試解決問(wèn)題方法、體驗(yàn)發(fā)現(xiàn)規(guī)律過(guò)程，體會(huì)科學(xué)研究方法──控制變量法、圖像法的應(yīng)用

1.3學(xué)生能夠做到學(xué)習(xí)積極主動(dòng)，對(duì)學(xué)習(xí)物理有較濃厚興趣;有較強(qiáng)的好奇心和求知欲，樂(lè)于探究自然界的奧秘;敢于堅(jiān)持正確觀點(diǎn)，勇于修正錯(cuò)誤。

2 教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)

2.1教學(xué)難點(diǎn)：知道決定物體加速度的因素。

2.2教學(xué)策略：讓學(xué)生明確物體的加速度只與力與和質(zhì)量有關(guān)，并通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究它們之間的定量關(guān)系，培養(yǎng)學(xué)生獲取知識(shí)和設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的能力。

2.3教學(xué)重點(diǎn)：加速度與力和質(zhì)量的關(guān)系的探究過(guò)程

教學(xué)策略：在探究過(guò)程中，滲透科學(xué)研究方法（控制變量法、實(shí)驗(yàn)歸納法、圖像法等）。

3 教學(xué)過(guò)程

3.1課前準(zhǔn)備。在教材處理上把牛頓第二定律分為兩個(gè)學(xué)時(shí)。第一學(xué)時(shí)主要的任務(wù)是：探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系;第二學(xué)時(shí)主要的任務(wù)是：建立牛頓第二定律并進(jìn)行初步的應(yīng)用。

3.2課堂導(dǎo)入。

（1）介紹牛頓第二定律在生活中的運(yùn)用。

視頻展示：劉翔在雅典奧運(yùn)會(huì)奪金的情景。教師提出問(wèn)題，在決賽時(shí)，劉翔將自己身上一切戴的東西像手表、項(xiàng)鏈等都摘了下來(lái)，穿最輕的跑鞋。這樣做的科學(xué)道理在哪里？ 質(zhì)量越小，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)越容易改變，也就是說(shuō)在相同的情況下，物體獲得的加速度就越大。說(shuō)明通過(guò)視頻展示創(chuàng)設(shè)物理情景，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，同時(shí)滲透德育教育。

（2）設(shè)置牛頓第二定律的實(shí)驗(yàn)。改演示實(shí)驗(yàn)為學(xué)生分組探究實(shí)驗(yàn)。讓學(xué)生在自主學(xué)習(xí)中，通過(guò)對(duì)認(rèn)知活動(dòng)進(jìn)行自我監(jiān)控，并及時(shí)做出相應(yīng)的調(diào)整。小組（4～6人一組），小組間的合作探究可以同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生的合作精神和競(jìng)爭(zhēng)意識(shí)，讓不同層次的學(xué)生都能有所作為，有所收獲。教師的策略是宏觀調(diào)控整體教學(xué)進(jìn)度，微觀放活學(xué)生局部學(xué)習(xí)進(jìn)程，讓學(xué)生的學(xué)習(xí)有組織、有步驟地進(jìn)行。

3.3開(kāi)展新課。

（1）牛頓第二定律的特點(diǎn)以及它的理論。定義力的單位“牛頓”使得k，l，得到牛頓第二定律的簡(jiǎn)單形式F，ma。使用簡(jiǎn)捷的數(shù)學(xué)語(yǔ)言表達(dá)物理規(guī)律是物理學(xué)的特征之一，但應(yīng)知道它所對(duì)應(yīng)的文字內(nèi)容和意義。牛頓第二定律通過(guò)加速度將物體的運(yùn)動(dòng)和受力緊密聯(lián)系，使前三章構(gòu)成一個(gè)整體，這是解決力學(xué)問(wèn)題的重要工具。應(yīng)使學(xué)生明確對(duì)于牛頓第二定律應(yīng)深入理解、全面掌握，即理解各物理量和公式的內(nèi)涵和外延，避免重公式、輕文字的現(xiàn)象。數(shù)學(xué)語(yǔ)言可以簡(jiǎn)明地表達(dá)物理規(guī)律，使其形式完善、便于記憶，但它不能替代文字表述，更不能涵蓋與它關(guān)聯(lián)的運(yùn)動(dòng)和力的復(fù)雜多變的情況。否則就會(huì)將活的規(guī)律變?yōu)樗赖墓健?/p>

牛頓第二運(yùn)動(dòng)定律有五個(gè)特點(diǎn)：

瞬時(shí)性：牛頓第二運(yùn)動(dòng)定律是力的瞬時(shí)作用效果，加速度和力同時(shí)產(chǎn)生、同時(shí)變化、同時(shí)消失。

矢量性：是一個(gè)矢量表達(dá)式，加速度和合力的方向始終保持一致。

獨(dú)立性：物體受幾個(gè)外力作用，在一個(gè)外力作用下產(chǎn)生的加速度只與此外力有關(guān)，與其他力無(wú)關(guān)，各個(gè)力產(chǎn)生的加速度的矢量和等于合外力產(chǎn)生的加速度，合加速度和合外力有關(guān)。

因果性：力是產(chǎn)生加速度的原因，加速度是力的作用效果h故力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因。

等值不等質(zhì)性：雖然，但不是力，而是反映物體狀態(tài)變化情況的;雖然，僅僅是度量物體質(zhì)量大小的方法，m與或無(wú)關(guān)。

（2）應(yīng)用物理實(shí)驗(yàn)證明牛頓第二定律的特點(diǎn)

①將小車放在木板上，一端與紙帶相連，將木板稍微傾斜，打開(kāi)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，放開(kāi)小車，當(dāng)紙帶上的點(diǎn)間的距離相同時(shí)，小車為勻速直線運(yùn)動(dòng)，保持木板的傾斜度。

②將小車放回原位，一端與紙帶相連，一端通過(guò)滑輪與鉤碼相連，用天枰稱量鉤碼的重量，打開(kāi)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，放開(kāi)小車，根據(jù)紙帶上的點(diǎn)，計(jì)算出加速度，記錄于表格。

③重復(fù)步驟②，記錄多組數(shù)據(jù)。

（3）探究加速度與質(zhì)量之間的關(guān)系，保持受力不變。

①將小車放回原位，在小車上加入砝碼，打開(kāi)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，放開(kāi)小車，根據(jù)紙帶上的點(diǎn)，計(jì)算出加速度，將加速度和小車及砝碼的質(zhì)量記錄于表格。

②重復(fù)步驟①，改變砝碼質(zhì)量，記錄多組數(shù)據(jù)。

讓學(xué)生對(duì)所得數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，可利用計(jì)算和畫(huà)圖的方式進(jìn)行。然后小組討論加速度與受力和質(zhì)量之間的關(guān)系是什么。

在加速度和質(zhì)量一定的情況下，物體加速度的大小跟作用力成正比，跟物體的質(zhì)量成反比，且與物體質(zhì)量的倒數(shù)成正比。加速度的方向跟作用力的方向相同。牛頓第二運(yùn)動(dòng)定律可以用比例式來(lái)表示，即或;也可以用等式來(lái)表示，即F=k*ma，其中k是比例系數(shù);只有當(dāng)F以牛頓、m以千克、a以m/s2為單位時(shí)，F(xiàn)=ma成立。

3.4實(shí)際分析。利用CAI課件和網(wǎng)絡(luò)來(lái)處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，能節(jié)約時(shí)間，提高學(xué)習(xí)效率;同時(shí)在課堂中采用多媒體課件作為輔助手段，創(chuàng)設(shè)物理情景，啟發(fā)引導(dǎo)學(xué)生，幫助學(xué)生建立形象直觀的認(rèn)識(shí)，有利于調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。在學(xué)法上突出學(xué)生自主發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，開(kāi)展合作探究，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探索，引導(dǎo)分析總結(jié)等以學(xué)生為主體的特點(diǎn)。尤其關(guān)注課堂教學(xué)過(guò)程中學(xué)生個(gè)體差異產(chǎn)生新的教學(xué)資源并較好地進(jìn)行利用，運(yùn)用評(píng)價(jià)手段不斷引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)，較好地將新課程理念結(jié)合于教學(xué)實(shí)際中。

比例式可以寫(xiě)為F=k*ma，k為比例系數(shù)，在國(guó)際單位制中，k=1。得到牛頓第二定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式為F=ma力的單位：使質(zhì)量為1kg的物體產(chǎn)生1m/的加速度的力叫做1N。

參考文獻(xiàn)：

[1]張春江. 高中牛頓第二定律相關(guān)知識(shí)教學(xué)研究[N]. 發(fā)展導(dǎo)報(bào)，2018-07-31（017）.

[2]劉飛.高中物理牛頓第二定律相關(guān)知識(shí)教學(xué)策略探究[J].課程教育研究，2018（10）：166.