同时变化时,合力F合如何变化?若保持F1不变,当F2的大小和方向同时发生变化时,合力F合如何变化?
利用可视化的模拟实验在网络教室进行自主探究学习。
【教师】请学生们利用《力的合成》软件探究上述问题,将有助于你思考这一活动的实质。
学生自主探究的主要过程如下:
①调节“F1、F2的方向”,使其夹角θ在之间,点击“改变F2的大小”,观察由于一个分力增大时,其合力的变化情况,并记录到学生作业纸上。
②保持F1不变,点击“改变F2的方向”,即增大F1、F2的夹角θ,观察由于一个分力方向变化时,其合力的变化情况,并记录到学生作业纸上。
③保持F1、F2的方向不变,点击“F1、F2”等比增大,观察其合力的变化情况。
④保持F1不变,点击“改变F2的大小和方向”观察其合力的变化情况。
如果班级里仅有一台计算机供演示用,可参考这节课的课程计划,分别让几名学生到讲台前操作演示,其他同学在纸上独立完成。
利用实验方法进行自主探究学习。
【教师】请同学们用大约10分钟时间,利用桌子上的仪器(3个弹簧秤、木板1块、图钉4个、细绳、直尺、笔和纸)进行关于力的合成问题的研究。
利用传统方法进行自主探究学习。
【教师】请同学们利用直尺、笔和纸进行关于力的合成问题的研究。
几点启示
网络教育与传统教育的优势互补的基本原则是有利于学生认识科学的本质。探究式物理教学把建构主义的支架理论用于实践,就是通过探究式可视化的模拟实验软件为学生提供学习活动的支架,使学习者能够进行比较复杂的学习活动,投入到高级的思考和问题解决活动中去,促进学生认知水平达到新的高度。
从直观感知到观察发现,再到抽象概括,这是学习物理科学的认知过程。应用数字化技术,使学生的探究活动无论在深度和广度上都超越具体实验,从直观感知到观察探究,使网络教育与传统教育的优势得以互补,改变了学生的学习方式,为物理教学设计的转型和发展提供了范例。
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