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新课程标准下力的合成与建筑专业结合教学

  经过开学一段时间的学习,高一建筑班的学生已经初步掌握了力的图示方法。但由于这些建筑学生的文化课基础薄弱,理解能力不强,因此设计一堂生动有趣的活动探究课成为本课成功的关键。
  一、分享体验
  课前分配学生体验活动,让班级的每一个学生分别做三种不同姿势的引体向上。第一种:双臂垂直向上(如图1所示)。第二种:双臂分开向上(如图2所示)。第三种:单臂垂直向上(如图3所示)。然后让学生之间相互帮助,把做的过程用手机拍摄视频,上传至班级的QQ群,分享做的体验。
  通过课前体验,同学都感知了三种不同情况下,在单杠上做引体向上的活动,请问哪一种方式最轻松,哪一种方式最难?为什么?通过课前活动体验,上课播放其中一个学生提交的视频,引发学生探究的欲望,激发学生学习兴趣,同时体现了体验式教学法。
  二、探究性实验
  从特殊情况两个分力在同一直线上,力的合成的分析。然后利用弹簧秤进行力的合成学生实验,进行力的合成的探究,中职的学生更能接受和理解。
  重新设计实验过程,让学生按要求完成。
  实验器材:木板、白纸、橡皮筋、弹簧测力计、铅笔、直尺、量角器等
  实验目的:探究合力与分力的关系
  实验原理:合力的作用效果跟分力的作用效果相同
  学生猜想:
  1.器材组装:
  2.实验步骤设计:
  数据记录:
  F1、F2
  间夹角(°) F1(N) F2(N) F(N)
  锐角
  第一组 第二组
  直角
  第三组 第四组
  钝角
  第五组 第六组
  结论:______________
  注:1、第一组、第二组完成两个分力夹角为锐角的情况
  2、第三组、第四组完成两个分力夹角为直角的情况
  3、第五组、第六组完成两个分力夹角为钝角的情况
  可以把学生分6组,进行实验探究,按照教师预设的探究要求进行,每组做不同的情况,根据职高学生的特点,把教材进行了处理,符合课堂要求和学情特点。
  三、验证性实验
  用力传感器代替弹簧测力计进一步验证平行四边形定则的正确性。图4为力的传感器
  1.验证实验:
  1)介绍实验器材:数据采集器、力传感器、笔记本电脑、朗威DISLab通用软件、DISLab力的合成分解实验仪器、小细绳等
  2)实验原理:分力与合力满足平行四边形定则,
  3)实验过程:组装器材,把数据线通过数据采集器上接到电脑USB接口上,用细绳拉住力传感器,在细绳的打结处向下方引出一根细绳,并挂上两个钩码,转动力矩盘,读出角度,从电脑软件中读出数。
  4)实验分析:从电脑软件中,可以直接读出两个分力的实测值,与软件计算得出的两个分力的理论值几乎相等,误差比较小。从而验证了平行四边形定则的正确性。
  2.实验分析:通过对比分析,发现学生的探究性实验主要是因为误差的存在
  3.得出结论:力的合成满足平行四边形定则。互成角度的两个力的合力,是用表示两个力的有向线段为邻边作平行四边形,这两个邻边之间的对角线就表示合力的大小和方向。这就是平行四边形定则。
  四、专业渗透
  1、在建筑工地中,起重机起吊构件,当构件匀速上升时,分析吊钩的受力。(如图5所示)
  2、播放家乡的象山港跨海大桥有关视频,让学生分析力的合成在斜拉大桥的应用。
  通过建筑案例应用及对我们家乡桥梁等专业知识的引入,达到了价值观目标:热爱家乡的情感,同时培养建筑学生的质量意识和安全意识。
  让学生掌握求的合力的多种方法。作图计算法的使用,学生进一步深化了平行四边形定则,使知识的学习从理论到实践,从感性到理性,完成质的转变,可谓一举两得。
  本堂课设计的成功之处;
  第一:递进式教学:从体验活动到初识力的合成,从探究实验和验证实验到感悟力的合成,从专业应用到最后实践力的合成,体现了螺旋上升、递进式的教学思想。
  第二:信息化技术运用:将现代信息技术充分应用到课堂,从班级QQ群的运用,用力传感器改进传统实验,微视频的分享,无不展现出信息化风采。
  第三:理念升华:通过专业知识、家乡文化以及体育锻炼等信息渗透,让所学知识应用于生活、应用于实践,既培养爱家乡爱专业的意识,又增强了学生们的质量意识和安全意识,符合中职生的培养目标。

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