新課標理念下的探究型課個案一例
(1)如何設計實驗方案?(實驗結束后叫學生上臺演示其實驗操作過程)
【師生探討】將打點計時器側放于桌面上,使限位孔伸出桌面外,將夾有重錘的紙帶從下向上穿過限位孔,用手壓住打點計時器,另一手握住紙帶的上端,使紙帶豎直,重錘緊靠在下邊的限位孔處,開啟電源使打點計時器工作,然后放手,使紙帶在重錘的帶動下自由下落。可以看到,打點計時器在紙帶上打下了一系列點,利用打了點的紙帶來計算重力所做的wg與動能變化量δek的定量關系。
(2)如何計算重力所做的功wg和動能的變化量δek?
【師生探討】在紙帶上取兩個合適的點(如下圖中紙帶上的b點和e點),用刻度尺測出這兩點間的距離sbe,wg=mgsbe,采用求平均速度的方法求出打點計時器打b、e兩點時,重錘的速度vb和ve,再根據動能的計算式計算在b、e兩點時的動能及其動能的差值δek。
(3)需要測量和記錄哪些實驗數據?(實驗后讓學生用圖示方式板書出來)
(4)如何設計記錄數據的表格?(學生板書并填入實驗記錄的數據)
3.操作實驗,測量和記錄實驗數據。
4.數據處理表格(學生板書并填入數據處理結果)。
5.處理實驗數據,得出實驗結論。
【生】通過數據處理可知:重力所做的功wg與物體動能的改變量δek在誤差允許的范圍內是相等的。
6、結論的推廣:合外力對物體所做的功等于物體動能的增量。即:
w合=δek=ek2-ek1
說明:上面的表達式是物理學中一個非常重要的定理──動能定量。
三、課后思考
1.實驗改進:你是否想到了其它實驗方法?
2.注意事項:實驗中有哪些因素可能影響實驗結果?你打算如何控制這些因素?為了減小實驗誤差,實驗中應注意哪些問題?
3.理論推導:請根據牛頓運動定律和運動學知識從理論上推導動能定理。
四、教學反思
“探究型教學法”力圖讓學生在學習知識的同時發展學生的思維能力和創新能力,為學生智能的鍛煉與開發創造良好的條件。
在實際操作中,由于學生個體存在差異,學生設計的實驗方案不夠完美,甚至是錯誤的。如:學生不會從減小摩擦的角度來考慮如何放置打點計時器,有些學生受《測定勻變速直線運動物體的加速度》實驗的影響,把打點計時器平放在桌面上:有些學生沒有從穩定性的角度加以考慮,不是把打點計時器側放在桌面上,而是用手。但由于每個學生都積極參與了建立物理規律的全過程,付出過艱辛的勞動,所以同學們對整個過程十分熟悉,感到自然真切,對所得結論理解透徹,記憶持久,運用自如,尤其是變被動地接受知識為主動去探究新知。其興趣、注意力和科學態度就在無意識中得到增強。
當然,不是每節課都必這么做,教師應根據內容的特點靈活選用,若能每章安排一、二次“探究型教學課”引導學生去探索,對活躍課堂氣氛,培養學生學習物理的興趣,提高學生的實驗能力,思維能力,創新能力,協作精神和學習效果確有極大好處。