下载文档原格式
向心力教学设计向心力是一个物理学概念，它通常描述了一个物体被一个向心的力固定在一个固定的路径上的情况。
通俗来说，这是一种力量，必须向中心点集中。
在教学设计中，向心力可以被用来描述许多方面，从教师作为中心点引领学生，到学生作为中心点，被引领走向共同的目标。
在本文中，我将重点介绍如何将向心力概念集成在教学设计中，创造一个有利于学生学习、发展和成长的环境。
1.理解学生需求谈到教学设计，理解学生需求是至关重要的。
这个过程需要与学生建立深入的关系，了解他们的学习习惯和目标，并发现潜在的问题。
这是创建一个友善、接地气、以学生为中心的教育环境的关键所在。
2.高效的课堂管理为了建立一个成功的课堂，教师需要设定一个行事随和但有条理的教学计划。
一种最有效的方法是将课程分解成几个课程计划，并明确一些重要的行事指南。
例如，教师在编写课程计划时可以确定学习目标、以其为中心的课堂活动以及适当的考核方式。
3.在教学中增加互动在现代教育中，学生不再被视为被动的听众。
作为一名教师，激发学生的主动性和参与性是极其重要的，可以在课堂上使用课堂问答和小组讨论等方式增加课堂互动性。
这不仅会增加学生之间的互动，而且可以使学生真正理解课堂内容并善于表达自己的观点。
4. 利用技术手段支持教学随着现代科技的发展，实时的互动式应用可以用于让学生更多地参与课堂。
辅助教学工具，例如教育手机应用程序，可以在课堂上适当运用，使课堂变得更加生动有趣，增加学生的参与度。
此外，多媒体设备也可以用于呈现更多的教学内容，从而扩大课程的容纳范围。
5.建立学生导向的教学环境在学生导向的教学环境中，教师可以扮演一个导师的角色，为学生推荐方法和资源，但学生需要独立地处理和掌握内容。
这种模式可以使学生在自己的学习中发挥更大的作用和主导权。
6.建立紧密的合作与合作圈子在教学中增加互动性和合作，学生可以成为整个合作圈子的一部分。
这可以建立起一个集体学习的环境，使学生在整个社群中共同分享和发展他们的技能和知识。
《向心力》教案模版一、教学目标：1. 让学生理解向心力的概念，掌握向心力与圆周运动的关系。
2. 培养学生运用物理知识解决实际问题的能力。
3. 引导学生通过观察、分析、归纳等方法，深入探究向心力的来源和作用。
二、教学内容：1. 向心力的定义2. 向心力与圆周运动的关系3. 向心力的来源和作用4. 向心力在实际应用中的例子5. 如何在圆周运动中计算向心力三、教学重点与难点：1. 重点：向心力的概念、向心力与圆周运动的关系、向心力的来源和作用。
2. 难点：向心力在实际应用中的计算方法。
四、教学方法：1. 采用问题驱动法，引导学生主动探究向心力的概念和作用。
2. 利用实例分析，让学生直观地了解向心力在实际中的应用。
3. 采用小组讨论法，培养学生合作学习的能力。
4. 利用多媒体手段，为学生提供丰富的学习资源。
五、教学过程：1. 导入新课：通过一个简单的例子，如骑自行车绕圆形路径行驶，引导学生思考向心力的概念。
2. 讲解向心力的定义：向心力是指物体在做圆周运动时，指向圆心的合力。
3. 分析向心力与圆周运动的关系：向心力越大，物体做圆周运动的速度越稳定；向心力不足或过大，都会导致圆周运动不稳定。
4. 讲解向心力的来源和作用：向心力来源于物体与圆周路径的摩擦力、弹力等，它的作用是改变物体的速度方向，使其始终保持在圆周路径上。
5. 实例分析：分析汽车在转弯时的向心力来源和作用，以及如何减小向心力，保证行车安全。
6. 小组讨论：让学生结合实例，讨论向心力在实际中的应用和计算方法。
7. 总结与拓展：总结本节课的主要内容，布置课后作业，鼓励学生深入探究向心力在生活中的应用。
8. 课后作业：（1）复习本节课的内容，整理笔记。
（2）结合生活实例，分析向心力的应用和计算方法。
（3）完成课后练习题。
六、教学评估：1. 课堂问答：通过提问方式检查学生对向心力概念的理解和掌握情况。
2. 小组讨论：观察学生在小组讨论中的参与程度和分析问题的能力。
向心力教案主题：向心力教案目标：1. 让学生了解向心力的概念和作用。
2. 培养学生对向心力的理解和应用能力。
3. 激发学生的探索精神和创新思维。
一、导入（10分钟）1. 引入问题：大家是否知道什么是向心力？2. 学生回答问题并进一步思考：向心力是什么？在生活中有哪些具体的例子？二、知识讲解（15分钟）1. 通过图片和视频资料，向学生介绍向心力的概念和作用。
2. 讲解向心力的公式和计算方法。
三、合作探究（20分钟）1. 将学生分成小组，每个小组准备一些材料：绳子、小物体等。
2. 让小组成员站在一起，各拿着一端的绳子，绳子的另一端系着小物体。
3. 让学生观察和探究绳子的拉力和小物体的运动情况。
4. 引导学生讨论：为什么小物体围绕着小组成员旋转？有什么因素影响着小物体的运动轨迹？四、总结归纳（15分钟）1. 学生分享实验的观察结果和结论。
2. 并总结向心力的特点和作用。
五、拓展延伸（20分钟）1. 提出实际问题：在生活中还有哪些例子可以展示向心力？2. 让学生自由发挥并分享自己的观点和经验。
六、展示和评价（10分钟）1. 学生展示他们的拓展延伸作品和观点。
2. 具体评价标准：在分享中是否清晰地表达了向心力的概念？是否有创新的思考？3. 教师对学生的表现进行评价和鼓励。
七、课堂小结（5分钟）1. 总结本节课的重点和要点。
2. 让学生填写一份反馈表，回答本节课所学的问题和自己的收获。
八、课后作业1. 学生思考并回答：为什么向心力可以使物体围绕某个中心旋转？2. 学生用自己的话写一篇关于向心力的文章，至少300字。
九、下节课预告1. 下节课将通过更多的实例和问题，进一步讨论和应用向心力的概念。
《向心力》教学设计教学设计：向心力一、整体目标：1.了解向心力的概念和基本特点；2.掌握向心力的计算方法；3.理解向心力与离心力的关系；4.能够应用向心力的知识解决相关问题。
二、教学内容：1.向心力的概念和表达式；2.向心力的计算方法；3.向心力与离心力的区别；4.向心力的应用。
三、教学方法：1.讲解法：通过讲解向心力的概念和计算方法，引导学生理解向心力的基本原理和应用；2.实验法：通过实验展示向心力及其作用，加深学生对向心力的认识；3.讨论法：组织学生进行讨论，探讨向心力与离心力的关系，激发学生思考和提高解决问题能力；4.练习法：通过练习巩固学生对向心力的掌握程度，提高运用知识解决问题的能力。
四、教学过程：1.导入：通过一个简单的例子引入向心力的概念，让学生了解向心力是什么以及在什么情况下会出现。
2.讲解向心力的概念和表达式：通过讲解向心力的公式和应用，让学生明白向心力是一种偏向轴心的力，其大小与质点在圆周运动的半径和角速度成正比。
3.实验展示向心力的作用：设计一个实验，让学生观察在固定半径下改变角速度时向心力的变化，加深学生对向心力的理解。
4.讨论向心力与离心力的区别：引导学生讨论向心力与离心力的异同，解释两者之间的关系，并帮助学生理解向心力在圆周运动中的作用。
5.练习向心力的计算方法：设计一些练习题，让学生计算给定条件下的向心力大小，加深学生对向心力计算方法的掌握。
6.应用向心力解决问题：设计一些应用题目，让学生运用向心力的知识解决实际问题，培养学生的动手能力和解决问题的思维能力。
五、教学评价：1.课堂表现评价：通过课堂表现来评价学生对向心力的理解和掌握程度；2.作业评价：布置一些作业题目，让学生在课后进行练习，并通过批改作业来评价学生的学习情况；3.考试评价：通过阶段性考试或期末考试来评价学生对向心力知识的全面掌握情况，检验教学效果。
六、教学反思：1.教学设计：在设计教学内容和方法时要考虑到学生的实际情况和学习能力，以确保教学效果；2.教学引导：要及时引导学生，解答学生疑问，引导学生自主学习，提高学生的学习主动性和积极性；3.教学环节：要灵活运用不同的教学方法，使教学内容更加生动有趣，激发学生学习的兴趣；4.教学评价：要及时对学生的学习情况进行评价，发现问题及时解决，确保教学效果的达到。
《向心力》教案模版一、教学目标：1. 让学生理解向心力的概念，知道向心力是使物体做圆周运动的必要条件。
2. 让学生掌握向心力的计算公式，能够运用向心力解释实际问题。
3. 培养学生的实验操作能力，通过实验观察和分析物体做圆周运动时的向心力。
二、教学内容：1. 向心力的定义2. 向心力的计算公式3. 向心力与圆周运动的关系4. 实验操作与数据分析三、教学重点与难点：1. 教学重点：向心力的概念、计算公式及应用。
2. 教学难点：向心力在实际问题中的运用。
四、教学方法：1. 采用问题导入法，激发学生的学习兴趣。
2. 利用多媒体课件，形象直观地展示向心力概念和圆周运动。
3. 开展实验活动，让学生亲身体验和观察向心力现象。
4. 案例分析，引导学生运用向心力解决实际问题。
五、教学过程：1. 导入新课：通过提问，引导学生回顾力学基础知识，为新课学习做铺垫。
2. 讲解向心力概念：讲解向心力的定义，让学生理解向心力是使物体做圆周运动的必要条件。
3. 公式讲解与应用：介绍向心力的计算公式，并通过例题讲解其应用。
4. 实验演示与分析：组织学生进行实验，观察和记录物体做圆周运动时的向心力现象，引导学生分析实验结果。
5. 课堂小结：总结本节课所学内容，强调向心力在圆周运动中的重要作用。
6. 布置作业：设计相关练习题，巩固学生对向心力的理解和应用。
7. 课后反思：对本节课的教学效果进行总结，针对学生的掌握情况调整教学策略。
六、教学评价：1. 评价学生对向心力概念的理解程度，通过课堂提问和作业批改进行评估。
2. 评价学生对向心力计算公式的掌握情况，通过布置相关练习题进行评估。
3. 评价学生实验操作能力和数据分析能力，通过实验报告和数据分析进行评估。
七、教学资源：1. 多媒体课件：用于展示向心力概念和圆周运动的图像和动画。
2. 实验器材：用于开展实验活动，让学生观察和体验向心力现象。
3. 练习题：用于巩固学生对向心力的理解和应用。
《向心力》教学设计一、教材分析课标分析：能用牛顿第二定律分析匀速圆周运动的向心力。
教材地位：《向心力》一节是一般高中课程标准试验教科书必修2第六章曲线运动的重点、难点，具有承前启后的作用。
它既是本章知识的一个拐点，又是本章内容拓展的重要基础;通过学习，既能使学生从对圆周运动的表面认识上升到理论分析，又能让学生从生活中的圆周运动分析提高到对天体运动及带电粒子在电磁场中的运动的分析及推演。
同时，《向心力》一节能够充分表达力和运动的在物理学中的重要性，是运动与力关系学习的好素材。
二、学情分析学生通过前面的学习，明白得了质量、力与加速度的关系，了解了描述圆周运动的各个物理量及其关系，认识了匀速圆周运动指向圆心的向心加速度，同时学生差不多经历了同学之间相互协作、相互讨论、相互交流及最后的成果展现的学习过程，具备了处理问题的一样思路方法：提出问题—分析问题—解决问题。
三、教学目标(一)知识与技能1.了解向心力概念，明白向心力是依照力的成效命名的一种力。
2.明白向心力大小与哪些因素有关，并能用来进行简单的情形运算。
3.明白在变速圆周运动中，合外力的法向分力提供了向心力，切向分力用于加速。
4.明白一样曲线运动的处理方法。
(二)过程与方法1.通过对向心力概念的探究体验，让学生明白得其概念的内涵。
并熟悉处理问题的一样方法：提出问题、分析问题、解决问题2.在验证向心力表达式的过程中，体会物理实验在处理问题中的作用。
3.经历从匀速圆周运动到变速圆周运动再到一样曲线运动的研究过程，让学生领会解决问题从专门到一样的思维方法。
并学会用力和运动的观点来分析、解决问题。
(三)情感态度价值观1.经历从自己提出问题到自己解决问题的过程，培养学生的问题意识及思维能力。
2.经历从专门到一样的研究过程，培养学生分析问题、解决问题的能力。
3.实例、实验紧密联系生活，拉近科学与学生的距离，使学生感到科学就在周围，调动学生学习的积极性，培养学生的学习爱好。
向心力的教案教案标题：培养学生向心力的教案教案目标：1. 让学生理解向心力的概念，并能够解释其在物体运动中的作用。
2. 培养学生发现和分析向心力在日常生活和自然现象中的应用。
3. 通过实验和实践活动，加深学生对向心力的认识，并培养他们的观察和实验设计能力。
4. 培养学生的合作与沟通能力，通过小组合作探究向心力的相关问题。
教学内容：1. 向心力的概念和作用。
2. 日常生活和自然现象中的向心力应用。
3. 向心力与物体运动的关系。
4. 实验和实践活动：观察和探究向心力的表现与性质。
教学步骤：引入活动：1. 利用实物或图片展示环形公路、旋转木马等日常生活和自然现象，引发学生对向心力的思考和兴趣。
教学活动1：向心力的概念和作用1. 通过简短的讲解和示意图，引导学生理解向心力的定义和作用。
2. 利用实例，帮助学生认识向心力对物体运动的影响。
教学活动2：向心力的日常应用1. 引导学生思考日常生活中存在的与向心力相关的场景，例如汽车转弯、洗衣机离心等。
2. 学生小组讨论并展示各自找到的日常应用实例，共同总结向心力在生活中的重要性。
教学活动3：向心力与物体运动的关系1. 利用实验：用绳子系一物体，在旋转平台上进行旋转，观察绳子的拉力方向，引导学生理解向心力在物体运动中的关键作用。
2. 学生根据观察结果，总结物体在不同速度和半径下，向心力的变化规律。
3. 学生小组分享实验结果，并帮助学生进一步理解向心力与物体运动的关系。
教学活动4：实验和实践活动1. 给定一些小组探究问题，例如“向心力与质量、速度、半径的关系”等。
2. 学生分组进行实验设计，记录实验过程和结果。
3. 学生小组之间进行成果分享和讨论，共同总结实验结果，并得出结论。
巩固与评价：1. 综合性问题：提出一个综合性问题，要求学生运用所学知识解答，例如“你认为为什么飞机在转弯时会倾斜？”2. 学生个人作业：要求学生撰写一篇关于向心力的作用和应用的小论文，并附上图表和实例进行说明。
向心力教学设计一、设计思想：连云港市“三案六环节“教学模式启示我们要转变教学观念，创造以“学生为主体，教师为主导”的教学环境，使学生在课前作好充分准备，在课堂能主动展示，改变我们长期存在的教师在台上讲，学生在台下听的灌输式教学，充分发挥学生学习的自主性，引导学生主动发现问题，分析问题，解决问题，主动建构良好的认知结构，培养自主质疑、主动展示的新的学习模式。
二、课标要求：能用牛顿第二定律分析匀速圆周运动的向心力。
三、教材分析：本节首先根据牛顿运动定律和向心加速度表达式得到向心力的表达式，定义向心力概念，讨论向心力的性质和特点。
对推导出的向心力表达式用圆锥摆实验来验证，最后分析变事圆周运动和一般的曲线运动中的物体的受力情况和处理方法。
四、学情分析：本班学生成绩一般，对已有知识的应用上还存在一定困难，已经学习了牛顿第二定律和向心加速度的表达式，这部分内容刚学过，因此学生应用起来估计不会有太大问题，但对物体受力分析和力的分解与合成则可能是比较困难。
因此本节课只对匀变速圆周运动的向心力进行分析，对变速圆周运动和一般的曲线运动留作下一节的教学。
五、教学目标：知识与技能：（1）了解向心力的概念，知道向心力是根据力的效果命名的。
（2）体验向心力的存在，会分析向心力的来源。
（3）掌握向心力的表达式，计算简单情景中的向心力。
（4）从牛顿第二定律角度理解向心力表达式。
过程与方法：（1）初步了解用圆锥摆粗略验证向心力的表达式的原理，（2）学会测量、分析实验数据，获得实验结论。
情感态度价值观：（1）通过实验的分析，学会分析问题和解决问题的能力。
（2）让学生感受物理与生活的联系，培养学生的学习兴趣。
六、教学重难点：教学重点：（1）理解向心力的概念和公式，会用公式进行简单计算。
（2）会分析向心力的来源。
（3）理解向心力的特点：只改变速度的方向，不改变速度的大小。
教学难点：（1）通过受力分析，找出向心力的来源。
（2）理解向心力的特点：只改变速度的方向，不改变速度的大小。
《向心力》教学设计一、设计意图《高中物理课程标准》对“向心力”规定的内容标准为“能用牛顿第二定律分析匀速圆周运动的向心力”。
通过对物体的受力分析找出合力建立牛顿第二定律的方程F=ma，是解决动力学问题的基本方法。
在学习本节内容之前，学生已经学习了向心加速度，且对牛顿第二定律也有较为深刻的理解，因此，以此为基础加以引导启发，学生即可应用已学知识去解决新问题．本节课应突出“自主、研讨、合作、探究、元认知”的教学理念，通过“提出本课课题——明确研讨方向——成立研究小组——设计方案——合作探究——交流总结——提升元认知”等教学过程，使学生在自主学习、合作探究中发现新知识、掌握新方法、再认识新知识．本节课在设计时力突出以下几点：（1）重视学生的认知和元认知——通过学生原有的知识理论推导规律，再利用实验验证，重新认识，进而提升知识，体现元认知；（2）重视新课程教学理念——本课从引入到结束力求做到从生活中来到生活中去的理念；（3）重视发挥学生主体，教师参与研讨——整节课让学生始终处在“发现问题——解决问题——再发现问题——再解决问题”的思维状态中，而教师的参与，是作为教学的组织者；（4）重视科学实验探究——整节课由验证性实验、体验性实验和观察性实验组成，通过实验设疑解疑、探究规律，体现了科学实验是揭示自然奥秘的重要方法；（5）重视对学生进行物理学方法教育——从教学目标的制定到教学内容的安排，都围绕在这方面进行一些有益的尝试．二、教学目标：知识目标：1、知道圆周运动的物体存在向心力、何力提供向心力．2、知道如何计算向心力的大小．3、知道向心力不能改变物体速度的大小，只能改变速度的方向．4、知道变速圆周运动的速度大小变化的原因．能力目标：1、学生通过参与发现问题、提出假设、设计实验方案、分析数据、交流讨论等探究活动来探究向心力，对认识进行再认识，培养学生的观察能力、实验能力、分析能力、逻辑推理能力、质疑能力和创新能力．2、综合运用已学知识来探究新问题的能力．3、发挥数学工具的作用，提高运用数学知识解决问题的能力．4、进行科学态度和科学方法教育，了解研究自然规律的科学方法，培养获取知识的能力．情感目标：1、通过对向心力的实验验证和理论探究，渗透实践是检验真理的唯一标准的科学精神．2、通过对实验误差的分析和处理，以及对实验装置的改进，培养学生尊重事实，实事求是的科学态度．3、通过小组探究活动，培养学生的交流与协作意识．4、通过学生与教师共同参与研讨，在教师适当地启发和指导下，学生自己提出假设、设计实验方案、分析数据、得出结论、交流讨论，体会科学研究的方法，提高创造能力．5、让学生在实验活动中体会科学探索的艰辛和发现的乐趣，培养学生不怕困难和失败的顽强意志．三、教学重点：1、向心力的大小和方向的探究．2、探究实验的设计，对学生科学方法的指引．3、对向心力的元认知．四、教学难点：本课题的实验探究方法较多，学生的思维能力、实验能力、推理能力、创新能力、协作意识等方面有差异，学生的实验探究活动能否顺利进行，对知识的元认知是否深刻，关键在于教师参与研讨的技巧．因此，教师如何有效地组织和指导学生完成整个探究过程，是这次教学活动的难点．五、教学资源：教学录像、电脑（多媒体）、录像机、金属小球、细线、刻度尺、画有同心圆的白纸、方木板、手表、离心运动演示仪（自制）等．六、创新设计：1、学生体验向心力与半径、角速度、小球的质量有关．2、实录一位学生使小球做变速圆周运动的实验，课堂展示给学生．3、自制离心运动演示仪，演示木块在随木板一起做圆周运动时，当转速增加到某一值时，木块将做离心运动，解决难点滑动的条件．七、教学过程1．设计思路：2．研讨预设 一、引入：从学生身边做圆周运动的例子引入，共同初探几个实例：课件展示——神舟七号的太空漫步和飞船绕地球运转的动画模拟双人滑冰中的拉手旋转的舞姿惊险刺激的娱乐活动过山车片断设问：它们为什么不沿直线飞出去而是沿一个圆周运动？学生：它们受到一个力“拉”着它．设问：做匀速圆周运动的物体具有哪个方向的加速度？学生：指向圆心方向的向心加速度．引入课题：根据前面的学习，由牛顿第二定律，这个加速度一定是由于它受到了一个指向圆心的合力。
向心力概念的学生自主建构活动教学设计【摘要】针对新教材有关向心力概念的教学进行设计，体现学生自主建构概念的思想，在课堂上采用学生自主建构活动的教学方式进行教学，让学生自然地掌握概念，获得好的教学效果。
【关键词】向心力自主建构活动教学设计高中物理人教版新、老教材对向心力的处理呈现了很大的不同，老教材通过对一二个实例归纳得出向心力的概念，着重于对向心力大小的探究；新教材先从理论上分析推导出向心加速度的方向和大小，再得出向心力概念和大小，而后用实验验证向心力大小。
笔者认为，对向心力概念及其内涵的理解与把握程度直接影响到学生对相关问题的分析，教学中如何帮助学生有效地构建这个概念很值得探讨。
相比之下，新教材更注重前后知识之间的联系，逻辑性强，更有助于学生对向心力概念的全面建构。
然而从运动学角度直接推导向心加速度显得起点较高，学生往往感到困难。
为此，笔者在领会新教材精神的基础上，对相关教学素材进行了重新整合与编排，将该部分教学分两课时进行。
第一课时着力于向心力概念的建构，第二课时侧重于探究向心力大小。
其中第一课时的教学录像获第5届全国物理创新大赛一等奖，在此将该课的设计思想、教学过程及评析与各位同行作一交流与探讨。
一、教学设计思想建构主义学习理论认为，物理概念的学习是由学生根据已有认知主动建构自己知识经验的过程，教师应当帮助学生在已有知识经验的基础上生长、发展、完善、深化对概念的认知。
从知识的前后联系来看，向心力并非全新的知识，而是学生头脑中已有的动力学知识在圆周运动中进一步的发展和延伸。
因此，笔者在进行教学设计时，将重点放在对匀速圆周运动的受力特点与其动力学机制的探究上，引导学生在探究规律的过程中不断生长和构建起向心力的概念。
整节课按“提出课题、感知体验、理论探究、应用拓展”这一线索展开教学，通过不断创设问题情境，推动学生积极体验、主动思维、相互交流，充分调动学生的自主建构活动，使学生认知层层深入，最终实现对概念的较深层且全面的理解，进而获得能力的提升、感受学习的成就。
二、教学实施过程（一）第1层次：从生活情境中质疑圆周运动的受力特点［教学片断］〖情境1〗教师手持开口水杯并设问，能否做到让杯口朝下而水不流出呢？（学生产生疑惑并联想）教师演示水流星。
如图1所示。
（学生惊讶，情绪高涨）学生提问：为什么水不流出来呢？教师进一步引导：水杯作圆周运动在最高点倒立时，水还受到重力作用吗？此时重力没有使水往下掉，重力起到什么作用呢？〖情境2〗教师播放一段关于自行车场地赛的片段（如图2所示）。
学生提问：为什么自行车赛道的弯道部分是倾斜的，而在直道部分是水平的？教师进一步引导：倾斜意味着什么力在变？学生回答：弯道倾斜说明支持力在变……教师引导：看来，自行车在弯道部分所受的支持力和在直道部分时所受的支持力有所不同。
教师进一步引导：刚才大家提出的这些问题都与物体做圆周运动时的受力特点有关。
生活中的圆周运动往往比较复杂，研究问题总是从简单到复杂，最简单的圆周运动是什么呢？学生回答：最简单的圆周运动是匀速圆周运动。
所以我们可以先来研究匀速圆周运动。
教师创设鲜活情境，引发认知冲突。
当学生发现情境中的现象与自己头脑中的经验不符合时，产生困惑，激起强烈的问题意识和探究欲望，教师抓住契机，巧妙设疑，推进学生去发现、感悟情境中更为深层次的东西，以促使他们转化为有价值的探究课题。
在此学生正是认识到水流星作圆周运动时水在最高点不掉落和自行车赛道弯道部分倾斜这两个现象的非常规、出乎意料之处，从而引发对圆周运动受力问题的探究愿望。
发现问题往往比解决问题更重要，它是一切创新活动的开始。
新课程标准将提出问题的能力作为重要的教学目标，这要求我们要有意识地去创设能够激发兴趣、引发联想的问题情境，并给学生足够的时间、空间去质疑、感悟，体验科学问题形成过程，从中培养学生的探究意识和创新能力。
（二）第2层次：从直观感知中对向心力形成基本认识［教学片断］教师设问：有什么办法使小球在光滑水平桌面上做匀速圆周运动？（学生展开讨论）教师引导学生实验：学生利用提供的仪器呈现出3种方法使小球在桌面上做匀速圆周运动，如图3所示。
教师设问：先讨论前面两种情况，在这两个实例中是什么力使物体做匀速圆周运动？学生回答：两例中小球都受到重力、支持力，使小球作匀速圆周运动的力分别是绳子的拉力、挡板的弹力。
教师引导学生体验：小球做匀速圆周运动的过程中撤去绳子拉力、撤去挡板弹力（事先准备一有缺口的圆槽），小球如何运动？学生实验：观察小球此时的运动情况（沿着切线飞出）。
引导学生想象：不用绳子拉，也不用挡板挡，还可用什么方法使物体做匀速圆周运动？学生联想并回答：在小球运动方向的侧向用磁铁使小球轨迹发生弯曲，假设实验中使磁铁匀速转动，始终对准小球，就可以使小球做圆周运动。
教师播放视频并讲解：虽然这是一个思想实验，而自然界中有这样类似的模型，在日地系统中，太阳就像一个大磁铁，它对地球的引力使地球不断围绕太阳做近似匀速圆周运动。
教师引导：通过刚才的体验、观察和分析，大家觉得使物体做匀速圆周运动的力有什么特点？学生归纳：应该都是指向圆心的。
教师播放动画：由此可以看到分别使球做匀速圆周运动的绳子的拉力、挡板的弹力、太阳的引力始终指向圆心。
（如图4所示）体验是探究的核心，学生只有在实践体验中才能启发思维、发展心智，为更深入地展开思维和探究活动提供基础和动力，从而获得自主学习的能力。
在这里，教师启发学生紧密联系生活经验以及切身的感受去构想最容易实现的圆周运动，并通过学生亲自动手操作、想象实验、播放视频等多种方式让学生去体验、观察、感悟这些圆周运动中物体的受力特点。
与此同时，学生借助教师的点拨、启迪，对手头的感性材料进行分析、归纳、提炼，进而构建起“匀速圆周运动受力指向圆心”这一重要认知。
它源于实际的感性材料又高于感性材料，可以说是一个初步的概念，为学生进一步从理论的高度来构建科学的概念做好了铺垫。
在这一过程中学生也领悟到，当科学研究中面临疑难或思维障碍时，要多联系生活经验和有关实验，以便给抽象的思维以具体的支撑。
应该说，这也是一种极其可贵的科学品质，纵观历史上许多成功的科学研究也确实开始于对生活现象的关注与投入。
（三）第3层次：通过演绎推理建构向心力的科学概念［教学片断］教师设问：刚才的结论我们是从几个实例中获得的，这是远远不够的，那么如何从理论上论证，作匀速圆周运动的物体一定需要一个指向圆心的力呢？（学生们感到困惑）教师启发：这是一个关于力和运动关系的问题，我们曾经学习过的牛顿第二定律，它不仅适用于直线运动，也适用于曲线运动。
大家可以从牛顿第二定律出发作些探究尝试。
学生回答：根据牛二定律，物体如果受到的力指向圆心，就一定存在指向圆心的加速度，这个加速度与物体运动方向始终垂直，于是速度大小不改变而方向不断改变，所以物体做匀速圆周运动。
教师引导：大家知道，解决动力学问题有两条途径（如图5所示），刚才同学们从物体的受力出发，推知物体的加速度，进而推知物体的运动情况，那么考虑一下，能否从另一条途径加以论证呢？也就是说，从物体的运动情况出发推知物体的加速度，进而推知物体的受力情况。
（学生分组讨论）学生代表回答：运动学中加速度的定义式，加速度的方向与某段时间内速度变化量一致，可以按先寻找速度变化量的方向，然后确定加速度的方向，进而确定力的方向。
（教师用板书总结学生的回答：→a→F，而后再让学生分组讨论，进行图示分析）请一位学生上来板演。
（如图6所示）教师引导：图6中的方向反映的是某段时间内从A点到B点的速度变化量的方向，这一方向确切地说与A点到B点的平均加速度方向一致，若要获得A点的瞬时加速度的方向，应该怎样来思考、处理呢？（学生分组讨论）学生分析：运用极限思维方式，当B点不断靠近A点时，矢量图中的的方向将垂直于该处的速度方向，因此A点的瞬时加速度的方向指向圆心。
（教师用动画重现学生分析过程，如图7所示）教师再作补充，并引导归纳总结：由于圆对称，在圆周各处的加速度方向都应指向圆心，由牛二定律知，也就一定存在指向圆心的合外力（如图8所示），我们把这个合外力称为匀速圆周运动的向心力。
新知识的生成一定是与原有知识点相关联的，教学中我们要把握好学生认知的角度、深度和开放度，找准学生的认知节点，让学生在认知节点上生成新知识。
本环节的教学中，从学生所熟悉的力、加速度、运动三者之间关系作为切入点，引导学生将解决直线运动中动力学问题的方法迁移到匀速圆周运动的新情境中，从而帮助学生寻找到新的知识生长的认知节点，为更深入的理论探究寻找到了方向。
这里的探究活动对学生的思维能力和数学能力的要求较高，教师的设问既要具有启发性，又要具有开放性，以便积极有效地激发、促进学生的自主思维活动。
为此，教师创设了生生互动的平台，让学生在交流与探讨中相互启迪、拓展认知，不断修正、完善自己的认识，逐步实现对新知识的自主建构。
通过这一环节的学习，学生对匀速圆周运动的受力特征从感知水平上升到了逻辑数学水平，对这个“力”的认识从表象深入到了它的本质，于是向心力科学概念的建构也就水到渠成了。
（四）第4层次：在生活实例中寻找向心力的来源［教学片断］教师设问：那么，在常见的一些圆周运动的实例中，向心力的来源是什么呢？教师演示：这是一个演示用的转盘，接通电源后，让其作匀速转动，现在盘上放上一个物体，物体作匀速圆周运动（如图9所示），是什么力为物体提供向心力呢？学生回答：静摩擦力。
教师设问：这是大家分析出来的，能否用一个实验来证明确实是静摩擦力在提供向心力呢？师生共同讨论并设计实验：将转盘表面改成较为光滑的金属面，转动转盘，物体飞离盘面，说明没有足够大的摩擦力，物体无法跟随转盘作匀速转动。
教师展示ppt，并设问：在前面的学习中，出现过自行车运动员在赛道上匀速拐弯的情景，还有光滑水平面上的圆锥摆运动，请大家讨论这两个实例中向心力是什么提供的？（学生讨论）学生回答：前者是运动员及自行车的重力和地面的支持力的合力提供向心力，后者是拉力的一个分力提供向心力。
（学生边回答，教师边展示ppt，如图10所示）师生共同归纳：可见，向心力可以是弹力、摩擦力、重力中的任一个力、也可以是某几个力的合力或者任一个力的分力，它是一个效果力。
平时我们在分析具体实例时应该是“找”向心力而不是“画”向心力。
教师展示ppt：在上课开始时我给大家做的水流星实验中，为什么到最高点水不落下来？学生回答：水处于完全失重状态，这和自由落体时的情况是一样的。
教师启发：那么水在自由下落时重力起到什么作用？学生回答：水在自由下落时重力用来提供重力加速度，使水在竖直方。
