摘要：“力的合成”是高中物理的重要基礎內容。 本課程的教學重點是理解“等價替代”的物理思想。 學生通過生活實例了解分力、合力、共點力的概念，形成物理概念。 通過自主探索共點的綜合方法，學生體驗科學思維和科學探究的過程，增強科學態度和責任感。
關鍵詞：高中物理教學； 力量的綜合； 教學設計
構建有效的思維課堂，提高學生的物理核心素養，是物理課堂的主線和目標。 本文以《力的合成》為例，在教學中讓學生通過現實生活中的實例來理解物理概念并形成物理概念； 通過獨立的實驗探究，體驗科學思維和科學探究過程，增強科學態度和責任感。
1、教材整合與參考
考試大綱對“力的合成”有二類要求，新課標要求通過實驗探索求合力的方法。 在課堂實施中，可以以教材為基礎但不限于教材高中物理彈簧的應用視頻，可以根據學生的邏輯思維稍作調整。 人民教育出版社出版的必修教材《力的合成》用生活實例“一個成年人用的力和兩個孩子用的力”提水效果相同，讓學生體驗??等價代入并引入合力和分力的概念。 概念，利用兩次拉伸橡皮筋的相同效果來“探索求合力的方法”，得出合力滿足平行四邊形法則的結論，最終提出“共點力”的概念。 但按照邏輯思維，我們首先應該理解共點力的概念，然后探索求共點力合力的方法。 因此，可以對教材進行簡單調整，形成一條知識線：分力、合力→公共點力→平行四邊形法則。 教學中可以借鑒美國高中物理教材《——s》-s。 在探索相互成角度的共點力的合成方法時，使用兩個彈簧測力計和重錘進行實驗，猜測合力與兩個分力大小之間的關系以及是否滿足F1+F2= F可以通過初步實驗觸發學生對他們原有理解的影響。
2、有效思維課程的設計與實施
1.精心設計介紹環節，與學生一起參與，體驗物理的神奇力量。
課前，老師可以和學生一起做實驗：人拉車。 一輛車里坐著七個人。 當三個女孩沿著繩子筆直的方向用力拉車時，車就很難拉了。 當一個女孩沿著豎繩拉動時，汽車就可以輕松拉動。 學生親身體驗實驗過程，感受物理在生活中的神奇力量，激發探索欲望。
2.尋找生命本源，理解等價替代的物理思想，形成物理概念
由于分力和合力的等效替代關系在物理思維中比較抽象，因此可以在課堂上進行實驗，由兩個女生舉重物，一個男生舉重物。 從效果上看，一個男孩提水的力和兩個女孩提水的力是相同的，所以可以用一種力來代替這兩種力，然后引導學生說這個力和這兩個力力量是“對等”的“有效替代”關系。 從生活中常見的例子出發，加深學生對“等價代換”物理思想的理解，理解合力與分力的等價代換關系，為本課重點探索兩種力的合成方法做好準備彼此成一定角度。 好伏筆啊根據學生的學習實例和原有認知，提出分力、合力、共點力、力合成等相關概念。 不僅生動地解釋了相關概念，而且為探索求合力的方法提供了思路。
3、引導學生突破線性思維，形成二維思維，體驗科學思維。
學生探索求合力的方法時，首先求解合力與同一直線上分力的關系。 學生在初中學習力平衡。 對于共線的情況，他們可以通過代數運算輕松找到。 這屬于認知中的線性思維。 在同一條直線上完成從代數運算到向量運算。 但這種邏輯思維對學生接觸向量運算造成了很大的干擾和障礙，因此突破這種線性思維，形成二維思維是本課的一個重點。 在探索成角度力的合成方法時，由于矢量運算比較抽象高中物理彈簧的應用視頻，我們可以先類比速度的矢量運算，讓學生有一個初步的認知，然后根據等價的思想完成實驗合力和分力的替代。 從線性思維到扁平化思維的轉變與突破，體驗科學的思維過程。
4、設置疑問和猜想，引發學生認知沖突
為了有效地從線性思維過渡到平面思維，課堂上可以采用演示實驗的方式。 由于合力和分力有等價替代關系，猜測是否F1+F2=F，然后用一個彈簧測力計和兩個彈簧測力計拉鉤碼，保證兩次效果一樣。 此時，學生閱讀彈簧測力計的讀數，發現實驗結果與我們的猜想相矛盾，形成認知沖突，激發認知內驅力，激發了學生進一步探索角力合成方法的積極性。 環環相扣，一步一個腳印。 通過這個簡單的實驗，學生可以體驗探究式學習的六個過程：提出問題（是否F1+F2=F）、猜測（F1+F2=F）、制定實驗計劃、實驗操作、得出結論、溝通與評價并制定進一步的實驗方案。 學生在通過物理實驗進行科學探究的過程中，提高思考問題、制定問題解決方案和進行獨立探究的能力，培養良好的物理思維。 借助本實驗，學生可以感受到矢量運算與之前學過的代數運算的不同，打破思想堡壘，為進一步實驗探索角力的合成方法做好準備。
5.優化物理實驗探索，體驗有效的科學思維過程，提升物理核心素養
本課的重點和難點——設計實驗，可以通過探索兩個相互成角度的力的合成方法來實現。 首先，設計思考環節。 隨著問題的推進，學生經歷了深入的科學思考過程，形成了本課探究實驗的主線。 討論的核心問題：如何利用手頭的設備求出兩個分力以及對應的合力？ 如何記錄分力和合力的大小和方向？ 如何準確表達兩個分力和合力的大小和方向？ 如何表達合力的大小和方向與分力的大小和方向之間的關系？ 這些思考問題貫穿本課的主線，探索兩種相互成角度的力量結合的方法，困難將一一克服。 學生在思考過程中需要深刻理解等效替代和力的矢量性的物理思想。 因此，要保證橡皮筋產生相同的效果，需要將橡皮筋沿同一方向拉伸到相同的長度。 這個過程可以突出本課的重點——等價替代的思想。 為了減少記錄力方向時的實驗誤差，采用追點法記錄方向。 提出問題，引導學生畫出力圖來表示分力和合力。 為了減少操作造成的錯誤，學生應明確注意事項，認真進行實驗。
6.找出合力與分力的關系，分析多維度的幾何特征，走科學探究的過程
探索成一定角度的力的合成方法——平行四邊形法則是本課的教學難點。 通過拉伸橡皮筋產生同樣的效果，得到合力和分力，并以圖形方式表示力。 采用開放式問題探究模式，引導學生尋找它們之間的關系，啟發學生從尺寸、角度、圖形、幾何關系等多個角度觀察和分析，使學生能夠分析根據自己的實驗結果。 提出一些猜想并尋找共同點，而不是直接得出平行四邊形的結論。 高中生有較強的觀察和分析能力。 他們可以利用數學幾何中制作輔助線的方法來得到一些新的圖形和發現。 他們可以引導學生嘗試將合力各分量的箭頭端連接在一起，并通過視頻亭幫助學生。 顯示有代表性的力圖，分析圖的形狀、特點和一般規律，初步得到力的平行四邊形法則。 通過學生自主探究實驗，得出關于平行四邊形的結論，體驗科學探究精神，讓學生體驗探索性實驗帶來的驚喜。 例如，有些小組獲得了菱形、矩形等，但它們都有相同的東西：它們都是平行四邊形。
7.利用力傳感器體驗現代科技的魅力
在實驗教學中，除了設計合理的實驗方案外，還需要進一步分析實驗過程中可能出現的誤差，如力圖形表示時的繪圖誤差、橡皮筋的拉伸效應造成的誤差、并使用點追蹤法記錄力。 方向誤差、細線、彈簧測力計與板面是否平行等誤差。實驗時必須進行精確的操作，使學生養成嚴謹求實的科學精神和科學態度。 為了提高實驗的準確性，可以在教室中使用力傳感器進行實驗，通過軟件可以準確讀取力的大小并傳輸到計算機進行合成。 從實驗的設計、試驗臺的搭建、軟件的調試到實驗運行，過程經歷了多次嘗試顛覆，最終浮出水面。 首先，學生了解“偶然錯誤”和“系統錯誤”的存在； 其次，學生通過力傳感器體驗技術給物理課堂帶來樂趣和魅力。 在未來的學習中，傳感器可以用來進行比傳統教具更精確的實驗過程，例如最大靜摩擦力與滑動摩擦力的關系、牛頓第三定律、光電門測速等。
8. 制作自己的教具來操作實驗，體驗隨處可見的物理技巧
得出平行四邊形的結論后，思考分力大小不變時合力隨角度的變化規律，為了更直觀地展示變化規律，我做了一個簡單的小教具，用三張卷成紙棒的白紙，分別代表兩個分力和合力之間的關系，不難發現，當分力大小不變時，分力之間的夾角越大，合力越小。 這個過程不僅加深了學生對平行四邊形法則的理解和應用，也讓學生認識到身邊到處都有點石成金的寶藏，可以作為學習物理的工具和解決問題的突破口。
9、創設生活情境，感受物理與人類生活的關系，形成科學態度和責任
通過研究，試圖解釋“神奇的力量”——人拉車的現象，自始至終呼應。 首先，學生可以學以致用，體驗物理給生活帶來的魅力。 其次，通過學習，他們可以拓展思維，思考生活中還有哪些現象可以用組合知識來解釋，比如如何更省力地做引體向上？ 小七孔橋為什么要建成拱形？ 在這個過程中，我們認識了科學的本質，感受到了物理學與人類生活的關系，逐漸形成了認識人類生活、探索自然的內在動力，形成了務實嚴謹、勇于探索、嚴謹的科學態度。認真、實事求是。 三是通過思維拓展，為下一節“力的分解”做鋪墊。 綜上所述，由于本課教學的重點和難點是探索兩個相互成一定角度的成分的合成方法，目的是讓學生通過小組實驗和交流，體驗科學探究的過程并得出結論。和討論。 一次實驗是不夠的。 它能夠充分說明結論的正確性，因此在教學中，教師應將學生分成多個小組進行多次實驗，分享實驗結果，從共性中找出個體規律。