速度的課堂教學設計
速度的課堂--陜西西北工業大學附中 丁維漢 趙路在物理學習的進程中,從初中到高中,到大學的普通物理,環環相扣,螺旋式上升。這就要求我們在教授物理課程時,要特別注意那些具有承上啟下的關鍵知識點的教學。速度就是這樣的一個知識點,它引入矢量性提升了學生對運動快慢的認識,學習瞬時速度初步建立由量變到質變的哲學思想。過去限于實驗手段的相對滯后,對瞬時速度這一教學難點一直難以突破。
現在,我們運用信息技術對該課進行--,通過信息技術與實驗的整合,較好地幫助學生突破了學習的難點。首先,我們應用小故事的形式幫助學生完成對速度概念從初中到高中的認識轉變;其次,通過練習設計幫助學生理解平均速度的概念;最后,通過先進的實驗演示,引出瞬時速度的概念,培養學生觀察、思考、交流、分析等良好的探究學習的習慣。
1 引入
先播放一段我國運動員在游泳比賽中頑強拼搏,勇奪冠軍和升國旗、奏國歌的精彩視頻,使學生滿懷激動與自豪的心情走進物理世界。
提問:在初中我們是怎樣比較物體運動的快慢的?
學生回答后再結合圖1的動畫回顧初中是用比較完成相同路程所用時間或相同時間內完成路程的多少這兩種方法來比較物體運動的快慢的。再通過不同時間內通過不同的路程進一步引出初中速度的概念:運動物體在單位時間內通過路程的多少來表示物體運動的快慢(v=s/t)。
2 速度的概念
通過圖2虛構的小故事幫助學生完成對速度概念從初中到高中的認識轉變:
b處是生產基地,在某一次的檢查中發現與b隔著一座山的a處工廠生產的一種元件壞了,若a廠不能在兩小時內將配件送到,就會造成停產事故。a處工廠廠長為保證b廠生產的順利進行,立刻派出甲、乙兩人同時從a處工廠出發,分別沿兩條不同路徑去送元件,出發前廠長說兩人誰先把元件送到,就給誰記頭等功!結果兩人同時把元件送到了b處的生產基地,保證了生產的順利進行。請同學們想一想、議一議,甲、乙兩人究竟誰運動的快?如果你是廠長,你會給誰記頭功?并請說出你這樣處理的原因和這里面所包含的物理問題。
通過上述問題的思考討論,讓學生更深刻地體會物體運動快慢是指其位置改變的快慢。兩人從a處同時出發、同時到達b處,應該說運動的一樣快,我們看到討論中物體運動的時間相同、路程不同,但位移卻是相同的。所以高中物理中描述運動的快慢用位移s跟發生這段位移所用時間t的比值定義為物體運動的速度。速度是一個矢量,其方向與物體運動方向也就是位移方向相同。
3 實驗設計
應用物理實驗微機輔助教學系統在氣墊導軌上做實驗,用微機采集、分析實驗數據,精確顯示實驗結果,培養學生應用現代化科技手段進行學習和研究的意識。其主要流程如圖3所示:
(1)應用多媒體的外部av在大屏幕上展現出實驗儀器,并介紹實驗特點和實驗步驟,讓每一個學生都能清晰地觀察到實驗儀器,了解儀器特點和實驗步驟,為他們理解實驗原理、分析實驗數據、進而為探究未知概念──瞬時速度做好準備。
(2)接好儀器,指導學生用“u”型擋光片通過光電門,觀察光電門的計時作用(前擋光片的前沿通過光電門時,計時開始,后擋光片的前沿通過光電門時,計時結束),在電腦上輸入兩前沿間的距離,電腦立刻算出該擋光片通過光電門所在點的平均速度。