亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        不同教材中力的合成與分解內(nèi)容的比較及重構(gòu)建議

        2020-05-08 11:01:28周棟梁時(shí)春華
        教學(xué)月刊(中學(xué)版) 2020年10期
        關(guān)鍵詞:塔柱教材內(nèi)容人教版

        □周棟梁 時(shí)春華

        (1.江蘇省灌南高級(jí)中學(xué),江蘇灌南 223500;2.淮安市欽工中學(xué),江蘇淮安 223231)

        “運(yùn)動(dòng)與相互作用”是物理學(xué)核心概念之一,其對(duì)應(yīng)問題解決的一般思維流程如圖1所示.顯然,作為力的等效處理方法的力的合成和分解是運(yùn)動(dòng)與相互作用觀形成和發(fā)展的重要節(jié)點(diǎn).綜觀2019年人教版、2010年人教版、滬科版、教科版、粵教版、魯科版六種版本的內(nèi)容組織,其總體結(jié)構(gòu)基本一致,但具體到兩個(gè)概念的內(nèi)容組織,其理念不盡相同,其中“力的分解”內(nèi)容組織更是出現(xiàn)2019年人教版、2010年人教版與其他四種版本編寫理念截然相反的情況,這在教材編寫中極為少見.為此,本文先對(duì)其內(nèi)容組織方式進(jìn)行比較,然后據(jù)此提出重構(gòu)建議.

        圖1運(yùn)動(dòng)與相互作用問題解決思維流程

        一、教材內(nèi)容組織的比較

        教材內(nèi)容組織是個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)工程,它涉及宏觀、中觀和微觀三個(gè)層面.為此,本文分別從這三個(gè)層面進(jìn)行分析、比較.

        (一)教材內(nèi)容組織的宏觀比較

        關(guān)于力的合成和分解宏觀層面上的內(nèi)容組織,需要體現(xiàn)出它們?cè)谶\(yùn)動(dòng)與相互作用觀形成和發(fā)展中的地位和作用.因此,其內(nèi)容組織首先需要回答為何要引入力的合成概念.

        1.引入力的合成概念的組織方式

        關(guān)于為何要引入力的合成概念的內(nèi)容組織,六種版本的組織方式可歸結(jié)為滬科版、2019年人教版和其他四種版本三種方式.

        (1)滬科版的組織方式

        以斜拉橋塔柱、橋面平衡為學(xué)習(xí)主題,探尋鋼索斜向拉力對(duì)研究對(duì)象的共同作用效果,以此體現(xiàn)引入“力的合成”概念的必要性.

        (2)2019年人教版的組織方式

        “力的合成和分解”這一節(jié)先安排圖2所示的導(dǎo)入性問題,再呈現(xiàn)一些日常生活事例,以此引入力的合成概念.

        圖2五個(gè)力共同作用下物體的運(yùn)動(dòng)方向

        (3)其他四種版本的組織方式

        均以日常生活事例為情境,期望以此體現(xiàn)引入力的合成概念的必要性.例如2010年人教版教材呈現(xiàn)了如圖3所示的卡通圖.

        圖3探索成人與兩個(gè)小孩作用力的效果

        2.引入力的合成概念組織方式的比較

        就教材編寫理念而言,2019年人教版站在運(yùn)動(dòng)與相互作用觀形成和發(fā)展的高度,滲透運(yùn)動(dòng)與相互作用之間的關(guān)聯(lián)性;滬科版體現(xiàn)工程教育與科學(xué)教育相整合理念,而其他四種版本則體現(xiàn)了“從生活走向物理,從物理走向社會(huì)”思想.就概念建構(gòu)教學(xué)邏輯而言,2019年人教版、滬科版體現(xiàn)了清晰的教學(xué)邏輯,而其他四種版本,雖然呈現(xiàn)日常生活實(shí)例,但問題是“一個(gè)成年人用的力與兩個(gè)小孩用的力效果相同”與引入力的合成概念之間并不存在邏輯上的必然性!

        (二)教材內(nèi)容組織的中觀比較

        教材專題、單元的內(nèi)容組織,在中觀層面上需要系統(tǒng)規(guī)劃專題、單元內(nèi)重要概念、基礎(chǔ)概念之間的內(nèi)外關(guān)聯(lián)方式,以體現(xiàn)出層次清晰的知識(shí)結(jié)構(gòu)和教學(xué)邏輯.

        1.力的合成和分解外在關(guān)聯(lián)內(nèi)容組織的比較

        (1)力的合成與分解外在關(guān)聯(lián)的內(nèi)容組織

        關(guān)于力的合成和分解的外在關(guān)聯(lián),主要指向結(jié)構(gòu)化學(xué)習(xí)主題的構(gòu)建方式.對(duì)此,六種版本內(nèi)容組織方式可歸結(jié)為滬科版與其他五種版本兩種類型.

        ①滬科版的組織方式

        整個(gè)單元圍繞斜拉橋塔柱及橋身平衡這一工程化主題展開“力的合成”“力的分解”“共點(diǎn)力的平衡及其應(yīng)用”三個(gè)層面的項(xiàng)目學(xué)習(xí).

        ②其他五種版本的組織方式

        2010年人教版、教科版由日常生活現(xiàn)象引入力的合成概念,又通過拖拉機(jī)拉靶和人斜向上拉汽車情境引入力的分解概念;其他三種版本則是在力的合成概念之后直接引入力的分解概念,沒有體現(xiàn)出情境上的關(guān)聯(lián).

        (2)力的合成與分解外在關(guān)聯(lián)方式的比較

        滬科版在單元結(jié)構(gòu)上體現(xiàn)了清晰的問題解決思想,而每個(gè)課時(shí)對(duì)應(yīng)問題解決的一個(gè)方面,符合新頒布的課程標(biāo)準(zhǔn)所倡導(dǎo)的基于項(xiàng)目學(xué)習(xí)、基于問題解決學(xué)習(xí)的課程理念[1];其他五種版本的外在關(guān)聯(lián)方式則相對(duì)松散,問題解決思想體現(xiàn)較為隱晦.

        2.力的合成與分解內(nèi)在關(guān)聯(lián)內(nèi)容組織的比較

        (1)力的合成與分解內(nèi)在關(guān)聯(lián)的內(nèi)容組織

        力的合成與分解的內(nèi)在關(guān)聯(lián)主要體現(xiàn)在教學(xué)邏輯的兩個(gè)層面:一是需要回答為何在建構(gòu)起“力的合成”概念及其運(yùn)算法則后又引入“力的分解”方法.因?yàn)?,原則上,只要建立了平行四邊形定則即可處理力系簡(jiǎn)化問題;二是合乎邏輯地組織“力的分解”是“力的合成”的逆運(yùn)算.對(duì)此,六種版本的內(nèi)容組織方式可歸結(jié)為2019年人教版、滬科版及其他四種版本三種類型.

        ①2019年人教版的組織方式

        通過圖4所示探究合力與分力關(guān)系實(shí)驗(yàn)中F1、F2和F順序的調(diào)整,使之轉(zhuǎn)化為“探究力的分解規(guī)律”實(shí)驗(yàn),進(jìn)而說明力的分解是力的合成的逆運(yùn)算.

        圖4探究合力與分力關(guān)系

        ②滬科版組織方式

        以斜拉橋塔柱為研究對(duì)象,并對(duì)兩鋼索的拉力按圖5所示方式分解,說明力的分解也是一種力的等效處理方式.

        圖5從力的分解角度分析

        ③其他四種版本組織方式

        都是基于力的合成與力的分解概念內(nèi)涵,直接指出力的分解是力的合成的逆運(yùn)算,然后安排力的分解例題與習(xí)題.

        (2)力的合成與分解內(nèi)在關(guān)聯(lián)方式的比較

        六種版本教材均沒有闡述為何在建構(gòu)起“力的合成”概念及平行四邊形定則后又引入“力的分解”方法,而對(duì)力的分解是力的合成的逆運(yùn)算的組織,除2019年人教版以外的五種版本直接加以說明,雖然這樣并不影響學(xué)生處理工具的建構(gòu)和應(yīng)用,但是,按2019年人教版的組織方式,可以很好地滲透“說話、做事要講道理,要合乎邏輯的科學(xué)價(jià)值觀”[2].

        (三)教材內(nèi)容組織的微觀比較

        教材微觀設(shè)計(jì)包含兩個(gè)方面:一是落實(shí)宏觀、中觀規(guī)劃;二是微觀層面上的內(nèi)容組織和呈現(xiàn)方式的設(shè)計(jì).對(duì)此,本文從三個(gè)方面進(jìn)行比較.

        1.問題情境與實(shí)驗(yàn)方案關(guān)聯(lián)性的比較

        力的合成情境創(chuàng)設(shè)除了需要體現(xiàn)宏觀、中觀設(shè)計(jì)思想外,還需要在微觀層面上考慮問題情境對(duì)實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)的啟發(fā)性.

        (1)問題情境與實(shí)驗(yàn)方案關(guān)聯(lián)性的組織

        幾種版本教材都依據(jù)圖4所示的形變等效原理.至于問題情境與實(shí)驗(yàn)方案關(guān)聯(lián)性的組織,六種版本教材可歸結(jié)為滬科版與其他五種版本兩種類型.

        ①滬科版的組織方式

        通過以斜拉橋塔柱、橋面的平衡為研究對(duì)象,可以為實(shí)驗(yàn)方案提供兩個(gè)設(shè)計(jì)方向,其中塔柱平衡與鋼索斜向拉力之間的關(guān)系和圖4所示實(shí)驗(yàn)方案更為匹配.

        ②其他五種版本的組織方式

        都創(chuàng)設(shè)了類似于圖3所示的狀態(tài)等效情境,而呈現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)則是圖4所示的形變等效實(shí)驗(yàn).

        (2)問題情境與實(shí)驗(yàn)方案關(guān)聯(lián)性的比較

        滬科版中塔柱平衡與形變等效具有內(nèi)在一致性,是實(shí)驗(yàn)方案的問題原型,由此組織實(shí)現(xiàn)了中觀層面上的外在關(guān)聯(lián)與微觀層面上的實(shí)驗(yàn)原型設(shè)計(jì)融合起來;而其他版本所呈現(xiàn)的狀態(tài)等效情境與形變等效實(shí)驗(yàn)的方案匹配性較差,不利于實(shí)驗(yàn)的原型激活.當(dāng)然,即使按滬科版方式組織,教師在教學(xué)中仍然需要運(yùn)用適當(dāng)方式激活實(shí)驗(yàn)原型,引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)或者是體會(huì)圖4所示的實(shí)驗(yàn)方案.

        2.力的分解方式內(nèi)容組織的比較

        (1)力的分解方式的內(nèi)容組織

        力的分解是平行四邊形定則應(yīng)用方式的拓展.常規(guī)力的分解方式有按效果分解法、正交分解法和按需分解法.關(guān)于其內(nèi)容組織,包含兩個(gè)方面,一是力的分解方式的選擇,二是對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)安排.綜觀六種版本的內(nèi)容組織,2019年人教版、2010年人教版與其他四種版本的編寫思想截然相反.

        ①2010年人教版、2019年人教版的組織方式

        取消了按力的作用效果進(jìn)行分解的提示,當(dāng)然也不存在對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)安排,而是通過圖6所示的例題或習(xí)題直接要求:“現(xiàn)在需要沿平行于斜面的方向和垂直于斜面的方向?qū)ξ矬w的運(yùn)動(dòng)和力分別進(jìn)行研究”(注:著重符號(hào)系筆者添加)為此建立直角坐標(biāo)系……

        圖6 求重力的分力

        ②其他四種版本的組織方式

        都強(qiáng)調(diào)按力的作用效果進(jìn)行分解,并且安排了圖7、8、9類型的實(shí)驗(yàn),目的是讓學(xué)生體會(huì)相關(guān)力的作用效果.

        圖7滬科版、教科版的小實(shí)驗(yàn)圖

        圖8粵教版的 探究性實(shí)驗(yàn)圖

        圖9 魯科版的演示實(shí)驗(yàn)圖

        (2)力的分解方式內(nèi)容組織的比較

        基于運(yùn)動(dòng)與相互作用問題解決的思維流程,對(duì)復(fù)雜力系簡(jiǎn)化時(shí),是根據(jù)運(yùn)動(dòng)情況研究的需要,而不是局限于按作用效果進(jìn)行,因此,特別強(qiáng)調(diào)按力的作用效果進(jìn)行分解是極為不妥的.至于對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)安排,更是隱含邏輯問題.例如,在圖8所示重力作用效果顯示實(shí)驗(yàn)中,斜面形變情況顯示是定性的,我們無法據(jù)此判斷出施加在斜面上的力是沿圖10中的F1方向而不是沿F2等方向!其他幾個(gè)實(shí)驗(yàn)同樣如此.

        圖10 重力作用效果論證

        3.力的分解解釋性組織方式的比較

        一些版本教材呈現(xiàn)了運(yùn)用其解釋日常生活現(xiàn)象,我們將其稱之為力的分解解釋性.

        (1)力的分解解釋性的內(nèi)容組織

        可歸結(jié)為2010年人教版、2019年人教版及其他四種版本,而且2010年人教版與其他版本在編寫思想上截然相反.

        ①2010年人教版的組織方式

        2010年人教版教材淡化這一問題,整節(jié)內(nèi)容中僅就橋梁坡度進(jìn)行簡(jiǎn)要說明.

        ②2019年人教版的組織方式

        2019年人教版教材,正文部分完全取消了力的分解解釋性,但在章末復(fù)習(xí)題中,卻安排了斧頭劈木材習(xí)題,并配以圖11所示力的分解處理方法提示.

        圖11斧頭劈物體

        ③其他四種版本的組織方式

        滬科版、粵教版、教科版、魯科版重視力的分解解釋性,特別是魯科版、教科版,引入斧頭劈木材等現(xiàn)象的解釋.

        (2)力的分解解釋性的內(nèi)容組織的比較

        我們?cè)诒容^兩類組織方式之前,先審視其解釋中的科學(xué)性問題.

        斧頭“劈”木材,需要明確劈開木材關(guān)鍵是質(zhì)量較大的斧頭具有較大初速的“劈”,而不是用力F緩慢地“壓”,其正確的現(xiàn)象解釋如下.

        設(shè)斧頭質(zhì)量為m,斧頭與物體間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,減速運(yùn)動(dòng)加速度大小為a,其受力情況如圖12所示,據(jù)牛頓第二定律

        其中f=μFN

        圖12 斧頭“劈”木材受力圖

        由此看來,單純“力的分解”不具備解釋此類物理現(xiàn)象的功能!

        根據(jù)上面分析,除了2010年人教版外,其他版本在力的分解解釋性上存在潛在的科學(xué)性問題.

        二、教材內(nèi)容組織的重構(gòu)建議

        通過六種版本教材內(nèi)容組織的比較,我們認(rèn)為有必要對(duì)教材內(nèi)容在宏觀、中觀和微觀層面進(jìn)行重構(gòu),具體建議如下.

        (一)教材內(nèi)容重構(gòu)的宏觀建議

        站在運(yùn)動(dòng)與相互作用觀形成和發(fā)展的高度審視教材內(nèi)容組織,我們建議在宏觀層面上按新人教版的組織方式,設(shè)置滲透運(yùn)動(dòng)與相互作用觀的導(dǎo)入性問題.

        (二)教材內(nèi)容重構(gòu)的中觀建議

        1.構(gòu)建結(jié)構(gòu)化的學(xué)習(xí)主題,體現(xiàn)問題解決思想

        鑒于中觀層面外在關(guān)聯(lián)方式、微觀層面實(shí)驗(yàn)原型與實(shí)驗(yàn)方案關(guān)聯(lián)性比較,建議在外在關(guān)聯(lián)的設(shè)計(jì)上,參照滬科版結(jié)構(gòu)化學(xué)習(xí)主題設(shè)計(jì)方式,滲透問題解決思想,構(gòu)建項(xiàng)目學(xué)習(xí)內(nèi)容和學(xué)習(xí)活動(dòng).

        2.體現(xiàn)引入力的分解方法的教學(xué)邏輯

        為體現(xiàn)力的分解概念建構(gòu)的教學(xué)邏輯,需要設(shè)計(jì)相應(yīng)的問題情境,讓學(xué)生體會(huì)到單純運(yùn)用力的合成求解合力的困難性.為此,建議將2019年人教版教材中圖2所示的導(dǎo)入性問題簡(jiǎn)化為兩個(gè)力,并對(duì)其賦值,具體問題如下.

        問題:若圖13中的F1、F2大小分別為7N和5N,其夾角為127°,嘗試運(yùn)用力的合成方法求解合力大小及方向.

        圖13確定物體運(yùn)動(dòng)方向

        在此基礎(chǔ)上再討論多個(gè)力依次合成的困難性,由此說明需要對(duì)平行四邊形定則的應(yīng)用方式“另辟蹊徑”.

        3.體現(xiàn)力的分解是力的合成的逆運(yùn)算

        關(guān)于力的分解是力的合成的逆運(yùn)算,建議在按2019年人教版內(nèi)容組織方式轉(zhuǎn)變實(shí)驗(yàn)探究目的的同時(shí),再創(chuàng)造一個(gè)“發(fā)現(xiàn)”的情境,讓學(xué)生在“發(fā)現(xiàn)”中學(xué)習(xí),以便更好地提升學(xué)生學(xué)習(xí)的品質(zhì).

        問題:在橋梁模型中,F(xiàn)1和F2共同作用效果與F等效,它們遵循平行四邊形定則.對(duì)此,有同學(xué)進(jìn)行進(jìn)一步的探究,具體的探究方法如下.

        過F1和F2端點(diǎn)分別作平行于塔柱、垂直于塔柱的線段(圖14),發(fā)現(xiàn)垂直于塔柱的線段長(zhǎng)度相等,而沿塔柱方向的兩個(gè)線段長(zhǎng)度之和等于表示合力的線段長(zhǎng)度,于是該同學(xué)宣布“發(fā)現(xiàn)”了一種新的計(jì)算合力的方法,你認(rèn)為他的“發(fā)現(xiàn)”是否有科學(xué)道理?嘗試再作任意一個(gè)力的平行四邊形,檢驗(yàn)其“發(fā)現(xiàn)”的正確性.

        圖14發(fā)現(xiàn)力的合成與分解的關(guān)系

        (三)教材內(nèi)容重構(gòu)的微觀建議

        1.構(gòu)建并激活實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)的原型

        關(guān)于實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)或者是體會(huì)實(shí)驗(yàn)方案,其關(guān)鍵是激活實(shí)驗(yàn)原型.為此,建議在教學(xué)中,通過斜拉橋塔柱平衡的情境創(chuàng)設(shè),引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用模擬思想,設(shè)計(jì)或體會(huì)實(shí)驗(yàn)方案,具體問題設(shè)計(jì)如下.

        問題:工程中,為使塔柱穩(wěn)固佇立,它們的共同作用效果可以等效為一豎直向下的力,這與你的想法一致嗎?

        塔柱問題我們無法直接通過實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究,現(xiàn)在,實(shí)驗(yàn)室為你提供了兩根彈簧秤、一根橡皮筋以及細(xì)線(或者是兩根彈簧秤、細(xì)線和鉤碼)等器材,試據(jù)此設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案來探究合力與分力間的關(guān)系.

        2.刪除按力的作用效果進(jìn)行分解要求

        力的分解只是平行四邊形定則的一種應(yīng)用方式,建議刪去按力的作用效果進(jìn)行分解要材的方式進(jìn)行內(nèi)容組織和學(xué)習(xí)活動(dòng)設(shè)計(jì).

        3.刪除力的分解解釋性問題

        力的分解如果不與諸如物體平衡條件、牛頓運(yùn)動(dòng)定律等相結(jié)合,則不具備解釋功能,因此建議在教材內(nèi)容組織中刪去此類問題.

        關(guān)于力的合成和分解內(nèi)容組織方式的重構(gòu)建議,是我們多年教學(xué)實(shí)踐的感悟,它既有一線教師對(duì)教材編寫層面上的草根化思考,但更多的是從整體性學(xué)習(xí)內(nèi)容、學(xué)習(xí)活動(dòng)規(guī)劃的視角對(duì)教材內(nèi)容的校本化處理,是一種對(duì)核心素養(yǎng)落實(shí)途徑的實(shí)踐探索.

        猜你喜歡
        塔柱教材內(nèi)容人教版
        超高寶瓶形斜拉橋橋塔被動(dòng)拉桿及主動(dòng)橫撐模擬計(jì)算
        云岡石窟內(nèi)中心塔柱試析
        云岡研究(2023年4期)2024-01-23 11:49:22
        特大斜拉橋塔柱索道管定位安裝技術(shù)
        整合教材內(nèi)容,為寫作教學(xué)提供更多方向
        中英高中地理教材內(nèi)容的比較及啟示
        地理教育(2022年13期)2022-04-08 21:25:40
        高中歷史必修與選修教材內(nèi)容融通之初探——以選擇性必修一的復(fù)習(xí)課為例
        大傾角塔柱施工過程分析控制
        山西建筑(2019年9期)2019-04-12 06:19:12
        基于歷史中“人”的歷史敘事——以人教版《清朝君主專制的強(qiáng)化》為例
        人教版“兩極世界的形成”商榷
        新人教版《逍遙游》中幾處標(biāo)點(diǎn)符號(hào)誤用例說
        国产乱码精品一区二区三区久久| 97成人精品| 国产日b视频| 日本在线一区二区三区观看| 日本精品免费看99久久| 亚洲国产成人久久三区| 国产成人亚洲综合无码| 无码人妻专区一区二区三区| 亚洲精品中文字幕乱码| 国产极品女主播国产区| 欧美人妻精品一区二区三区| 日本a在线天堂| 极品夫妻一区二区三区| 日本一区二区三区免费播放| 亚洲国产高清在线一区二区三区| 欧洲国产精品无码专区影院| 亚洲午夜精品第一区二区| 久久亚洲日韩精品一区二区三区| 久久棈精品久久久久久噜噜| 国产成人精品无码一区二区老年人 | 麻豆91蜜桃传媒在线观看| 亚洲精品一区久久久久久| 女高中生自慰污免费网站| 国产精品第一区亚洲精品| 日本污ww视频网站| 亚洲精品国偷自产在线99正片| 亚洲AV秘 无码一区二区三区| 日韩精品极视频在线观看免费| 高潮潮喷奶水飞溅视频无码| 5级做人爱c视版免费视频| 亚洲一码二码在线观看| 日本a级特级黄色免费| 777午夜精品免费观看| 久久精品性无码一区二区爱爱| 亚洲中文字幕第一页免费| 女人被男人爽到呻吟的视频| 推油少妇久久99久久99久久| 国产亚洲青春草在线视频| 森中文字幕一区二区三区免费| 亚洲小说区图片区另类春色| 欧美成人高清手机在线视频|