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时间:2019-05-13
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1、“加速度”探究式设计说明宁乡五中彭新亮高中物理新课程标准在课程目标上的基本理念之一就是:“高中物理课程应促进学生自主学习,让学生积极参与、乐于探究、勇于实验、勤于思考。通过多样化的教学方式,帮助学生学习物理知识与技能,培养其科学探究能力,使其逐步形成科学态度与科学精神。”应当说,在高中物理新教材中蕴含着众多的培养学生探究能力的资源。高一新教材《速度改变快慢的描述 加速度》就是其中一例。《速度改变快慢的描述 加速度》比较合理地安排在学生已知匀变速直线运动之后,这给学习加速度这一概念降低了台阶,但笔者认为,不能简单地由匀变速直线运动简单得出加
2、速度这一概念,正如《教师用书》中所述“加速度是力学中的重要概念之一,也是高中一年级物理课中比较难懂的概念”,所以,我们必须改变教学策略,更好地落实知识和能力的培养。探究式教学不失为一种好的方法,在实际应用中收到了很好的效果,现将本课的设计思路展示给大家。一、构思过程这一节是概念课,但加速度的概念不像质点等概念那样,质点概念虽然抽象,但由于学生有直觉思维为基础,还是比较容易理解的,而加速度这个概念具有“动态性”,对学生来说更加抽象,更加难以理解,应更讲究教学策略。一般对概念课的教学方法有:(1)直接给出概念或定义,然后对此进行巩固练习,加深
3、理解。(2)提供一大堆数据或物理现象,归纳出共同点,然后给出概念,再巩固练习,加深理解。对加速度概念的得出应采取第二种方法较好,因为。它是从易到难,从现象到本质,从形象到抽象,符合学生的思维发展规律,容易为学生所接受,具有探究性的特点;然而,许多教师认为,概念是人为规定的,作为学生,用不着再去探究了,但是我想,让学生用探究的方法,“走”一遍加速度概念的建立过程,应当是学生掌握加速度概念的最有效途径。而且,这也是创新精神的反映。所以,这节课围绕着“探究性”而展开。遇到的第一个问题是,要得出加速度概念所需的一系列速度值从何而来?绝大多数教师的
4、方法是提供一堆现有数据或自己“造”一堆数据,然后用列表形式展示给学生,再由教师归纳得出。这种方法虽然有效,但它缺乏科学性和可靠性,学生会认为教师在“造假”,为避免这种不必要的质疑,最好的方法是进行实验,现场采集数据。这样,既体现物理是以实验为基础的学科,体现了真实性,可靠性,又能激发学生的学习积极性;那么,如何把物体运动的速度测出来呢?由于实验室没有现成的测速度的仪器,必须要设计一个实验,而且要求实验精度高(准确),速度快(省时间),因为一节课只有45分钟。然而,设计测速度的实验本身就是一个很好的探究资源,所以,我特意安排在课前要求同学们
5、设计一个测速度的实验方案,结果上课回答时学生提供了很多方案,主要如下:(1)利用交通警察查违章超速车辆的测速仪。(2)把汽车上的速度仪表拆下来装到所研究的物体上。(3)以汽车为研究对象,我们坐在汽车内看速度仪读数据。(4)在玩具汽车上装一套定时装置,使其能每隔相等的时间滴下一滴墨水在下面的轨道上,只要测量两滴墨水之间的距离就可算出速度。(5)利用匀速直线运动的公式:S=vt,如果测定斜面上A、B、C、D、E等各点的速度可用水平面上物体运动的位移除以所用的时间。然后变换倾角。再测各点速度,如上图。我不禁感慨,当任学生的思维驰骋时,会想出这么
6、多的方案,有的,简直快要发明打点计时器了(在这节课之前还未曾提到打点计时器)。但是学生提的这些方案可操作性不够,于是类似地我提出了自己的方案:利用气垫导轨和数字计时器,向学生说明测量物体的挡光时间,再用挡光片的宽度除以时间即为物体在挡光处的瞬时速度,利用两只数字计时器可以测定一处挡光到另一处挡光的时间段,这既测出了某个位置的速度,也测出了两个速度变化所用的时间,就可以比较速度变化的快慢了。配以事先做好的Authorware课件,将测得的时间输入课件,很快可得速度值。在肯定学生提出的方案的同时,说明我的这种方案是费时少,精度高,但学生很难懂
7、其原理,这里再借助多媒体动画向学生解释原理,清楚又易懂,如图2。那么,怎样引课呢?为充分调动学生的积极性和使学生的思维发展能循序渐进,不感觉知识出现的突然性和为什么要有加速度概念等一系列问题,设计了一组直观感受的实验,让学生在磕磕碰碰中学知识;对图3(a)说明:看这个小球在轨道上的速度在慢慢的增大。(强调慢慢)。对图3(b)说明:这个小球在这个轨道上的速度增大得较快!(强调增大快)问:请大家比较这两个小球的速度变化的快慢情况?由于无法用肉眼看出,给学生设置了障碍,设置了悬念,并在学生猜想与假设的基础上进行自主地探究。到这里,整节课的思路已
8、基本形成,即:学生主观感受(感受什么呢?让他们感受的第一层是运动物体有速度,第二层是运动物体速度有变化,第三层是运动物体的速度变化有快有慢)──猜想与假设──提供物理模型──设置障碍实验──实
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