第三章 相互作用──力 学习情况分析 内容与价值分析 章小结--高一上学期物理人教版(2019)必修第一册.docx
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1、第三章 相互作用力学习情况分析(一)学习基础分析从知识层面看,学生在初中学习了一些力的知识,如力的三要素、二力平衡,初步了解了重力、弹力、摩擦力的产生条件、大小的影响因素,研究了一些简单机械,如杠杆、滑轮、滑轮组。学生在第一章运动的描述和第二章匀变速直线运动中已经接触了矢量概念,如位移、速度、加速度,知道矢量有方向;也了解了矢量表达的方法,如用一定长度的有向线段表示位移;对矢量合成建立了感性认识,如求两段位移的合位移;会计算一维矢量求差,如求直线运动中的速度变化量。从方法层面看,通过机械运动的学习,学生学习了质点模型,知道了在什么情况下可以把物体抽象为质点。从能力层面看,通过初中物理的学习,学
2、生初步掌握了科学探究的思路,具备了一定的实验探究能力,会使用刻度尺和弹簧测力计,掌握了控制变量法;在机械运动的学习中,学生经历了对匀变速直线运动的研究,学习了用图像法处理数据的方法。(二)学习困难分析虽然学生在初中学习了一些力的知识,但是在由初中向高中的进阶中仍然存在不少困难,其中之一就是对力的矢量性的认识。在初中学习中学生知道力有大小和方向,但是没有学习矢量概念,不知道力有方向这个要素的其他意义是什么,比如和其他没有方向这个要素的物理量(如质量)相比有什么区别。在高中学习中明确提出矢量概念,在位移、速度、加速度的学习中逐步体会矢量是一类物理量,在力的学习中进一步完善对矢量的认识,即添加矢量运
3、算的方法。力的运算遵循平行四边形定则,这是颠覆学生认知的概念,也是学生对力建立矢量性认识的关键点和困难点。在相互作用的学习中,学生常见的迷思概念是作用力与反作用力和一对平衡力。产生概念混淆的原因是学生的学习习惯,学生在学习中更愿意用背记结论的机械学习替代思考理解的意义学习,而作用力与反作用力和一对平衡力的关系都是“大小相等、方向相反、作用在一条直线上”,学生很容易将二者混为一谈。因此,只有改变学生的学习习惯,才能从根本上解决这一类的学习困难。物理学习由初中向高中的进阶不仅仅表现为知识的丰富程度,更表现为物理观念、科学思维、科学探究能力的发展。在机械运动的学习中,学生虽然初步了解了构建质点模型的
4、方法,但是研究对象大多是孤立的运动物体。在这一章的学习中,主要任务是研究物体的受力,研究情境中物体往往不是孤立的,而是处于一定的环境中,与其他物体相接触,问题情境的复杂导致构建模型的难度会加大。受力分析是这一章学生需要掌握的基本技能。在受力分析的过程中学生要通过分析寻找每个力存在的证据,有些证据比较隐蔽,如微小形变和相对运动趋势,在分析过程中可能会用到假设法、反证法等方法进行推理,思维的链条较长,对学生的科学推理能力要求较高。在这一章的学习中涉及多个探究实验,虽然问题情境并不复杂,实验中使用的测量仪器也是学生初中学习中比较熟悉的刻度尺和弹簧测力计,但是实验中信息记录和处理的方法对学生来说是全新
5、的,那么操作的细节、对误差的分析都是需要特别关注的。刚升入高中的学生,对追求实验精确度的理解不够深刻,因而在操作上投入的关注和思考不够,这些都是造成学习困难的原因。第三章 相互作用力内容与价值分析(一)课标要求及解读课标要求:1.2.1 认识重力、弹力与摩擦力。通过实验,了解胡克定律。知道滑动摩擦和静摩擦现象,能用动摩擦因数计算滑动摩擦力的大小。例1 调查生产生活中所用弹簧的形状及使用目的。例2 制作一个简易弹簧测力计,用胡克定律解释其原理。1.2.2 通过实验,了解力的合成与分解,知道矢量和标量。能用共点力的平衡条件分析生产生活中的问题。活动建议调查生产生活中利用或尽量避免摩擦的实例。解读课
6、标:本单元通过对重力、弹力、摩擦力,以及力的合成与分解等知识的学习和应用,重在培养学生的相互作用观念;通过对共点力平衡问题的分析,初步建立运动与相互作用的关系。(二)学习内容分析本章学习有关相互作用的基础知识,是研究静力学和动力学所必备的预备知识。本章教学涉及知识点及其之间的关系如图1所示。本章学习的内容具有基础性和预备性,对学生概念建构以及核心素养的发展体现在以下几个方面。1.对核心概念的发展本章学习有关相互作用的基础知识,相互作用作为物理学的核心概念,通过重力、弹力、摩擦力,以及力的合成与分解、牛顿第三定律等内容的学习,使学生对其认识和理解不断丰富、深入。学生在第一章的学习中初步建立了矢量
7、概念,本章通过力的合成与分解以及平行四边形定则的学习,将进一步完善学生对矢量的认识。2.对跨学科概念的发展学生在初中初步学习过有关重力、弹力、摩擦力的知识,在高中学习的进阶表现为进一步探索弹力、摩擦力产生的原因及大小的决定因素,这些都是因果关系的体现。在对产生弹力的系统和产生摩擦力的系统进行观察和研究中,以及对作用力与反作用力的研究中,学生将体会到事物之间的联系,初步建立力学系统和系统模型的概念,同时也会促进学生对“模式”这一跨学科概念的理解。对力的学习由初中到高中的另一关键进阶表现为对力是矢量的学习,用力的图示和示意图表示力,根据平行四边形定则对力进行合成或分解,这些学习活动都将促进学生对力
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