Enseñanza del diseño de planes de lecciones para física en la escuela secundaria

Los planes de enseñanza son una base importante para una enseñanza exitosa. En vista de la importancia de los planes de lecciones, el siguiente es un plan de lecciones para ejercicios de física de secundaria que comparto contigo ¡espero que pueda ayudarte!

Planes de enseñanza para ejercicios de física de secundaria

Objetivos docentes

1. Objetivos de conocimiento

1. Comprender el concepto de trabajo y saber que la fuerza y el desplazamiento de un objeto en la dirección de la fuerza son dos elementos indispensables. factores al realizar el trabajo.

2. Conocer la fórmula de cálculo del trabajo W=Fscos?, y saber utilizar esta fórmula para calcular.

3.Comprender los conceptos de trabajo positivo y trabajo negativo, y saber bajo qué circunstancias un par de fuerzas realiza trabajo positivo o negativo.

4. Saber cuál es el trabajo total realizado por varias fuerzas sobre un objeto, y saber que el trabajo total realizado por varias fuerzas sobre un objeto es igual al trabajo total realizado por la fuerza resultante de estas fuerzas. sobre el objeto.

2. Objetivos de capacidad

Movilizar el interés de los estudiantes por participar activamente en debates y cultivar el pensamiento lógico y las habilidades de expresión. Siga las reglas de la enseñanza basada en la investigación para lograr el propósito de "revisar el pasado y aprender cosas nuevas".

3. Objetivos de la educación moral

Al guiar a los estudiantes a explorar los conocimientos enumerados en los libros de texto, los estudiantes no solo dominarán los conocimientos que han aprendido, sino que también dominarán los métodos de exploración de la física. conocimiento de la materia y aprender otros Los métodos de conocimiento de la materia y habilidades para la vida se integran para lograr el propósito no solo de enseñar sino también de educar a las personas.

Análisis de libros de texto

El libro de texto de esta sección organiza la explicación de los puntos de conocimiento funcional paso a paso de acuerdo con los hábitos cognitivos de las personas. Esto también es consistente con la disciplina de la física de especial a general. Consistente con las reglas cognitivas de lo simple a lo complejo. A partir de la revisión de la definición de trabajo aprendida en la escuela secundaria, los dos elementos del trabajo y los métodos de cálculo del trabajo en dos situaciones especiales, el libro de texto plantea la pregunta: ¿Cómo calcular el trabajo realizado por la fuerza sobre un objeto en circunstancias generales? ?, dejar que la naturaleza siga su curso y se ajuste a las leyes cognitivas de las personas. Al resolver este problema, no solo revisamos el conocimiento relevante sobre la descomposición de la fuerza y profundizamos nuestra comprensión de la relación entre la fuerza y sus componentes como "sustituciones equivalentes", sino que también utilizamos conocimientos antiguos para resolver nuevos problemas y mejoramos la capacidad de los estudiantes para aprender nuevos conocimientos. El conocimiento clave que se discutirá en esta sección, el problema del trabajo positivo y el trabajo negativo, también se deriva de la derivación de la fórmula de cálculo para el trabajo y la discusión real de los diferentes valores y cambios de signo de la función coseno cuando el Las direcciones de la fuerza y el desplazamiento están en diferentes ángulos. En cuanto a la derivación del método de cálculo del trabajo total, profundiza la comprensión de los estudiantes sobre la relación de sustitución equivalente entre la fuerza resultante y la fuerza componente. ?

Sugerencias de métodos de enseñanza

Se puede seguir el orden de los materiales didácticos, mientras se explica, mediante orientación y exploración, y discutir mientras se enseña, si las condiciones de los estudiantes lo permiten, una discusión. -Se pueden utilizar enseñanzas de estilo. Y complételo con métodos de enseñanza multimedia.

Enfoque didáctico

El método de cálculo del trabajo y el significado físico del trabajo positivo y del trabajo negativo.

Dificultades de enseñanza

El significado físico del trabajo positivo y del trabajo negativo

Proceso de enseñanza

1. La definición de trabajo y sus efectos de fuerza sobre objetos La fórmula de cálculo del trabajo realizado

1 Introducción de nuevas lecciones (revisar la definición de trabajo aprendido en la escuela secundaria y los dos elementos de trabajo e introducir nuevas lecciones)

(1) El objeto se ve afectado por Cuando una fuerza actúa y sufre un desplazamiento en la dirección de la fuerza, la fuerza realiza trabajo sobre el objeto.

(2) Los dos elementos del trabajo: la fuerza que actúa sobre el objeto y el desplazamiento del objeto en la dirección de la fuerza.

2. Pensamiento y discusión: Derivación de la fórmula de cálculo del trabajo

(1) Revisar el cálculo del trabajo en dos situaciones especiales (preguntas del profesor, respuestas de los estudiantes)

Cuando la dirección de la fuerza es la misma que la dirección del desplazamiento: W=FS

Cuando la dirección de la fuerza es perpendicular a la dirección del desplazamiento: W=0

(2 ) Pregunta: Cuando la dirección de la fuerza Cuando la dirección del desplazamiento no es la misma ni perpendicular, ¿cuál es el trabajo realizado por la fuerza sobre el objeto?

¿Cómo calcular el trabajo?

El maestro guía, los estudiantes discuten: El maestro dirige el pensamiento de los estudiantes hacia la fuerza. ¿Qué efectos tendrá la fuerza sobre el objeto cuando su dirección no es paralela ni perpendicular a la dirección de desplazamiento? Los estudiantes discutieron que la fuerza se puede descomponer en dos direcciones paralelas al desplazamiento y perpendiculares al desplazamiento, y los efectos de la fuerza se pueden reemplazar por componentes en las dos direcciones. Por lo tanto, el trabajo realizado por la fuerza es igual al trabajo. realizado por sus dos componentes. Equivale a sacar la conclusión.

(3) Resumen: ¿Cómo calcular el trabajo W=FScos?

(Nota de diseño: el método anterior también es nuestro método de uso común para estudiar problemas, desde métodos especiales hasta métodos generales y Método de sustitución equivalente. )

2. El significado físico del trabajo positivo y el trabajo negativo 1. Piense y analice el rango dentro del cual el ángulo entre la fuerza y el desplazamiento puede cambiar cuando el ángulo aumenta gradualmente, ¿qué sucede? El profesor guía a los estudiantes para que apliquen conocimientos matemáticos para analizar.

2. Después de la discusión, los estudiantes llegaron a la conclusión: cuando el ángulo entre la dirección de la fuerza y la dirección del desplazamiento está entre cero y noventa grados, la componente de la fuerza a lo largo de la dirección del desplazamiento es la misma. a medida que aumenta la dirección del desplazamiento y la velocidad del objeto; por el contrario, la velocidad del objeto disminuye. Por lo tanto, tenemos la siguiente conclusión

La potencia realiza un trabajo positivo sobre el objeto y la resistencia realiza un trabajo negativo sobre el objeto

(Nota de diseño: la capacidad de utilizar métodos matemáticos para Resolver problemas físicos también es un requisito importante para el examen de ingreso a la universidad (la habilidad debe guiarse sin perder ninguna oportunidad en la enseñanza diaria, para que los estudiantes puedan desarrollar gradualmente esta habilidad)

3. Cálculo del trabajo realizado. por la fuerza combinada

1. Haga la pregunta: Después de resolver el problema de calcular el trabajo realizado por una sola fuerza, cuando múltiples fuerzas actúan sobre un objeto al mismo tiempo, ¿cómo debería calcularse el trabajo realizado? por múltiples fuerzas sobre el objeto?

(1) ¿Cómo se debe calcular el trabajo realizado por cada fuerza? ¿Cuál es la relación entre el trabajo realizado por la fuerza resultante y el trabajo realizado por cada una? fuerza? (El maestro guía a los estudiantes a pensar y los estudiantes sacan conclusiones después de la discusión)

(2) Dado que estas fuerzas actúan sobre el objeto al mismo tiempo, ¿pueden encontrar una fuerza que pueda reemplazar la fuerza? ¿Efecto de estas fuerzas que actúan simultáneamente? (Guía a los estudiantes para que recuerden la relación entre la fuerza resultante y la fuerza componente, y saquen una conclusión)

(3) El profesor resume y saca una conclusión: En resumen, dos métodos de cálculo. de trabajo

Primero encuentre el trabajo realizado por cada fuerza y luego encuentre la suma algebraica

Encuentre primero la fuerza resultante y luego encuentre el trabajo realizado por la fuerza resultante

(Explicación del diseño: esta es una aplicación específica de leyes cognitivas simples a complejas en la enseñanza. Se debe guiar a los estudiantes para que dominen gradualmente este método, que es extremadamente beneficioso para el aprendizaje posterior de los estudiantes y su adaptación a la sociedad en el futuro)

IV. Ejemplos

Guíe a los estudiantes a resolver problemas de ejemplo en los libros de texto, permitiéndoles dominar el método de cálculo del trabajo realizado por una sola fuerza, el método de cálculo del trabajo realizado por la fuerza combinada. y el significado del trabajo positivo y negativo.

5. Ampliación del conocimiento

Discute con los estudiantes el problema de cambiar la fuerza para realizar un trabajo, de modo que los estudiantes puedan formarse inicialmente el concepto de método de microelementos.

VI. Diseño de escritura en pizarra

(1) Dos elementos del trabajo

2. El desplazamiento de un objeto en la dirección de la fuerza

(2) Método de cálculo del trabajo

(3) Trabajo positivo y trabajo negativo

1. Cuando el ángulo entre la dirección de la fuerza y la dirección del desplazamiento es cero y menor que noventa grados, la fuerza realiza un trabajo positivo sobre el objeto.

2. Cuando el ángulo entre la dirección de la fuerza y la dirección de desplazamiento es mayor de 90 grados y menor de 180 grados, la fuerza realiza un trabajo negativo sobre el objeto.

(4) Dos métodos para calcular el trabajo total

1. Primero encuentre el trabajo realizado por cada fuerza y luego encuentre la suma algebraica.

2. Encuentre primero la fuerza resultante y luego encuentre el trabajo realizado por la fuerza resultante.

7. Reflexión docente

En primer lugar, lo más importante en esta clase es la enseñanza de algunos métodos de investigación científica si es solo la enseñanza de estos conocimientos y no. Preste atención a los métodos de investigación y enseñanza de la física científica, entonces esta clase no puede considerarse una clase exitosa. En segundo lugar, en el proceso de enseñanza, los estudiantes deberían participar más en las actividades de investigación, de modo que los resultados de la propia exploración de los estudiantes a través de la práctica sean mucho más impresionantes que los resultados expresados por los profesores, y esto también facilita la interacción profesor-alumno en la enseñanza en el aula. más eficaz. Mejores resultados.

Puntos de conocimiento del trabajo en física de la escuela secundaria

Trabajo

El trabajo es igual al producto de la fuerza por el desplazamiento del objeto a lo largo de la dirección de la fuerza ;

1 .Fórmula de cálculo: w=Fs;

2 Corolario: w=Fscos?, ?es el ángulo entre fuerza y desplazamiento;

3. El trabajo es una cantidad escalar, pero tiene un valor positivo y negativo. Cuando el ángulo entre la fuerza y el desplazamiento es un ángulo agudo, la fuerza realiza un trabajo positivo; cuando el ángulo entre la fuerza y el desplazamiento es un ángulo obtuso, la fuerza realiza un trabajo negativo. ;

Poder

El poder es una cantidad física que expresa la rapidez con la que funciona un objeto.

1. Encuentra la potencia promedio: P=W/t;

2. Encuentra la potencia instantánea: p=Fv Cuando v es la velocidad promedio, puedes encontrar la potencia promedio. potencia;

3. El trabajo y la potencia son cantidades escalares;

La relación entre trabajo y energía

El trabajo es la medida de conversión de energía ; el proceso de realizar trabajo es el proceso de conversión de energía. Cuánto trabajo se realiza, cuánta energía se transforma;

Teorema de la energía cinética

El trabajo realizado por la fuerza externa combinada. es igual al cambio en la energía cinética del objeto.

1. Expresión matemática: w=mvt2/2-mv02/2

2. Ámbito de aplicación: Puede calcular tanto el trabajo de fuerza constante como el trabajo de fuerza variable;

3. Las ventajas de aplicar el teorema de la energía cinética para resolver problemas: considerar sólo los estados inicial y final del objeto, independientemente del proceso de movimiento intermedio.

4. pasos para aplicar el teorema de la energía cinética para resolver problemas:

(1) Realizar un análisis de fuerza correcto sobre el objeto y encontrar la fuerza externa neta y el trabajo realizado

(2; ) Determinar el estado inicial y el estado final del objeto y expresar el estado inicial, la energía cinética del estado final;

(3) Aplicar el teorema de la energía cinética para establecer y resolver ecuaciones

Energía potencial de gravedad

La energía potencial gravitacional de un objeto es igual al peso del objeto por su producto de velocidad.

1. La energía potencial gravitacional está representada por EP;

2. Expresión matemática de la energía potencial gravitacional: EP=mgh;

3. una cantidad escalar, Su unidad internacional es Joule;

4. La energía potencial gravitacional es relativa: su tamaño está relacionado con el marco de referencia seleccionado;

5. energía potencial gravitacional

(1) Cuando el objeto se levanta, la gravedad realiza un trabajo negativo y la energía potencial gravitacional aumenta;

(2) Cuando el objeto cae, la gravedad realiza un trabajo positivo , y la energía potencial gravitacional disminuye;

(3) El trabajo realizado por la gravedad solo está relacionado con la altura inicial y final del objeto, y no tiene nada que ver con la trayectoria del movimiento del objeto

La ley de conservación de la energía mecánica

Cuando solo existe gravedad (o fuerza de resorte) En el caso del trabajo), la energía cinética y la energía potencial (energía potencial gravitacional, energía potencial elástica del resorte) del objeto se convierten entre sí, pero la cantidad total de energía mecánica permanece sin cambios.

1. Las condiciones aplicables a la ley de conservación de la energía mecánica: sólo funciona la gravedad o la fuerza del resorte.

2. Expresión matemática de la ley de conservación de la energía mecánica:

3. Cuando sólo la gravedad o la fuerza del resorte hacen trabajo, la energía mecánica del objeto es igual en todas partes

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4. Ideas para la resolución de problemas para aplicar la ley de conservación de la energía mecánica

(1) Determinar el objeto de investigación y el proceso de investigación;

(2) Analizar el fuerza sobre el objeto de investigación durante el proceso de investigación y determinar si cumple con Sujeto a la ley de conservación de la energía mecánica;

(3) Seleccionar adecuadamente el plano de referencia para expresar la energía mecánica en las fases inicial y final. estados;

(4) Aplicar la ley de conservación de la energía mecánica, establecer ecuaciones y resolverlas;

Métodos de aprendizaje de física en la escuela secundaria

(1) ¿Una actitud de aprendizaje correcta es un requisito previo? La mente no es un recipiente que hay que llenar, sino una antorcha que hay que encender. ?Durante el estudio, debido a la influencia del modelo de enseñanza tradicional, muchos estudiantes dependen de los maestros para aprender: esperando que el maestro llegue antes de clase, esperando que el maestro enseñe en clase y esperando que el maestro asigne tareas después de clase. Esta es una actitud de aprendizaje incorrecta. Una característica importante de la educación de calidad que defendemos es que los educados puedan tomar la iniciativa para aprender y desarrollarse, lo que refleja plenamente la posición dominante de los estudiantes y el papel de liderazgo de los docentes. Por tanto, la actitud correcta de aprendizaje como estudiante debe ser la de participar activamente en el proceso de adquisición de conocimientos. Las investigaciones psicológicas muestran que dominaremos el 10% de lo que leemos y el 15% de lo que escuchamos, pero podemos dominar el 80% de lo que experimentamos personalmente. De esto se puede ver que cuando se trata de aprender, nunca podemos esperar. Debemos experimentar el proceso de aprendizaje personalmente, usar nuestras manos y nuestro cerebro y dedicarnos a aprender con una actitud positiva.

(2) Comprender y dominar con precisión los conceptos y leyes básicos es la base. El aprendizaje de la física se centra en la comprensión. En el proceso de aprendizaje, debemos prestar atención a la observación y el análisis de los fenómenos físicos para que los conceptos físicos y. Se pueden entender las leyes. Un fundamento profundo de la física. Debemos prestar atención al proceso de derivar conceptos físicos y leyes físicas, o al proceso de derivar nuevos conceptos, teoremas y conclusiones físicas. Sólo aclarando la verdad y aprendiendo a rastrear la fuente podremos comprender verdaderamente. Si no prestas atención a los principios y simplemente memorizas algunas conclusiones de memoria, no podrás aprender bien la física.

El estudio de conceptos básicos y reglas básicas no se puede sustituir por ver una gran cantidad de ejemplos y realizar una gran cantidad de ejercicios.

Tomar la resolución de problemas como contenido central del aprendizaje de física nos limitará al alcance de los ejercicios para formar conceptos básicos y comprender el significado de los conceptos básicos, haciendo que las cantidades físicas que dominemos sean muy unilaterales. fragmentado e incluso muy difícil de entender. Es difícil utilizar el conocimiento en la mente para resolver problemas de física distintos de los ejercicios que se han realizado. Sobre la base de nuestra plena comprensión y revisión de los fenómenos básicos, los conceptos básicos y las leyes básicas, es necesario hacer una cierta cantidad de ejercicios, pero no siempre más es mejor. Muchos estudiantes piensan que la razón de su escasa capacidad para manejar problemas de forma independiente es que han respondido muy pocas preguntas. Así que dediqué mucho tiempo a hacer las preguntas. Resuelve un problema y recuerda una solución. Aunque estos estudiantes tienen en mente muchas formas de resolver problemas difíciles y complejos, una vez que se encuentran con un "nuevo problema" que nunca antes habían visto, las soluciones a varios tipos de problemas que recuerdan en sus mentes no son consistentes con las situaciones físicas desconocidas. , todavía no tenía solución, así que incluso pensé que no había hecho suficientes preguntas.

De hecho, es posible que estos estudiantes no hayan encontrado el quid de la cuestión de su escasa capacidad para manejar los problemas de forma independiente. Si completamos algunos problemas básicos y algunos ejercicios relativamente simples de forma independiente después de un análisis cuidadoso y tenemos una comprensión profunda de la base del proceso de solución, los conceptos básicos y las leyes básicas involucradas en cada paso, entonces él tiene las calificaciones Con la base de independiente Resolución de problemas: después de haber sido capacitado para resolver una cierta cantidad de problemas complejos, generalmente tendrá una gran capacidad para manejar los problemas de forma independiente. Cuando vuelva a encontrar un "problema", podrá comprender rápidamente el punto de entrada del problema. Ya no es necesario hacer preguntas.

(3) Aprender las ideas generales y los métodos científicos para resolver problemas físicos es la clave. El gran matemático Descartes señaló una vez: "El conocimiento más valioso es el conocimiento de los métodos". Aprender física también se centra en aprender ideas y métodos. Una vez que aprendemos las ideas y métodos para resolver problemas, podemos hacer inferencias de un ejemplo y establecer paralelos con otros, y realmente mejorar nuestras habilidades para resolver problemas. En este sentido, es más importante dominar una idea de resolución de problemas y un método científico que ser capaz de resolver varios problemas físicos específicos. En física, cada sección tiene sus propias ideas generales para resolver problemas. Por ejemplo, cuando hablamos de aplicar las leyes del movimiento de Newton para resolver problemas prácticos, a menudo utilizamos ideas analíticas: con una idea general para resolver problemas, no estaremos confundidos ni indefensos al analizar los problemas. La resolución de problemas de física también sigue ciertos métodos científicos de uso común que incluyen: método del modelo ideal, método equivalente, método de microelementos, método de conservación, etc. Por ejemplo, cuando se habla de las tres relaciones entre trabajo y energía:

①Teorema de la energía cinética: (El trabajo de la fuerza externa combinada es una medida del cambio en la energía cinética del objeto)

②Trabajo realizado por la gravedad: (El trabajo por gravedad es la conversión mutua de la energía potencial gravitacional y otras formas de energía)

③ Trabajo realizado por fuerzas distintas a la gravedad: (Conversión de energía mecánica y otras formas de energía). Todos utilizan el método de conservación. Se puede ver que si sabes cómo utilizar estos métodos científicos, entonces el proceso de pensamiento para resolver problemas puede tener una dirección determinada y encaminarse en un camino determinado, de modo que puedas encontrar rápidamente una manera de resolver el problema.