河南省开封市基础教育教研室　　原东生

课程标准的要求

通过常见事例或实验，了解重力、弹力和摩擦力。

认识力的作用效果。会测量力的大小。

通过实验探究，学会使用简单机械改变力的大小和方向。

一、全章概述

本章可以分成两大部分：第一部分包括第一、二、三节，分别介绍重力、弹力、摩擦力；第二部分包括第四、五节，分别介绍杠杆和其他简单机械。

本章教材的编排与旧教材及原《教学大纲》中的教学目标相比，特别显著的特点是凸显了“科学探究”。教材每节都设计了探究活动，探究活动从以往的演示实验和学生实验演变而来，努力将学生学习的重心从知识积累向知识的探究过程转化，将学生从被动接受知识向主动获取知识转化，让学生在动手、动脑、自主的探究活动中，学习力和机械的概念和规律，体验学习科学的乐趣，了解科学方法、领悟科学的思想和精神，从而培养学生的科学探究能力，实事求是的科学态度和创新精神。虽然教材的每节都有“探究”，但教师在组织教学时并不会感到困难，因为教材对每个探究都进行了巧妙的设计和恰当的引导，探究思路清晰，非常便于操作。

教材另一个显著特点是突出了“从生活走向物理、从物理走向社会”的理念。从章首语的“杞人忧天和牛顿忧天”到教材列出的蹦极、打弹弓、骑自行车、划火柴、点焊机器人和胖子瘦子的科学漫画等等，都非常贴近学生生活、让人感到亲切、生动、有趣。而“科学世界”和“动手动脑学物理”中的“现代版的曹冲称象”“万有引力与航天”“测量地面桌面是否水平”“测头发能承受的拉力”“用哪种剪刀剪树枝”“关于自行车的摩擦和简单机械”以及多种多样的照片、图片等等，无不给学生以新鲜感和学习的冲动，使学生无时不感觉到物理就在身边，在生活中物理非常有用。按这样的教材教学，无论从知识技能目标的达到以及情感态度价值观目标的实现都是很有帮助的。本章教材充分体现了编者对《课程标准》的领会与再创造。

二、教材分析

第一节　重力

该节内容从概念的要求上与旧教材基本相同。教学的核心是重力的大小和重力的方向。新教材为了扩大学生的知识面、靠近现代科技提到了万有引力。在这里可以向学生讲述《杞人忧天》和牛顿发现万有引力的故事。只需要让学生明白，天上的物体跟地面上的物体一样都受引力作用，教学时对万有引力定律不必补充和深入讨论。

物体所受重力的大小跟质量的关系，教材专门设计了探究。这个探究活动的层次要求比八年级高，它需要用图象处理数据。这是在课本第13页密度之后又一次用图象处理数据，希望学生能初步学会这种用图象处理数据的方法。在《课程标准》中，科学探究不仅是一种教学形式，也是一个教学内容。新教材从八年级上学期开始的简单的定性的探究，到九年级复杂、定量层次的探究，充分体现了教材编者所关注的不仅是使学生通过探究活动获得知识，而且要使学生通过探究活动学习怎样进行探究。从全套教材对“探究”的编排可以看出，学习科学探究跟学习物理知识一样也是需经过循序渐进的过程。另外，从教材将43页“探究重力的大小跟什么因素有关”的结论放到44页就可以看出编者的良苦用心。因此，教师要注意引导学生做好这个探究，不要匆忙地给出结论，一定要让学生自己独立去做，通过实验自己总结出规律，并让他们书面或口头表述自己的观点。探究结束后师生再共同得出结论。通过这个实验探究还要让学生学会使用弹簧测力计，为后续学习做准备。

关于重力的方向和重心，新教材继承了旧教材的传统，教学中可按原来的方法处理。学生常常会把重力的方向误认为跟接触面垂直，教师可以将重垂线固定在铁架台上，把铁架台放在斜面上，让学生观察重垂线是什么方向。为了让学生了解重垂线在建筑中的作用，课后可以让学生利用重垂线校准墙壁是否竖直，窗台是否水平，通过实践培养学生运用知识解决实际问题的习惯和能力。“想想议议”中的不倒翁不倒的原因是它的重心较低，它倾斜时重力的作用会使它回复到原来的位置。可以让学生自己做个不倒翁，对其原理不必深究，只要明白不倒翁的重心很低就行了。有关重心的问题还可以多做一些活动，以提高兴趣。例如，让学生靠墙站立，一只脚紧挨着墙壁，看看能否抬起离墙壁较远的另一只脚。让学生端正地坐在座位上，如果不弯腰不用手扶，看看能否站立起来等等。“科学世界”中“万有引力与航天”教师可以布置给学生让他们课后阅读，大多数学生对有关航天的知识都非常感兴趣，他们会主动阅读不必占用课上时间。

第二节　弹力

原教学大纲不要求讲弹力，新课程标准从弹力应用的广泛性和关于力的初步知识的完整性出发，增加了“了解弹力”的内容。

对弹力的概念只要求初步了解它是怎样产生的。而不必去分析它的三要素。教材是依照“从生活走向物理”的理念，充分利用学生的经验和日常生活中的事例，使学生认识到弹性、塑性、弹性形变、弹力等概念。教学中可以多举些例子，如射箭、跳板跳水、拉橡皮筋、拍皮球等。任何物体只要发生弹性形变就一定会产生弹力。同时可以指出，日常生活中经常遇到的支持力、压力、绳的拉力等其实质都是弹力。可以指导学生课后做一做玻璃瓶的微小形变实验，为了消除学生以为是手握瓶子使水受热膨胀而产生的现象，可改用高于体温的水灌入瓶中来试验。如果没有合适的玻璃管，可用报废的长温度计截去两端代替。

本节的重点和难点是“探究弹簧测力计的制作和使用”。在弹性限度内，弹簧受到的拉力越大，它的伸长就越长。利用这个原理，参照课本让学生自己制作一个测力计，（如果没有弹簧可用橡皮筋代替），用测力计测出文具盒、课本等物体的重量。让学生自己归纳出使用弹簧测力计的方法和注意事项，教师可作适当的指导，指出市场上的许多秤就是根据这个道理制成的。这个探究实验技术性问题较多，有刻度的标注、弹性限度问题，教师可适当引导，尽量让学生边思考边操作，自己摸索，从中学到规律性的东西。因为在新的课程理念中，科学探究不仅是一种教学方式，一个教学内容，同时还是一种精神──对未知事物的探索精神。新教材中对天平的使用，电流表、电压表的使用及这一节“弹簧测力计的制作和使用”，都没有用“灌输”的方式，而是让学生去探索去思考。实际上在学生今后的工作与生活中遇到新器材，需要摸索其使用方法的场合是很多的。这种科学探究的精神和对未知事物的探索能力是十分重要的。新课程标准中就明确提出了要使学生乐于探索自然现象和日常生活中的科学道理、勇于探究日常用品或新器件中的科学原理的情感态度与价值观目标。

弹簧测力计的原理还隐含了一个间接测量原则。即用可直接量度的量去间接表现那些不便直接观察、不便直接测量的量。在这里，弹簧的长度变化是可以直接观察直接测量的，而力的大小是看不到，摸不着的。而力的大小却和弹簧长度的变化有关系，所以我们就可以用弹簧长度的变化来量度力的大小。不仅测力计是这样，速度表、温度计、电压表、电流表、时钟等都是如此，看见的是长度、角度的变化，反映的却是速度、温度、电压、电流、时间。这些道理教师不必都在课堂上讲，但要以适当的方式逐步启发学生领会。

第三节　摩擦力

对摩擦现象，学生们有丰富的感性认识。本着从生活走向物理的理念，可从日常生活中常见的摩擦现象引入新课。通过讨论使学生认识相互接触的两个物体，当它们做相对运动时，接触面间就产生摩擦力阻碍相对运动。“探究摩擦力的大小与什么因素有关”是本节的重点也是难点。由于学生已经有了一些探究经验，教师在教学中可以让学生按照课本提示，独立完成实验，包括自己设计实验，自己设计表格记录实验数据，自己得出实验结论等等。教师只需提供必要的实验设备即可。但教师要及时发现有困难的学生或给予提示或组织讨论，以保证探究实验的顺利进行。特别是当学生进入“制定计划”阶段时，可结合学生提出的猜想，可能有接触面的粗糙程度、接触面的材料、接触面的大小、接触面之间的压力、接触面之间的运动快慢等一系列因素，向学生提示，这些因素与摩擦力大小的关系，只能一个一个单独研究，而且在研究某一个因素的变化怎样影响摩擦力时，必须保持其他因素不变，否则，你怎么知道摩擦力的变化是由哪个因素的变化引起的？这就是在研究多因素问题时必须注意的“控制变量”的方法。而且要帮助学生克服怕出错怕麻烦等思想障碍，让学生更多地体验到成功的愉悦，避免多次失败产生消极心理影响。

在“科学世界”栏目，教材用多幅生动活泼的彩色画面展示了摩擦与我们的关系，可先让学生回答：有摩擦好不好？举例说明。学生会举出大量实例。而且能总结出摩擦有时有利，有时有害。这时可指出我们应该研究增大和减小摩擦的方法等。“科学世界”栏目，内容丰富、应用性强，是“从物理走向社会”的重要素材，教师应鼓励学生阅读，并讨论理解，学会将所学知识应用于生活实践。

第四节　杠杆

杠杆是最重要的一种简单机械，它也是滑轮、轮轴等其他一些简单机械的基础。杠杆是本章教材第二部分的主体内容。

课本上的引言像散文，非常优美，可先让学生阅读课文引言，引起学习杠杆的兴趣。然后列举一些生活中常见的杠杆，如撬棒、跷跷板、抽水机等。让学生寻找它们的共同特征，引导他们用科学抽象的方法建立杠杆的概念。在利用课本图12. 4-4中的三个例子抽象杠杆特征时，最好是对图中每个例子画出杠杆示意图，即用一条直线、折线或曲线代表杠杆实物，用一个点（或一个小三角形的顶点）代表转动轴，这样的示意图，有利于抽象出共同特征，培养学生的抽象能力。有适当的挂图、投影片的学校应充分发挥它们的效能。

探究杠杆的平衡条件是本节的重点内容。可通过推门比赛让一个大力士在离门轴很近的地方推门，让一个力气较小的人在门把附近往相反方向推门，让学生判断谁将获胜。或做其他一些活动，引导学生提出问题，提出关于动力、动力臂、阻力、阻力臂的各种猜想与假设。并让学生按照课本提示，独立完成探究过程。实验中要注意培养学生的科学态度和实事求是的精神，对通过实验得不出平衡条件的学生，要引导他们分析实验过程，找出错误所在或误差过大的原因。对于这个探究活动，要给学生留有足够的时间，要组织学生充分讨论和交流探究的结果，可以把学生分成两组，一组专门给另一组找问题，然后进行答辩。使学生养成对于所做工作进行评估的好习惯。要求学生用科学术语条理清晰地表述所观察到的物理现象，对自己和同学的观点做出评述和分析。最后师生再共同总结出杠杆的平衡条件：

动力×动力臂=阻力×阻力臂

然后再组织学生讨论：如何利用F ×=F ×这一结论，解释“为什么大力士会推不过力气较小的人”，解决“怎样才能用更小的力撬起大石头”的问题。为了加深对力臂的理解，可让学生将实验中一端的钩码换成弹簧测力计竖直拉和斜拉使杠杆平衡，让学生想一想为什么两次读数不同。

教材把杠杆的分类和应用放到了“科学世界”栏目中，教师可以在课堂上结合课本上的实例及“动手动脑学物理”中的第2题，给学生介绍一下杠杆的分类，明确三种杠杆的特点，并结合实例说明它们的优缺点，让学生了解杠杆的各种用途。另外日常生活中应用杠杆的例子是很多的，可在课后让学生找出一两件实物，如垃圾桶、指甲剪、筷子等，分析它们的工作原理，使学生加深对杠杆的理解。“科学世界”栏目中的“小小弹簧秤称出大象重”这段材料的目的是进行“情感、态度与价值观”教育，让学生进一步认识科学是有用的。由于描述的是真实情况，而且大多数学生又熟知古代的曹冲称象故事，所以对杭州动物园上演的现代版的曹冲称象会非常感兴趣，可让学生自己阅读。课后可以组织学生进行“利用自己制作的弹簧测力计和杠杆称自己的体重”之类的活动。

第五节　其他简单机械

本节是在学习杠杆的基础上，重点学习定滑轮和动滑轮，探究定滑轮和动滑轮的特点，激发学生继续探索各种简单机械使用原理的兴趣。由于内容较多可用两个课时。

教材首先采用一幅科学漫画，激发起学生的好奇心引入新课。可以让学生说一说漫画所表现的意思，使学生带着微笑与兴趣进入滑轮的学习。教师在组织“比较定滑轮和动滑轮的特点”的探究活动时，一定要留有充分的时间去让学生做实验。不要为了赶进度而在学生还没有进行足够的思考时草率得出结论。由于教材上已有一定的提示，则可放手让学生按课本上列出的步骤独立完成探究实验，对于程度好的学生，可以鼓励他们分析滑轮是杠杆的变形，使他们理解定滑轮不省力，动滑轮省一半力的道理。探究结束后，让学生课堂上讨论探究结果，最后得出结论：使用定滑轮不省力，但是能改变力的方向；使用动滑轮能省一半的力。需要改变力的方向时，使用定滑轮，而需要省力时就要使用动滑轮。既要省力、又要改变力的方向时，就要用到滑轮组，滑轮组问题可做适当介绍，但不要深究。

教材是想通过“想想议议”让学生对学过的杠杆、滑轮知识做简单的复习总结，理一理思路。对于使用简单机械是否省距离的问题，也可在此作适当的讨论，为后面学习功的问题留下伏笔。“科学世界”中介绍的轮轴、斜面也是常用的简单机械，教师可在课堂上作一些简单的介绍。螺丝钉和盘山公路是简单斜面的变形，课本图12. 5-7的小制作非常简单，可让学生用厚纸做一做效果很好。

三、一些建议

1. 本章教材内容比过去要大很多，而且每节都有探究活动。教学实践证明探究教学与传统教学相比，更需要充分发挥学生的主体作用。但是，处理不好，容易导致课堂结构的松散、学习效率的低。因此，新课程对教师提出了更高的要求。教师驾驭课堂的能力、对探究时间进行精心地预估和设计是提高教学效率的一个决定性因素。它要求教师要精心备课精确设计，提高教学设计的科学性、合理性和有效性。要争取以最精确、最明了、最简练的语言或方式来使学生对问题情境和探究要求有清晰的理解，要减少废话。

教师对探究过程中可能出现的问题要有一定的预测和心理准备；要充分调动学生参与探究活动的积极性，营造自由民主的探究活动气氛。在小组合作探究活动中，最好让学生能够轮流主持，使每个人都有机会为探究负责，激发学生的主体意识从而更加专注地参与到探究活动中去。教师要把握探究活动的节奏，要对具体的探究过程做到心中有数，做到能够比较精确地预估每一个步骤所需的时间，把握好整体时间的分配，使整个探究活动的节奏加快，转换自然；要对探究活动所涉及的方方面面了然在胸，学生在每一步骤中可能做出的反应都要估计得到；要对探究活动所需的学习材料、实验器材进行精心的设计和准备，使探究活动能够按照预定的节奏进行下去；当然更要积极引导学生对探究过程进行反思，从而逐步掌握科学探究的方法，提高探究能力。

2. 教师在教学时是用教材教而不是教教材。教师的教学过程是一个再创造过程。《课程标准》和新教材都给我们的再创造留下了很大的空间。例如原教学大纲关于简单机械的规定是：“理解杠杆的平衡条件”“知道定滑轮、动滑轮、滑轮组的作用”“会组装简单的滑轮组”，选学轮轴，没有提及斜面。课程标准规定“通过实验探究，学会使用简单机械改变力的大小和方向”。没有具体指明是哪种简单机械，没有对杠杆、滑轮及其平衡条件、省力多少提出具体要求。因此，在具体教学中我们可以根据学生的具体情况灵活处理，让每个学生都“吃饱”“吃好”而且还会“自己做饭吃”。

3. 对本章的评价重点应放在对探究过程的评价上。学生在自己的成长记录袋中可以记下自己的出色表现或被否定过的猜想，自己的体验、进步和实验事实；同伴可写下同学的参与程度、实验操作的规范程度、交流与合作情况等；教师对学生的评价更不要只看探究的结果。例如对“探究重力的大小跟什么因素有关系”的评价就要放到对探究过程的评价上，要评价学生能否提出猜想，写出猜想的理由，能否使用弹簧测力计，能否正确地记录数据，能否根据数据描点画出图像，能否积极地与他人合作和交流，能否大胆地表述自己的观点等。这些要素也可以放到自评与互评中。总之评价的目的不是要排出名次，而是要促进学生在知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观方面的发展，为改进教学提供依据。