（魯科版必修一第四章第二節）
執教者：重慶市鳳鳴山中學 劉波濤
一、引入新課
（一）圖片引入
在PPT課件中用圖片再現自然現象。
圖片一：一個大人能提起一桶水，兩個小孩同樣可以提起這一桶水，這兩種情況對於同一桶水所產生的效果是相同的。
圖片二：修橋的時候，為什麽要修很長的引橋？
（二）實驗引入
實驗一：在班上請兩位最強壯的男同學和一位最柔弱的女同學到講台上表演“四兩撥千斤”的好戲（如下圖）。當兩位大力士傾盡全力拔河，僵持不下時，老師授女生“錦囊妙計”。隻見瘦弱的女生在繩子的中點輕輕向外一拉，兩個大力士頓時失去了平衡。如此“四兩撥千斤”，玄機何在？
【設計思路】引起學生的注意，產生思維上的碰撞，激發學生的興趣。興趣是最好的老師，是推動人們認識事物、探究真理的重要動機。學生對感興趣的東西都會表現出巨大的積極性和關注度，而且目標越明確關注度越高。
二、新課學習
第一部分：分力、力的分解概念理解
【獨立自學】請大家閱讀教材第一個部分：分力、力的分解。理解相關的概念，獨立完成導學案的第一部分：
1.定義；
2.法則；
3.力的分解是力的合成的運算，分力與合力具有等效性。
【探究互學】小組內相互討論、交流，核對答案（老師全麵巡視，可以適當地參與某些小組的討論，收集展評的素材）。
【展評激學】（借助實物展台，展示有價值的學習成果）
分力：幾個力，如果它們產生的效果跟原來一個力產生的效果相同，這幾個力就叫做原來那個力的分力。
注意：幾個分力與原來那個力是等效的，它們可以互相代替，並非同時並存。
力的分解：求一個已知力的分力叫力的分解。
力的分解法則：力的分解遵守平行四邊形定則。
第二部分：力的分解及應用。
力是一個矢量，力的分解與力的合成互為逆運算，都遵循平行四邊形定則。即一個力可以分解成兩個分力。我們給定一個平行四邊形的對角線，在沒有限製條件的情況下可以畫出無數個平行四邊形。同樣的道理，如果給定一個力，在沒有限製的情況下我們也可以有無數種分解的方法，在PPT上展示動畫，如圖片三。請問：哪種分解方法才是符合客觀實際的呢？
【設計思路】創設問題情境，導入課題，引發思維的碰撞，激發學生的求知欲望，提高學生學習知識的積極性。
現在我們來探究力的分解方法一：按力的作用效果分解。
實驗二：用一個斜向上的拉力，拉放置於水平麵上的小車。
實驗步驟：
（1）將小車放置在彈簧秤上的水平板上，將小車的一端與水平板上的彈簧秤連接；
（2）讀出彈簧秤的示數一並標記好水平彈簧的指針的位置一；
（3）將小車的另一端通過細線、滑輪與鉤碼相連；
（4）加上適當的鉤碼；
（5）觀察彈簧秤的示數二並標記好水平彈簧指針的位置二。
【探究互學】小組討論：繩子上的拉力在哪些方向上對小車產生了效果？
【設計思路】通過實驗，更加直觀、更加真實地反映出物理現象。老師全麵巡視，參與某些小組的討論，特別關注學生的思維，在討論完成之後，學生對力的效果具備了直觀的認識。
【展評激學】
1.彈簧秤的示數變小：斜向上的拉力產生了一個豎直向上拉的效果；
2.水平方向的彈簧指針向右移動了一定距離：斜向上的拉力產生了一個水平方向的效果。
結論：按照力的效果，斜向上的拉力可以分解成水平方向和豎直方向兩個分力。
現在來看一個例題，先自己獨立完成相關問題，然後小組進行討論。
【設計思路】把身邊的物理現象提升成物理模型，將物理模型還原為客觀實際，回歸自然，學以致用。學生可以感受到物理就在身邊，能激發學生學習物理的興趣。通過學生大膽猜測與實驗探究相結合的方法，突破教學難點——按力的實際作用效
果分解力。
例題1：已知放在水平麵上的物體，受到與水平方向成θ角的拉力F的作用。
（1）拉力F產生的效果？如何分解？（2）分力大小分別為多少？（Fx=Fcosθ，Fy=Fsinθ）
【設計思路】從物理現象提升到物理模型，就是由生活現象提升到科學研究。學生在這個過程中要達成學習目標，掌握有關知識，形成綜合能力，需要對零散的知識進行總結、歸納，形成相對完整的知識體係。隻有知識體係得到建立，學習規律得到把握，學習能力才能得以提升。
實驗二：斜麵上的物體所受重力的分解（視覺放大的原理）
在兩個互相垂直的斜麵上分別鋪上兩塊海綿，在直角位置放上一個重物，觀察重物的重力的作用效果（觀察海綿的變化）。
【探究互學】小組討論：海綿形變是哪個力產生的作用效果？在哪些方麵產生了效果？可以怎麽分解？
【展評激學】提煉實驗現象（如下圖）：
平行斜麵的海綿發生凹陷：重力在垂直斜麵的方向上產生了壓的效果；
垂直斜麵的海綿發生凹陷：重力在平行斜麵的方向上產生了壓的效果。
結論：豎直向下的重力在斜麵上產生了兩個效果：一個沿斜麵向下、一個垂直於斜麵。因此豎直向下的重力可以分解在這兩個方向上。
深入引導：假如這是一輛小車在上坡，那麽此時F1在這裏起到了什麽作用？肯定是阻力的作用，而這種阻力的作用影響了我們的生活。我們怎麽才能減小這種阻礙的作用呢？自然想到公式裏麵可以減小角度θ，生活中怎麽才能減小角度呢（即減小坡度）？自然過渡到讓斜麵更加長一點，這就是生活的現象：為什麽我們在修橋的時候要修很長的“引橋”（如下圖）。
【設計思路】呼應到上課開始提出的問題：體驗物理是學以致用的，學習物理可以提高我們的生活質量。肖川教授說過：“完美的教學一定能讓學生感受到理性之美、科學之美、智慧之美；感受到人類心靈的博大與深邃；感受到人類所創造的文化的燦爛與輝煌；能夠喚起學生對於生活的熱愛；喚起學生對未來生活的熱烈憧憬與樂觀、光明、正直的期待；能夠以新的眼光審視生活，洞察人性物理。”這也是物理學的一種美的體現。
揭秘“四兩撥千斤”（如下圖）：
【探究互學】觀察這位女同學的拉力在哪些方向上產生了作用效果？
這些效果引發了什麽現象？為什麽可以達到這樣的效果呢？
【展評激學】實驗現象：當中間的同學稍微用力，兩邊的同學都向中間移動。
請女同學談一下自己的小小拉力為什麽可以把兩位大力士很輕鬆的拉動呢？自己的拉力在哪幾個方向上產生了效果？
提升物理模型（如下圖）：
1.女生的拉力產生了如圖中F1、F2方向上的作用效果，即女生的拉力在繩子中點產生了把左右兩段繩子沿F1、F2方向拉長的效果；2.根據平行四邊形定則，女生拉力的分力F1=F2=F/2sinα，即F=2F1sinα。由於開始時繩子幾乎是水平的，α很小，sinα幾乎為0。所以，即使F1、F2很大，F也較小。
三、課堂小結
通過上麵的不同例子，可以得到結論：在實際問題中，我們往往以力的實際作用效果來分解力。分解的步驟及方法是：1.明確對象：明確要分解的力，並畫出該力的示意圖；2.確定效果：由該力而引起的形變或運動趨勢效果，確定該力的兩個作用效果；3.畫出分力：根據該力的兩個作用效果，確定兩個分力的方向，並畫出兩個分力的作用線；4.作出圖示：由該力的箭頭尖端出發，作兩個分力作用線的平行線，構成一個力的分解的平行四邊形；5.求解分力：一般在平行四邊形內的三角形中，利用幾何關係計算分力大小。
【設計思路】教師引導學生對本課所學知識進行梳理，對普遍性的問題進行總結，對規律性的問題進行歸納，形成知識體係，挖掘知識所蘊含的人文哲理，形成良好的情感、態度、價值觀。
【教學設計評析】
本節課將學本教學“先學後教互助展評”基本範式有機運用於高一物理課堂教學之中，具有兩個突出特點：
一、教學設計理念學本
“力的分解”教學設計整體上體現了學本理念。首先注重激發學習需求，開課由學生熟悉的生活事件和現象——提水、引橋切入，吸引學生的注意引發學生的思考，然後聚焦“四兩撥千斤的玄機何在”的核心問題，牢牢抓住學生的探秘心理，把學生置於想學的課堂學習情境之中。其次教學設計遵循從物到理、以理服人的基本原則，能夠抓住中學生的心理特點，投其所好，層層遞進，通過大量的、積極的、主動的、有效的學生活動，在學生的內心沉澱自然現象的規律，自然而然地達成學習目標。從核心問題“四兩撥千斤的玄機何在”開始，到揭秘玄機結束，整個設計既豐實又圓滿。再次整個學習過程各個環節、各個問題的解決都是按先學後教的順序安排教學活動，從開課到全課結束，共經曆了四個“獨立自學—探究互學—展評激學”的輪回循環，教師在其中的作用隻是組織者、合作者、分享者，教師隻是設計實驗活動，提供思考討論的話題，把學生推向時間與空間的前台，把學生真正變為課堂的主人。
二、學習過程體現學本
學生的學習活動安排，充分依據高一學生學習能力基礎，讓學生主體潛能得到充分的發揮。首先，讓每個學生經曆自主獨立閱讀、獨立思考的學習過程。高中學生具備較強的獨立閱讀能力和抽象思維能力，所以開課引入課題激發學生學習需求之後，安排學生獨立自學，讓大家閱讀教材第一個部分：分力、力的分解。理解相關的概念，獨立完成導學案的第一部分，實現對分力、力的分解等概念的定義、法則等的初步學習理解，然後在具體的實驗操作中逐步深入地充分理解。其次，利用高一學生具象思維能力強於形象思維能力的思維特征，運用圖片、動畫、視頻、學生實驗等豐富的活動素材，形成強烈的感性認識。運用梯次配置的問題串，循序漸進，引導學生從感性的認知走向理性的共識。自學、互學、展學有機地穿插於教材要求的各個知識要點之間。以深度的自學夯實全員的基礎，以充分的互學、探究提升學生的能力，以高效的展學凝練思維的品質。自學過程靜而不呆，互學過程活而不亂，展學活動熱而不混。在整個學習過程中，教師退而不隱，自學時對學困生的點撥，互學時對爭議問題的啟發，展學時適時的激勵與追問，老師不再是課堂的主宰，化身為學習活動的參與者，課堂真正的主人是學生。
建議引入新課時，盡可能開門見山，直接用“四兩撥千斤”的實驗即可。在物理課的日常教學活動中，演示實驗和學生分組實驗最受學生歡迎，也最能幫助學生建立物理模型，突破學習難點。在無法實驗，也找不到恰當的網絡資源（視頻）的情況下，圖片和動畫可以是教學設計者的一種選擇。