例析初高中弹力教学衔接，本文主要内容关键词为：弹力论文,高中论文,例析初论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
一、案例背景
1.弹力在初高中教学中的地位
初中“弹力、弹簧测力计”是学生在学习了有关力的作用效果、力的示意图等力学基础知识后，对与日常生活息息相关的弹力进行的研究；是高中进一步学习弹力的基础。弹簧测力计是研究重力、摩擦力、浮力、机械效率等的重要测量仪器。弹力是高中力学的基础内容和重要内容，是研究静力学和动力学所必须的预备知识，也是高一学生在学习力学过程中的一个难点。
2.从初高中教材对比找“台阶”
“弹力、弹簧测力计”是人教版九年级《物理》第十三章的第一节。初中教材中，先通过学生对日常生活经验的感性认识，介绍弹性、塑性、弹性限度，再通过压尺子、拉弹簧，感受到这些物体对手有力的作用，从而提出这种力叫做弹力。但究竟什么是弹力？弹力是如何产生的？弹力的大小、方向和作用点又是怎样的？为什么用弹簧测力计可以测量力的大小？这些学生并不清楚。通过初中的学习，学生对弹力概念的理解依然停留在表象认知水平。相应的高中内容是人教版新课标教材《必修1》第三章的第二节“弹力”。高中教材中，通过实例指出弹力是由电磁力引起的，属于接触力之后，立即给出较抽象的形变、弹性形变、弹力、弹性限度等概念，再简要介绍压力、支持力、拉力都是弹力，最后通过图像分析直接得到胡克定律。
可以看出，要让学生从初中弹力过渡到高中弹力的学习，无论是知识上，还是能力上，都要跨越较高的“台阶”。
3.从初高中课标要求找“衔接”
初中课标对本节课的要求是“通过常见的事例或实验，了解弹力，会测量力的大小”。高中课标的要求是“知道常见的形变，通过实验了解物体的弹性，知道胡克定律”。可以看出，初中的教学是以观察实验为基础，使学生初步了解弹力的知识以及实际应用。高中的教学是采用观察实验、抽象思维和数学方法相结合，来揭示弹力的本质。本节课的初高中课标是连续、衔接的，对学生综合能力的要求是循序渐进的。因此，弹力内容在初高中教学中有很大的兼容空间。
本案例针对初中阶段弹力的教学如何与高中衔接进行描述，给读者一些启示，起到举一反三的作用。
二、案例描述
1.衔接点一：弹力概念的教学
(1)认识弹性、塑性、弹性限度
在课桌上摆放弹簧、直尺、海绵、橡皮泥、细铁丝等物品，让学生捏一捏、拉一拉、压一压，要求学生观察这些物体所发生的形变有何不同。
学生描述：弹簧、直尺、海绵等物体受到力的作用，发生形变，撤去力的作用，形变能自动恢复。橡皮泥、细铁丝等物体受到力的作用发生形变后，不能自动恢复原状。通过亲自实验，进一步让学生拉弹簧，用力将弹簧拉直，则不能恢复原状。了解了弹性形变和塑性形变。
(2)探究明显形变
让学生将塑料尺的一端露出桌子边缘，在露出端上放一个吹鼓的小气球，将尺子另一端压紧，此时用力向下压气球，观察塑料尺的形变。松开手，气球被弹起。引导学生分析气球的受力，并找到气球跳起的原因。施力物体是塑料尺，受力物体是气球，发生弹性形变弯曲的塑料尺产生了弹力；松手，弹力使气球跳起。进而引出弹力的概念：弹力是物体由于发生弹性形变而产生的力。这种弹力实质是塑料尺对气球向上的支持力。
再次用气球压塑料尺，观察塑料尺和气球的形变并引导学生分析塑料尺产生形变的原因。由于物体间力的作用是相互的，发生弹性形变的气球也对塑料尺产生弹力，使塑料尺发生了形变。这种弹力实质是气球对塑料尺向下的压力。
让学生将弹簧的一端固定在桌面，向上拉弹簧的另一端，观察弹簧的伸长。教师提问：既然弹簧伸长了，那么发生弹性形变的弹簧是否也产生了弹力？接着引导学生分析入手受到的弹力。经分析，这时弹簧产生的弹力实质是弹簧对手向下的拉力。
播放蹦床比赛视频，让学生找出运动中的弹力。再让学生列举日常生活中物体受到弹力的例子，并画出弹力的示意图。
(3)探究微小形变
教师提问：玻璃瓶能产生弹性形变吗？让学生进行猜想，并说出猜想的依据。
实验器材：细玻璃管，水，玻璃瓶。让学生进行实验探究。
实验表明：手捏玻璃瓶时，玻璃瓶产生了微小的弹性形变，对手施加了垂直于手指面的弹力，即压力的作用。
再让学生用手按桌面，猜想桌面的形变。然后利用激光笔、平面镜等器材进行演示。
实验表明：当桌面上放有物体时，桌面会发生微小的弹性形变，产生垂直于物体表面的弹力，即支持力的作用。
最后引导学生归纳：相互接触的物体产生的支持力、压力、拉力本质上都是弹力，支持力和压力的方向都垂直于物体的接触面，弹簧或绳的拉力方向是沿着弹簧或绳的收缩方向。
(4)关于弹力概念教学的设计意图
由于在初中教材中，弹力的概念是一种表象描述，没有重点分析它的三要素，那么学生就不能按课标要求用示意图分析弹力，学生对弹力的认识就是模糊的。因此应该在初中课标的框架内，突破教材的束缚，对教材进行重组和深加工，让学生理解弹力的大小、方向、作用点。我们通过研究塑料尺、小气球、弹簧的明显形变，让学生理解常见的支持力、压力、拉力都是弹力。通过让学生画日常生活中的弹力示意图，既可以检验学生对物理概念和规律的掌握情况，又体现了物理课程的基本理念。让学生从生活走向物理，从物理走向社会。通过从可观察的明显形变过渡到不宜观察的微小形变，培养学生的知识迁移能力，符合学生螺旋式上升的认知能力需要。在探究中将微小形变放大，渗透了转换法，让学生了解常用的科学方法在物理研究中的作用。通过归纳弹力产生的原因和方向，使学生从形象思维上升到理性思维，为学生将来学习高中物理的弹力概念作好知识铺垫。
2.衔接点二：弹簧测力计的教学
(1)探究弹簧弹力大小跟伸长长度的关系
①探究弹簧弹力大小跟伸长长度的定性关系
让学生用不同的力拉弹簧，感受弹簧对手的拉力大小。讨论后得到定性结论：弹簧受到的拉力越大，它的伸长就越长，产生的弹力就越大。
②探究弹簧弹力大小跟伸长长度的定量关系
探究课题：如何探究弹簧产生弹力的大小跟伸长长度的定量关系？
实验器材：不同规格的弹簧，曲别针，白纸条，铁钉，长木板，刻度尺，0.5 N钩码若干个。
让学生讨论实验方案（包括制订实验步骤、设计记录数据的表格，如何在白纸板上画刻度等）。进行充分的交流后，分小组进行实验。
实验结束后，让学生根据表格中的数据，在坐标纸上绘制出规格不同F-x图像，并总结出定量结论：弹簧发生弹性形变时，弹力的大小跟弹簧伸长的长度成正比。
(2)弹簧测力计的使用
教师提问：既然弹簧发生弹性形变时，弹力的大小跟弹簧伸长的长度成正比，那么利用这个道理能为我们做些什么呢？
经讨论，学生发现可以利用这个原理测量力，制造测力计。
接着引导学生分析：由于白纸板上的零刻度，以及逐渐加挂钩码时对应力的大小已经标出，那么这套装置就是一个简易的弹簧测力计。然后让学生用这个自制的弹簧测力计测量头发能够产生的最大弹力。
让学生观察实验用的弹簧测力计，使用弹簧测力计注意事项，例如指针是否对零、量程、分度值大小、弹簧是否被壳子卡住等。
最后展示日常生活中各种常见的测力计，留下用测力计测物体质量的问题，让学生带着这个问题学习下一节课“重力”。
(3)关于弹簧测力计教学的设计意图
在初中教材中，通过观察弹簧的伸长，引出了弹簧的伸长长度与所受拉力大小的定性关系。通过阅读“弹簧测力计的使用”，尝试测量拉力。高中教材是通过看图像，分析弹力与弹簧伸长长度的定量关系，引出胡克定律。在高中教材中只有理论上的分析，而没有探究规律的过程，高中教学也不允许有较充分的时间让学生进行规律探究。由于在初中教学中，学生对定量研究的方法已经有了初步积累，并且经历了许多应用控制变量法进行实验研究的过程，因此提出“探究弹簧弹力的大小跟伸长长度的定量关系”的课题，让他们拟定实验方案、设计记录数据的表格、绘制F-x图像，利用表格数据分析或图像分析两种方法正确得出结论。使学生从定性认识上升为定量分析，有利于学生上了高中后较轻松地学习胡克定律，也为学生以后利用大量的图像研究物理规律积累一定的经验。利用研究总结的定量关系，自制弹簧测力计测量弹力，有利于培养学生的创新意识和创造能力。
三、教学反思
初中教学中进行与高中衔接，既不是增加教学难度，无限制地拓宽知识范围，也不是让学生在初中阶段提前学习高中内容，而是在课标要求下，整合教材资源，有意识地进行初高中的知识点、学习方法、学习习惯、物理思想、思维方式等方面的衔接，培养学生在知识、结论、规律形成过程中的思维品质，引领学生在探究中学会学习。这样不仅可以让学生从题海战术中解脱出来，更有利于促成学生实验与实践、应用与创新综合能力的提升，为学生的终身学习奠定坚实的基础。