功的概念

课题：功的概念----------五三中学丁娟设计思想：本节课是概念形成课，所以我在处理教材时一改传统的“重结果”到“重过程”：在功的概念形成上花了大量的时间。具体体现在以下几个方面：一、整节课大致可分为两大部分：前半部分属智慧技能中的概念学习；后半部分属智慧技能中的规则学习。在概念学习中，通过学生的亲身体验和设计较多的正反例来帮助学生形成正确的概念；在规则学习中，通过设计一系列题目帮助学生在多种变化的情境下，运用所习得的规则解决具体问题。相比较而言，前半部分所花力气较大。二、由于功这个概念较抽象，学生以前从未接触过，所以我让学生在课前先查阅字典：“什么叫功”，从而指出我们物理学中的“功”偏向于“成效、效果”的意思。这一方面激发学生的好奇心以期有效导入，另一方面使学生一开始就能形成一个较模糊的功的概念，为后面形成一个完整、清晰的概念做铺垫。（关于导入，我还想过用“拆字法”，即“功＝工＋力”，其中工指工作，力指用力，只有两者兼而有之，才算力对物体做了功。但总感觉把工作同效果等同起来不是最妥帖而放弃。现在想来如放在概念初成或后面练习时作一个形象的比喻或许效果不错。）三、本着以学生为主体、教师为主导的思想，尽量让学生体验自己“发现”规律的过程。所以让学生从猜测、讨论到利用已学的研究方法（控制变量法）设计表格并实验。而表格中的成效一列的填写也费了一番功夫：原来想填“一倍、二倍”等，但考虑到此时公式还未出来，定量表示不是很妥当，后来才改成“笑脸”，既生动活泼又表达清楚了意思。四、根据心理学理论，同时刺激听觉和视觉的效果要比光听不看好得多，故在设计时总想给学生多一点刺激。所以我不仅让学生亲身体验做功的多少，还做成“弹簧秤拉重物”的动态图像在实验后分析。五、习题的设计分两大部分：第一部分是判断是否做功？此时刚得出了做功的两个要素，而功的概念还未得出，此处的巩固对下面学生自主地“发现”规律很有帮助；第二部分是公式的正确应用，这属于下位学习，从难度上讲，比上面概念的习得要容易，所以这几道题的设计偏重于改变不同的情境，以及每做两道题就让学生归纳出一条规律。教案：教学目标：1．能利用功的两个必要因素判断力对物体是否做功；2．记住功的公式、符号及其单位；3．能用功的公式计算力对物体所做的功；4．会用控制变量法讨论并设计实验任务分析：1．起点能力：（1）学生对控制变量法讨论实验已较熟悉；（2）对力和距离的概念已掌握2．学习类型：智慧技能中的概念和规则3．新授课；教学课时为一课时。教学过程：（一）引出新课题1．让学生交流课前准备的资料――字典中功的几种解释，并由教师指出物理学中的“功”偏向于“成效、效果”的意思。2．依次让三个学生上台演示手托重物的小实验：第一位托着重物站立不动；第二位托着重物水平方向来回走动；第三位人站立不动，但托重物的手不断上下移动。让学生分别判断这三位同学对重物的移动有没有贡献，从而使学生大脑中形成一个模糊的功的概念。（此时的概念虽不清晰但很贴近学生的生活经验，易接受）（二）做功的两个必要因素1．根据刚才的小实验得出做功的两个必要因素：（1）有力作用在物体上；（2）物体在力的方向上通过一段距离。2．利用Flash做“是否做功”的判断练习3．教师出示正反例让学生练习、巩固功的二要素概念，即做练习1－6题（其中第1题为正例，其余为反例）并让学生根据所做习题规律总结出物体不做功的三种情况。（三）功的概念及公式的导出1．通过让学生思考如何计算刚才第三位学生所做功的多少来引导学生讨论、设计实验：研究功的大小与哪些因素有关？（可适当引导其用控制变量法讨论及设计表格）2．通过学生见的相互补充、完善而给出较完整的实验表格；3．根据表格做体验性实验并由教师做动态图像回顾以增加视觉刺激；4．分析实验及表格得出功的计算公式及其单位（单位可让学生先导出再定义，并与前面所学的力与力臂乘积的单位比较、区别，以免混淆）5．根据公式做余下的练习（为增加视觉刺激，先让学生做Flash的2、3、4）（四）小结1．功的两个必要因素2．哪些情况不做功？3．功的计算公式和单位流程图：反思：一、实验时，可使钩码的质量再大一些，以使学生有更深的体验。二、Flash做得不够完美，水平移动时，箱子在竖直方向有点跳跃，容易引起误解。三、关于表格可采取先分组讨论、设计并各自在草稿上画，再全班性地汇总、完善、整理。四、练习的最后可加一题：“用100牛地力提着物体站在电梯上，匀速上升了10米。”通过此题可引导学生剔除做功的非本质特征（走楼梯还是乘电梯），强调只要这个人有力作用在物体上，并且这一物体在力的方向上发生位移，我们就认为这个人对物体做了功。另外，练习6（4）题可引导学生做两种解释：一、力与距离虽然不在同一方向，但在力的方向上（竖直向上）发生了3米的距离移动，所以做功W=F×S＝100N×3m＝300J；二、力与距离虽然不在同一方向，但距离在力的方向上也有贡献（即垂直方向上有分量），这样既突出了距离是力方向上的距离这一本质特征，又为以后高中阶段学习力的分解做开始课前准备小实验功的二要素练习（1）多媒体学生实验功的概念功的公式、单位练习（2）多媒体结束一个铺垫。（此处距离其实为位移，只是初中阶段不涉及矢量，故不提）附：练习1．下列各现象中，什么力对物体移动有贡献？什么力对物体做了功？①人推小车前进②马拉车前进③起重机吊起重物2．当你端着一盆水不动时，你累吗？你有没有做功？为什么？3．当你使劲地用力拉（固定在地面上的）讲台，讲台移动了吗？你累吗？你做了功没有？4．人推木箱前进时，重力和支持力对木箱有没有做功？为什么？5．人提着水桶沿水平地面前进时，提力有没有做功，为什么？6．小球在光滑的水平地面上滚动时，有没有力对它做功？7．下列情况力对物体做了多少功？（1）用100牛的力将物体举高2米。（2）用100牛的力提着物体站在2米高处。（3）用100牛的力提着物体站在水平前进的小车上，随小车一起向前移动2米。（4）用100牛的力提着物体在水平面上匀速行走10米，然后沿着长为20米、高为3米的斜坡匀速走到坡顶。（5）用100牛的力将垒球掷出10米。（6）用100牛水平力拉着重500牛的小车沿水平面前进了10米。