合作探究提高中職物理教學(xué)有效性

王會(huì)倩

摘 要：作為建筑專(zhuān)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(wèn)題的基本技能，也是掌握結(jié)構(gòu)受力的基礎(chǔ)知識(shí)。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(mén)課程，文章在演示實(shí)驗(yàn)為輔、小組合作探究實(shí)驗(yàn)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(jì)了一堂信息化的合作探究式的實(shí)驗(yàn)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(jì)

中圖分類(lèi)號(hào)：G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 收稿日期：2019-11-06 文章編號(hào)：1674-120X（2019）35-0070-02

為了提高中職物理教學(xué)的有效性，筆者開(kāi)設(shè)了一節(jié)信息化的合作探究性的實(shí)驗(yàn)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(gè)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(shí)起到為專(zhuān)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(jiàn)、最常用的知識(shí)，與實(shí)際生活的結(jié)合緊密。作為力學(xué)部分基礎(chǔ)知識(shí)，教師首先應(yīng)讓學(xué)生明白什么是合力與分力，如何進(jìn)行力的合成與分解，對(duì)建筑專(zhuān)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(diǎn)，化解難點(diǎn)，嘗試用學(xué)生小組合作探究的方法進(jìn)行教學(xué)，讓學(xué)生明白為什么要進(jìn)行力的合成與分解。

（3）怎么做（小組合作探究）：如何進(jìn)行力的合成與分解，如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、探究實(shí)驗(yàn)，由教師講授實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)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(jī)械建筑類(lèi)）》教材第一章的內(nèi)容，它著重講述了共點(diǎn)力如何求合力，以及一個(gè)力如何分解成兩個(gè)力的問(wèn)題。并結(jié)合生活實(shí)例，結(jié)合福建三明林業(yè)學(xué)校（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“我?！保┙ㄖ?zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)的特點(diǎn)，分析了力的合成與分解在現(xiàn)實(shí)問(wèn)題中的應(yīng)用，以合作探究實(shí)驗(yàn)為主解決力學(xué)問(wèn)題，為建筑專(zhuān)業(yè)課的學(xué)習(xí)提供了力學(xué)方面的知識(shí)。本節(jié)課授課對(duì)象為中職一年級(jí)學(xué)生，均為男生。其主要特點(diǎn)如下：實(shí)驗(yàn)?zāi)芰τ写岣?，邏輯思維相對(duì)偏弱，專(zhuān)業(yè)興趣比較缺乏;活潑好動(dòng)，接受能力強(qiáng)，喜歡被關(guān)注;自主學(xué)習(xí)能力參差不齊，動(dòng)手能力強(qiáng)。根據(jù)教材內(nèi)容，確定了本節(jié)課的教學(xué)重點(diǎn)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(wèn)題作為本節(jié)課的教學(xué)難點(diǎn)。

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(zhuān)業(yè)特色和生活實(shí)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(guò)案例教學(xué)法、演示法、講授法等開(kāi)設(shè)一堂科學(xué)探究實(shí)驗(yàn)課，將學(xué)習(xí)內(nèi)容與生活實(shí)際、專(zhuān)業(yè)知識(shí)緊密結(jié)合在一起，從而提高學(xué)生的動(dòng)手能力和專(zhuān)業(yè)技能。

三、教學(xué)過(guò)程

（一）課前導(dǎo)學(xué)

教師在課前通過(guò)微信、學(xué)習(xí)通等學(xué)生最常見(jiàn)、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(shí)驗(yàn)探究興趣，預(yù)習(xí)課堂內(nèi)容。課一開(kāi)始，利用一體機(jī)播放抖音“拔河比賽”小視頻，即兩個(gè)學(xué)生沿兩個(gè)方向拉兩條繩和一個(gè)學(xué)生單獨(dú)拉一條繩與一個(gè)機(jī)器進(jìn)行拔河比賽，感受兩種情況下力產(chǎn)生的效果。教師提問(wèn)：“一個(gè)人拉的時(shí)候會(huì)更加輕松還是兩個(gè)人拉的時(shí)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(wèn)：“是不是合力總比分力大？”課前此環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)意圖，是通過(guò)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(lái)。教師通過(guò)讓學(xué)生自己進(jìn)行體驗(yàn)并發(fā)表自己的看法，可讓學(xué)生充分體會(huì)從生活中獲取知識(shí)的樂(lè)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(shí)驗(yàn)過(guò)程，你們有沒(méi)有動(dòng)手去驗(yàn)證一下的沖動(dòng)呢？”

探究演示實(shí)驗(yàn)一：利用力的合成與分解演示器，在兩端各掛上一個(gè)質(zhì)量相同的鉤碼，改變其夾角，觀察彈簧測(cè)力計(jì)讀數(shù)的變化。學(xué)生得出結(jié)論：在兩分力的大小一定時(shí)，兩分力的夾角越大，其等效的合力越小。探究演示實(shí)驗(yàn)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(cè)力計(jì)讀數(shù)的變化。學(xué)生得出結(jié)論：兩分力的夾角一定時(shí)，分力越大，其等效的合力越大。 此環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)意圖，是學(xué)生通過(guò)觀察演示實(shí)驗(yàn)，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(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象作出總結(jié)后，教師可采用德育積分獎(jiǎng)勵(lì)，以調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性。

（三）探究實(shí)驗(yàn)過(guò)程

通過(guò)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，讓學(xué)生理解力的合成與分解的影響因素。一體機(jī)利用仿真軟件播放力的合成與分解動(dòng)畫(huà)視頻，讓學(xué)生從思想上對(duì)力的合成與分解的實(shí)驗(yàn)過(guò)程有個(gè)初步認(rèn)識(shí)，留意操作注意事項(xiàng)。

探究一：力的合成，利用橡皮筋的拉伸長(zhǎng)度一樣，確保其效果相同，利用實(shí)驗(yàn)器材分小組實(shí)驗(yàn)，教師巡視并指導(dǎo)學(xué)生，同時(shí)強(qiáng)調(diào)注意事項(xiàng)，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(guò)小組合作探究得出實(shí)驗(yàn)結(jié)果。具體操作過(guò)程如下：將橡皮筋固定在A點(diǎn)，演示用兩個(gè)力F1、F2拉動(dòng)橡皮筋到O點(diǎn)，再演示用F力將橡皮筋拉到O點(diǎn)，記錄到表格中，并改變力的大小重復(fù)測(cè)試4次，記錄在表格中，通過(guò)計(jì)算得出F合，將其與F對(duì)比，計(jì)算其誤差。

教師提問(wèn)：“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(guò)彈簧測(cè)力計(jì)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(gè)分力的大小與一個(gè)彈簧施加的力等效。探究一的分組合作探究性實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)了學(xué)生動(dòng)手的能力和團(tuán)隊(duì)合作交流能力。讓學(xué)生使用控制變量和驗(yàn)證的方法分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，能培養(yǎng)學(xué)生分析和探究的精神，以及對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理能力。

探究二：力的感受，通過(guò)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(huì)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(jì)意圖，是培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手解決實(shí)際問(wèn)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(guò)增大、減小分力之間的夾角，觀察分力大小的變化來(lái)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(qǐng)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(wèn)：“沒(méi)被踩破的氣球?yàn)槭裁茨軌虺惺芫薮蟮膲毫?？”帶著?wèn)題讓學(xué)生動(dòng)手實(shí)驗(yàn)：用桌上的彈簧測(cè)力計(jì)、橡皮筋和一個(gè)200g的鉤碼做一個(gè)小實(shí)驗(yàn)。將鉤碼掛在橡皮筋的中點(diǎn)，先在橡皮筋的兩端掛上彈簧測(cè)力計(jì)，將其慢慢靠攏，再將兩端逐漸分開(kāi)，觀察在此過(guò)程中橡皮筋的長(zhǎng)度及彈簧測(cè)力計(jì)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(shí)，兩分力的夾角越大，其等效的分力越大，氣球沒(méi)被踩破，是因?yàn)闅馇虮砻娉使靶危亓Ψ植荚诠靶螝馇虮砻?，緩解了氣球集中受力，屬于力的分解的知識(shí)。探究三的設(shè)計(jì)意圖，是讓學(xué)生通過(guò)自主合作探究、交流討論得到結(jié)論，體驗(yàn)成功的快樂(lè)。

（四）知識(shí)外延

用一體機(jī)展示南京長(zhǎng)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(shí)，對(duì)兩種橋梁進(jìn)行受力分析。南京長(zhǎng)江三橋：利用力的合成的知識(shí)，找出每根鋼索上實(shí)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(shí)，橋梁坡度越大，橋面越長(zhǎng)，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(jì)意圖，是引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用已有知識(shí)解決生活中的問(wèn)題;由學(xué)生自己交流討論得到結(jié)論，體驗(yàn)成功的快樂(lè);讓學(xué)生在學(xué)習(xí)中學(xué)會(huì)舉一反三，將所學(xué)的知識(shí)跟自己的專(zhuān)業(yè)結(jié)合起來(lái)，將所學(xué)知識(shí)用于實(shí)際，培養(yǎng)專(zhuān)業(yè)素養(yǎng)。

四、綜合評(píng)價(jià)與布置作業(yè)

教師方面：教師巡回指導(dǎo)學(xué)生操作時(shí)，用出現(xiàn)的問(wèn)題對(duì)比學(xué)生小組實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，結(jié)合實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象對(duì)學(xué)生的回答進(jìn)行德育積分獎(jiǎng)勵(lì)，并對(duì)利用力的合成與分解拓展知識(shí)方面的學(xué)習(xí)進(jìn)行綜合性評(píng)價(jià)、自我評(píng)價(jià)，談本節(jié)課的收獲和不足。

學(xué)生方面：學(xué)習(xí)通APP對(duì)教學(xué)環(huán)節(jié)中回答教師的提問(wèn)、課堂練習(xí)完成情況進(jìn)行打分，形成學(xué)生過(guò)程性成績(jī)的考核評(píng)價(jià)，微信APP點(diǎn)贊形成學(xué)生總成績(jī)的考核評(píng)價(jià)。此環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)意圖，是結(jié)合平臺(tái)反饋數(shù)據(jù)改進(jìn)后續(xù)教學(xué);基于整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程完成學(xué)習(xí)的過(guò)程性評(píng)價(jià);使學(xué)生體會(huì)合作探究學(xué)習(xí)的樂(lè)趣，產(chǎn)生學(xué)習(xí)成就感，激發(fā)學(xué)生對(duì)事物的分析能力，學(xué)習(xí)利用所學(xué)知識(shí)分析和理解問(wèn)題，并通過(guò)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(shí)驗(yàn)更加直觀形象地反映出實(shí)驗(yàn)結(jié)果，學(xué)習(xí)通APP利用手機(jī)軟件實(shí)時(shí)反饋學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的掌握情況，以便教師及時(shí)糾正錯(cuò)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(tuán)隊(duì)合作交流意識(shí)，提升了學(xué)生的溝通協(xié)調(diào)能力，教會(huì)了學(xué)生如何用是什么、為什么、怎么做來(lái)分析解決問(wèn)題，從而突破重難點(diǎn)，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(shí)扎實(shí)程度不同，動(dòng)手能力不同，教師要分層處理、針對(duì)性地展開(kāi)教學(xué)指導(dǎo)。

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