我和我的學(xué)生所經(jīng)歷的高三物理課冒險
學(xué)生思維的火花在知識整合中迸發(fā),力學(xué)、電學(xué)、原子物理等不同章節(jié)的知識點(diǎn),以測定重力加速度為中心緊密結(jié)合在一起,學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性、主動性、創(chuàng)造性得到了充分的開發(fā)。面對熱烈的課堂氣氛,看著同學(xué)們在高三少有的自主學(xué)習(xí)激情,我的內(nèi)心在高興之余又有了矛盾。高三的課時安排十分緊張,放手讓同學(xué)們?nèi)パ芯靠峙聲绊懡虒W(xué)進(jìn)度,將來參加高考可不是鬧著玩的。不過當(dāng)我再次掃視全班,掃視同學(xué)們互相討論、互相評價、互相啟發(fā)的場景,我還是決定設(shè)法把這種學(xué)習(xí)探究的激情保持下去!而且要讓它更加火熱地燃燒下去。
這次的作業(yè)更加讓同學(xué)感到“另類”:利用一周的課外時間,選用實(shí)驗(yàn)室的儀器和自己能找到的工具,制作簡易的重力加速度計(jì)或提出設(shè)計(jì)原理,要求是簡單易用、減少誤差,最好的制作和想法還可以得到獎勵。同學(xué)們當(dāng)然是躍躍欲試,但是班長的提醒卻為大家澆了一盆冷水:“我們根本沒有時間去完成這些作業(yè)以外的任務(wù)。”是啊,同學(xué)們太忙碌了。于是我只能動用了我班主任的權(quán)力,“今天下午的自修到實(shí)驗(yàn)室上,同學(xué)可以選擇任何實(shí)驗(yàn)儀器;今天的活動課同學(xué)可以自由選擇活動和研究。其他時間全力以赴高效完成作業(yè)。以后的一周時間內(nèi)實(shí)驗(yàn)室中午為同學(xué)開放,中午同學(xué)可以自由安排。”我做出了我從教以來一次最“冒險”的決定。接下來的一周時間是難熬的而又值得期待的。
又是周一到了,按照與同學(xué)的約定我要驗(yàn)收同學(xué)的研究成果了。我把教室安排到了離教學(xué)區(qū)較遠(yuǎn)的實(shí)驗(yàn)室。拿著獎品走進(jìn)教室,我吃了一驚。講臺上放滿了各種實(shí)驗(yàn)儀器,在教室的一角居然還有一套醫(yī)院里的輸液設(shè)備。交流很快開始了,同學(xué)們個個顯得迫不及待、胸有成竹。我讓出了講臺退到一邊,聆聽同學(xué)們的大作。同學(xué)的闡述顯示了在協(xié)作研究中享受到的樂趣,豐富的想象讓我這個帶了他們?nèi)甑睦蠋熝勖媲耙涣粒韵铝信e了幾個同學(xué)們的典型研究成果:
1.利用單擺測定重力加速度
(1)增大擺線長度可減少誤差
學(xué)生利用鉛球和釣魚專用線,把實(shí)驗(yàn)裝置設(shè)置在學(xué)校活動中心的秋千架進(jìn)行單擺實(shí)驗(yàn)。為了解決減少擺長測量誤差的問題,他們測出了鉛球球心到地面的距離,利用改變擺長法進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。我非常滿意,他們用行動鞏固了相應(yīng)的知識點(diǎn),也學(xué)到了更多我無法在課堂中給與的知識。
(2)簡易重力加速度:在擺線上端標(biāo)注刻度,利用手表,改變擺長法測定重力加速度(這個便攜口袋式的重力加速度計(jì)的發(fā)明得到了同學(xué)的一致認(rèn)可)。
2.利用自由落體運(yùn)動測重力加速度
(1)利用“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)裝置仿照實(shí)驗(yàn)《測定勻加速運(yùn)動的加速度》的實(shí)驗(yàn)原理。
(2)增大下落高度,方便時間測量,減少實(shí)驗(yàn)計(jì)時誤差。
[插曲]一組學(xué)生仿照伽利略的比薩斜塔實(shí)驗(yàn)在教學(xué)樓上進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)操作,發(fā)現(xiàn)計(jì)時誤差較大。由于同學(xué)的“馬虎”,從四樓落下的鉛球居然還砸壞了學(xué)校的一塊地磚,我“愉快”地賠了一塊地磚,因?yàn)檫@一砸擊碎的不只是地磚,而是我心中的顧慮。
(3)利用滑輪組減少物體下落的加速度測出m1、m2、h和t則重力加速度可以算出。
(4)利用水滴下落可以測出重力加速度,調(diào)節(jié)輸液器,讓水一滴一滴地流出,在輸液器正下方放一個盤子,使第一個水滴碰到盤子的瞬間,第二個水滴正好從針管管口開始下落,把盤子墊起來,以便能清晰地聽到水滴碰到盤子的響聲。水滴從管口落到盤子經(jīng)過的時間,就正好等于相繼滴下的兩個水滴之間的時間間隔。利用醫(yī)院采用的輸液器可保證水滴下落的等時間要求且水滴下落高度方便調(diào)節(jié),利用盤子下方安置的麥克風(fēng)可以把聲音放大方便測量。