“加速度概念”探究式教學(xué)的設(shè)計思路
浙江上虞中學(xué) 樊偉新高中物理新課程標(biāo)準(zhǔn)在課程目標(biāo)上的基本理念之一就是:“高中物理課程應(yīng)促進學(xué)生自主學(xué)習(xí),讓學(xué)生積極參與、樂于探究、勇于實驗、勤于思考。通過多樣化的教學(xué)方式,幫助學(xué)生學(xué)習(xí)物理知識與技能,培養(yǎng)其科學(xué)探究能力,使其逐步形成科學(xué)態(tài)度與科學(xué)精神。”應(yīng)當(dāng)說,在高中物理新教材中蘊含著眾多的培養(yǎng)學(xué)生探究能力的資源。高一新教材《速度改變快慢的描述 加速度》就是其中一例。
《速度改變快慢的描述 加速度》比較合理地安排在學(xué)生已知勻變速直線運動之后,這給學(xué)習(xí)加速度這一概念降低了臺階,但筆者認為,不能簡單地由勻變速直線運動簡單得出加速度這一概念,正如《教師用書》中所述“加速度是力學(xué)中的重要概念之一,也是高中一年級物理課中比較難懂的概念”,所以,我們必須改變教學(xué)策略,更好地落實知識和能力的培養(yǎng)。探究式教學(xué)不失為一種好的方法,在實際應(yīng)用中收到了很好的效果,現(xiàn)將本課的設(shè)計思路展示給大家。
一、構(gòu)思過程
這一節(jié)是概念課,但加速度的概念不像質(zhì)點等概念那樣,質(zhì)點概念雖然抽象,但由于學(xué)生有直覺思維為基礎(chǔ),還是比較容易理解的,而加速度這個概念具有“動態(tài)性”,對學(xué)生來說更加抽象,更加難以理解,應(yīng)更講究教學(xué)策略。
一般對概念課的教學(xué)方法有:
(1)直接給出概念或定義,然后對此進行鞏固練習(xí),加深理解。
(2)提供一大堆數(shù)據(jù)或物理現(xiàn)象,歸納出共同點,然后給出概念,再鞏固練習(xí),加深理解。
對加速度概念的得出應(yīng)采取第二種方法較好,因為。它是從易到難,從現(xiàn)象到本質(zhì),從形象到抽象,符合學(xué)生的思維發(fā)展規(guī)律,容易為學(xué)生所接受,具有探究性的特點;然而,許多教師認為,概念是人為規(guī)定的,作為學(xué)生,用不著再去探究了,但是我想,讓學(xué)生用探究的方法,“走”一遍加速度概念的建立過程,應(yīng)當(dāng)是學(xué)生掌握加速度概念的最有效途徑。而且,這也是創(chuàng)新精神的反映。所以,這節(jié)課圍繞著“探究性”而展開。
遇到的第一個問題是,要得出加速度概念所需的一系列速度值從何而來?
絕大多數(shù)教師的方法是提供一堆現(xiàn)有數(shù)據(jù)或自己“造”一堆數(shù)據(jù),然后用列表形式展示給學(xué)生,再由教師歸納得出。這種方法雖然有效,但它缺乏科學(xué)性和可靠性,學(xué)生會認為教師在“造假”,為避免這種不必要的質(zhì)疑,最好的方法是進行實驗,現(xiàn)場采集數(shù)據(jù)。這樣,既體現(xiàn)物理是以實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科,體現(xiàn)了真實性,可靠性,又能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性;那么,如何把物體運動的速度測出來呢?由于實驗室沒有現(xiàn)成的測速度的儀器,必須要設(shè)計一個實驗,而且要求實驗精度高(準(zhǔn)確),速度快(省時間),因為一節(jié)課只有45分鐘。
然而,設(shè)計測速度的實驗本身就是一個很好的探究資源,所以,我特意安排在課前要求同學(xué)們設(shè)計一個測速度的實驗方案,結(jié)果上課回答時學(xué)生提供了很多方案,主要如下:
(1)利用交通警察查違章超速車輛的測速儀。
(2)把汽車上的速度儀表拆下來裝到所研究的物體上。
(3)以汽車為研究對象,我們坐在汽車內(nèi)看速度儀讀數(shù)據(jù)。
(4)在玩具汽車上裝一套定時裝置,使其能每隔相等的時間滴下一滴墨水在下面的軌道上,只要測量兩滴墨水之間的距離就可算出速度。
(5)利用勻速直線運動的公式:s=vt,如果測定斜面上a、b、c、d、e等各點的速度可用水平面上物體運動的位移除以所用的時間。然后變換傾角。再測各點速度,如上圖。