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1、凸顯本質(zhì) 激活思維 自主建構(gòu)
首先,經(jīng)過(guò)教學(xué)片斷一的學(xué)習(xí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,引入實(shí)驗(yàn)探究來(lái)解決問(wèn)題,可謂是“水到渠成〞,即應(yīng)時(shí)。這一探究過(guò)程能夠使學(xué)生自主獲取物理知識(shí),領(lǐng)悟?qū)嶒?yàn)探究方法,開(kāi)展實(shí)驗(yàn)探究能力,體驗(yàn)實(shí)驗(yàn)探究帶來(lái)的樂(lè)趣。
其次,篩選實(shí)驗(yàn)器材即取宜。選用量程為5N的彈簧測(cè)力計(jì),下面掛250g的鉤碼〔亦可用5個(gè)50g的鉤碼代替〕。彈簧測(cè)力計(jì)靜止時(shí)指針指在中間刻度位置,并且做上重力標(biāo)志,指針上下移動(dòng)時(shí),便于比較。研究對(duì)象選用250g的鉤碼,質(zhì)量較大,較小的加速度就可以產(chǎn)生明顯的超重、失重現(xiàn)象,這樣手提的速度變化就不需要多大,容易操作,便于觀察。
再次,引導(dǎo)探究活動(dòng)即守那么。從關(guān)注彈簧測(cè)力計(jì)
2、示數(shù)的變化,到關(guān)注比較物體視重與重力的關(guān)系;從關(guān)注物體的運(yùn)動(dòng),到對(duì)運(yùn)動(dòng)過(guò)程的分析,再到關(guān)注加速度的方向……這些都要教師進(jìn)行必要的引導(dǎo)。這局部探究的重點(diǎn)不在于讓學(xué)生如何猜想,如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),而在于通過(guò)觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果,歸納實(shí)驗(yàn)結(jié)論。
最后,體驗(yàn)建構(gòu)過(guò)程即和諧。超重與失重概念的名稱(chēng)給人直觀、形象的感覺(jué),同時(shí)也會(huì)形成不必要的誤解。讓學(xué)生親歷現(xiàn)象的觀察,體驗(yàn)概念的形成過(guò)程,及時(shí)辨析概念的涵義,對(duì)于學(xué)生形成正確的認(rèn)識(shí)很有幫助。
3理論探究:著眼遷移,形成解釋
根據(jù)應(yīng)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解決實(shí)際問(wèn)題的一般步驟,分別對(duì)各種情況進(jìn)行理論分析:
1〕向上加速運(yùn)動(dòng)時(shí)
分析物體的受力〔如圖4所示〕,物體
3、的速度向上、加速度向上,根據(jù)牛頓第二定律F合=ma,那么F-G=ma,F(xiàn)=ma+G>G。
根據(jù)牛頓第三定律,F(xiàn)=-F,所以,F(xiàn)>G,即視重大于重力〔超重〕。
2〕向上減速運(yùn)動(dòng)時(shí)
分析物體的受力如圖5所示,物體的速度向上、加速度向下,根據(jù)牛頓第二定律F合=ma,
那么G-F=ma,F(xiàn)=G-ma關(guān)于物體向下運(yùn)動(dòng)的兩種情況,布置學(xué)生自主完成,并安排學(xué)生板演。及時(shí)評(píng)析學(xué)生板演情況。最后,將四幅示意圖〔圖6〕留在黑板上,強(qiáng)化學(xué)生的印象。
3〕當(dāng)物體做自由落體運(yùn)動(dòng),或者豎直上拋運(yùn)動(dòng)時(shí),加速度向下,且a=g,那么F=0,即F=0,這種狀態(tài)叫完全失重。
評(píng)析3:“耕讀〞式課堂教學(xué)要求彰顯教師和學(xué)生
4、的雙主體地位,師生多形式互動(dòng)和角色互換,實(shí)現(xiàn)教師和學(xué)生的共同開(kāi)展。通過(guò)教學(xué)片斷二的學(xué)習(xí),學(xué)生有了很好的參與,這時(shí)理論探究如果由學(xué)生自主完成難度較大。如何設(shè)計(jì)好理論探究呢?
首先,教師要適時(shí)由剛剛的領(lǐng)導(dǎo)者、促進(jìn)者的角色轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲗?dǎo)者和知識(shí)的傳播者。
其次,超重與失重現(xiàn)象實(shí)際是牛頓第二定律應(yīng)用的一種特例。應(yīng)用牛頓第二定律解釋超重與失重現(xiàn)象是本節(jié)課的難點(diǎn),故有必要就各種情況進(jìn)行詳細(xì)分析,明確解題思路,標(biāo)準(zhǔn)解題過(guò)程。教師要做好示范引領(lǐng)作用,并且要?jiǎng)?chuàng)造時(shí)機(jī)讓學(xué)生主動(dòng)參與。
再次,超重和失重的示意圖對(duì)于學(xué)生建構(gòu)概念,形成解釋有不可替代的成效,有利于從形象思維向理性思維的過(guò)渡。
最后,在此揭示完全失重
5、的概念比較自然,可以說(shuō)是水到渠成。
4變式拓展:學(xué)以致用,開(kāi)展能力
1〕臺(tái)秤的視重
臺(tái)秤與彈簧秤都可稱(chēng)量物體的重力,在豎直方向做變速運(yùn)動(dòng)的情況下,臺(tái)秤上是否也能顯示超重與失重現(xiàn)象呢?
觀看視頻:在觀光電梯的地板上放一個(gè)體重計(jì),某同學(xué)站在體重計(jì)上。電梯從一樓上升到六樓,再?gòu)牧鶚窍陆档揭粯?。以外面的景觀為參照物,觀察電梯的運(yùn)動(dòng)情況以及體重計(jì)的讀數(shù)變化,并填寫(xiě)相應(yīng)表格,并且選擇兩種情況,應(yīng)用牛頓第二定律進(jìn)行解釋。
小結(jié):放在體重計(jì)上的物體跟掛在彈簧測(cè)力計(jì)下的物體,情景不同,但是受力特征完全一致,因而遵循同樣的規(guī)律。
2〕小實(shí)驗(yàn)
將敞口礦泉水瓶中注滿(mǎn)水,在瓶底扎一小孔并用手堵上。站在椅子
6、上松手,讓該礦泉水瓶從空中自由下落,觀察礦泉水瓶下落的過(guò)程中有沒(méi)有水從小孔流出。分小組現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn),解釋看到的現(xiàn)象。
3〕課后活動(dòng)
①教師拿出分頁(yè)交叉的兩本書(shū),將其平放用力拉,難以分開(kāi)。請(qǐng)同學(xué)們課后也做一做這個(gè)實(shí)驗(yàn),并且研究有什么巧妙的方法輕松而平穩(wěn)地將其分開(kāi)?
②站在體重計(jì)上突然下蹲又突然站起模擬電梯下降、上升過(guò)程,親自體驗(yàn)超重、失重現(xiàn)象。
評(píng)析4:教學(xué)要遵循“耕〞的規(guī)律,教學(xué)中不僅要做到適時(shí)還要做到適度、適變。所謂“適度〞即在教學(xué)內(nèi)容和節(jié)奏上不貪多求快,力求以少勝多和以慢勝快。所謂“適變〞即要求精心預(yù)設(shè)新情景和靈動(dòng)生成新問(wèn)題。如何設(shè)計(jì)好變式拓展呢?
首先,教師要總結(jié)前面幾個(gè)片段的思維
7、方法。
其次,研究電梯運(yùn)行過(guò)程中,人站在體重計(jì)上觀察讀數(shù)變化這樣的情景,將彈簧秤換成了臺(tái)秤,即拉力變?yōu)橹С至Α矇毫Α?,研究的方法并沒(méi)有改變。這種變式訓(xùn)練表達(dá)了循序漸進(jìn)的思想。
再次,用礦泉水瓶做完全失重的小實(shí)驗(yàn),趣味性強(qiáng),讓學(xué)生體驗(yàn)完全失重的奇妙現(xiàn)象,容易激發(fā)學(xué)生的熱情。
最后,利用課后活動(dòng)重視實(shí)踐性,既切合學(xué)生的實(shí)際,又具有一定的挑戰(zhàn)性。
5總評(píng)
本節(jié)課設(shè)計(jì)的指導(dǎo)思想是凸顯物理本質(zhì)、激活學(xué)生思維、培養(yǎng)自主建構(gòu)。本設(shè)計(jì)沒(méi)有刻意追求實(shí)驗(yàn)裝置的“科技含量〞,而是選擇了彈簧測(cè)力計(jì)下懸掛鉤碼這種簡(jiǎn)易的裝置,簡(jiǎn)約但不簡(jiǎn)單,能更加充分地顯現(xiàn)物理現(xiàn)象的本質(zhì)特征。沒(méi)有貪大求全,追求一步到位,而是一步
8、一個(gè)腳印,穩(wěn)扎穩(wěn)打,環(huán)環(huán)相扣。先由彈簧秤再到臺(tái)秤,先實(shí)驗(yàn)探究再理論分析,先教師引導(dǎo),再自主探究……讓學(xué)生充分體驗(yàn)知識(shí)的建構(gòu)過(guò)程。我們認(rèn)為高一學(xué)生學(xué)習(xí)物理還屬于起步階段,就如同小孩開(kāi)始學(xué)走路,不在于跑得快,關(guān)鍵是要跑得穩(wěn)!只有掌握正確的學(xué)習(xí)方法,養(yǎng)成良好的思維習(xí)慣,才能形成正確的物理概念,為后續(xù)學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)的根底。
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