在少數(shù)民族地區(qū)高中物理教學(xué)中開展STEM教育,為培養(yǎng)學(xué)生工程技術(shù)教育提供了一個(gè)重要的途徑.以"彈力"和"力的合成與分解"為例,從創(chuàng)設(shè)STEM學(xué)科整合的問題情境、開發(fā)STEM教育的課程資源、制造模型驗(yàn)證定律三個(gè)階段進(jìn)行STEM教育的高中物理教學(xué)設(shè)計(jì),培養(yǎng)學(xué)生的STEM教育意識(shí)、STEM學(xué)科整合能力、工程技能以及解決問題的能力. 

【文章來源】：西北民族大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2020年02期 第88-94頁

【文章頁數(shù)】：7 頁

【部分圖文】：

STEM教育的物理教學(xué)過程設(shè)計(jì)

在少數(shù)民族地區(qū)彈弓是一種常見的玩具,其主桿一般用樹木的枝丫制作,成‘Y’字形,兩個(gè)皮筋的各一端系在‘Y’字形主桿的上方兩頭,兩個(gè)皮筋的另一端系上一包裹石子的皮塊而構(gòu)成,如圖4(a)所示.在少數(shù)民族地區(qū)大部分學(xué)生都接觸過彈弓,小時(shí)候經(jīng)常喜歡用彈弓追趕小動(dòng)物,但當(dāng)時(shí)學(xué)生只注重彈弓追趕小動(dòng)物,對(duì)其中所隱含的物理知識(shí)沒有認(rèn)識(shí),以彈弓進(jìn)行基于STEM教育的“彈力”教學(xué)設(shè)計(jì),能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)學(xué)生從身邊的日常生活了解知識(shí).用彈弓發(fā)射石子時(shí),皮筋拉力越大,彈弓的威力就越大,也就是石子受到的作用力就越大.當(dāng)以一定的作用拉力將裹有石子的皮塊拉開之后放開,在此瞬間,皮塊沒有了拉力的作用,但因物體的慣性會(huì)保持一瞬間的原有狀態(tài),之后發(fā)生形變的皮筋由于不受拉力的作用而要恢復(fù)原來的狀態(tài),會(huì)對(duì)裹在皮塊里的石子產(chǎn)生一個(gè)斜上拋方向的推力作用,即彈力F的作用,并在豎直向下的重力G作用下石子射出去做斜上拋運(yùn)動(dòng).因石子很小而忽略空氣阻力,如圖4(b)所示.在其過程中,放開皮筋瞬間石子的受力分析,如圖5(a)所示.讓皮筋發(fā)生形變的是人對(duì)皮塊的拉力,當(dāng)達(dá)到平衡時(shí)皮塊的拉力等于皮筋對(duì)皮塊的張力,如圖5(b)所示.

用彈弓發(fā)射石子時(shí),皮筋拉力越大,彈弓的威力就越大,也就是石子受到的作用力就越大.當(dāng)以一定的作用拉力將裹有石子的皮塊拉開之后放開,在此瞬間,皮塊沒有了拉力的作用,但因物體的慣性會(huì)保持一瞬間的原有狀態(tài),之后發(fā)生形變的皮筋由于不受拉力的作用而要恢復(fù)原來的狀態(tài),會(huì)對(duì)裹在皮塊里的石子產(chǎn)生一個(gè)斜上拋方向的推力作用,即彈力F的作用,并在豎直向下的重力G作用下石子射出去做斜上拋運(yùn)動(dòng).因石子很小而忽略空氣阻力,如圖4(b)所示.在其過程中,放開皮筋瞬間石子的受力分析,如圖5(a)所示.讓皮筋發(fā)生形變的是人對(duì)皮塊的拉力,當(dāng)達(dá)到平衡時(shí)皮塊的拉力等于皮筋對(duì)皮塊的張力,如圖5(b)所示.受力物體石子受到的彈力,是與此接觸的施力物體皮筋發(fā)生形變而產(chǎn)生的,而非自身的形變產(chǎn)生,并且彈力的方向是施力物體的形變方向相反或施力物體恢復(fù)形變的趨向一致.彈力的產(chǎn)生需要發(fā)生彈性形變的物體之間相互接觸.

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號(hào)：2901752