创设新情景让学生真探究

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1、创设“新情景”让学生“真探究”——DIS实验在探究式教学中的应用赵和平（浙江省象山中学浙江宁波315700）1问题提出“探究式教学”是目前被广泛认可的一种教学方式之一，其指导思想是在教师的引导下，以学生为主体，让学生自觉地、主动地探索，掌握认识和解决问题的方法和步骤，研究客观事物的属性，发现事物发展的起因和事物内部的联系，从中找出规律，形成自己的概念。但在平时的教学中发现，学生对课本上已有的知识、规律有预习的习惯，或在教师精心设计的探究式教学过程中，急于求成，不愿经历探究过程，只想提早知道要探究的结论。结果，这样的探究式教学所达到的教学效果与教学预设就相差

2、甚远。2解决方案好奇心是人类的天性，心理学认为：好奇心是个体遇到新奇事物或处在新的外界条件下所产生的注意、操作、提问的心理倾向。好奇心是个体学习的内在动机之一、个体寻求知识的动力，是创造性人才的重要特征。按照新的教学理念“学生是课堂的主体，教师是课堂的组织者、引导者、合作者”，教师在备课时要充分运用“好奇心”这一学生的心理活动特征，充分挖掘有针对性的新的情景，好奇的素材，同时结合情景以及思维最近发展区原理，设置有层次、有梯度的问题，引领学生去体验，稚化教师思维，和学生一起探究新现象，收获新知识。DIS传感器作为一种现代化教育工具，有着显著的优点，其测量数据灵

3、敏度高，测量精确，记录频率较高，处理方便、直观，操作简单，能有效的弥补一些传统实验的不足，而且学生会有一种新鲜感。利用它可以开发出很多具有创新性的新实验、新情景，使一些传统仪器无法实现的测量、实验得以实现，将其引入高中物理实验更是与时俱进的一种体现。教师可以充分利用这一工具开发“新情景”，达到“真探究”的教学目标。案例一：探究直流小电机的工作特征人教版选修3-2第四章“法拉第电磁感应定律”一课中的“做一做”，观察电动机启动过程中电流表读数的变化，电路如图1所示。此实验由于闭合开关时间很短，只能观察到电流表指针先由小变大，后又变小，指针不稳定。学生会提出质疑，

4、认为是由于指针的惯性所致，才出现后变小的情况，不能有力的说明电动机反电动势的存在。根据DIS实验记录数据频率高、便于记录、直观等特点，教师可设计如下实验探究直流电动机的工作特征，电路图如图2所示，其中电压表和电流表用电流传感器和电压传感器代替。实验时，先调节滑动变阻器滑片，使电动机两端的电压从零开始缓慢增加，直到达到电动机额定电压；接着再缓慢回调滑动变阻器滑片，使小电机两端的电压逐渐减小，直到0V。以上过程，电脑会同步绘制出小风扇的U-I图像如图3所示。为更好的落实教学目标，使学生体会反电动势的存在，以及小电机的在不同电压下的工作情况，可设置以下问题让学生分

5、组，分步讨论。学生有了新奇感，自觉的融入了课堂探究，真正成为了课堂的主体。问题：（1）在上图中用带箭头的有向线段表示出电脑绘图的先后顺序；（2）小电机线圈的电阻r多大？（3）小电机在OE、DB、BA段分别处于什么运动运动状态？（4）C、D两点比较为什么电压相等而电流相差很多？（5）D、E分别是小电机的启动点和制动点，为什么ID>IE？（6）若将此小电机直接接到电动势为3V，内阻为1Ω的电源上，如何计算小电机的焦耳热功率？（7）为什么小电机不转时数据很稳定，小电机转动时数据波动较大？以上问题，由浅至深，由简到难，在探究过程中可根据学生的层次，选择适当的问题，让

6、学生既要能享受解释了未知现象的快感，又要体会到探究过程中的艰辛。这样的探究过程，更能才能有效的落实三维教学目标。案例二：验证机械能守恒定律人教版必修2第七章“验证机械能守恒定律”一课中，研究自由落体过程中动能与势能的变化，所有如图4所示装置，此实验比较陈旧，研究自由落体规律时也用到此装置，学生对此实验没有任何探究的欲望，觉得自由落体运动机械能守恒是不证自明的。不做实验的学生也会准确的回答：“重力势能减少量略大于动能的增加量，忽略阻力，可认为两者相等。”学生根本体会不到实验的魅力，体会不到阻力的影响。为避免学生对此实验不感兴趣，不愿积极的探究，可采用一下DIS

7、实验。实验装置如图5所示，质量为m=0.008kg的小圆柱形铁块与细线相连接，细线另一端固定在铁架台上的O点，P为一光电门，可自由调节位置，并能记录m的遮光时间△t，m的遮光宽度d可由螺旋测微器测得，Q处有一小磁铁，可将小铁块轻轻吸在某一固定高度处。实验时松开小磁铁，让m从同一固定点Q处静止释放，分别通过A、B、C、D四处，其中D在O点正下方，并取D为零势能面，A、B、C三点距D的高度图中已标出（单位：cm），m通过这四点的速度、势能、动能、机械能电脑均可自动算出。实验步骤：第一步，使m粘上羽毛下落，记录出的数据如表一所示；第二步，使m不粘羽毛下落，记录出的

8、数据如表二所示。表一带羽毛时的数据测量点DCBA高度