《探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系》教學(xué)設(shè)計

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1、《探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系》教學(xué)設(shè)計 　　　一、教學(xué)設(shè)計 　　1．吃透新課標(biāo)精神，領(lǐng)悟教材教學(xué)意圖，確立三維一體的目標(biāo) 　　新課標(biāo)較原有的教學(xué)大綱更注重對學(xué)生動手能力、探索能力、自己總結(jié)觀察現(xiàn)象的能力的培養(yǎng)，以本節(jié)課為例，以前是驗證牛頓第二定律，注重的是知識的再現(xiàn)，而現(xiàn)在變?yōu)樘骄浚⒅氐氖菃栴}的提出與發(fā)現(xiàn)。本節(jié)課以實驗的形式出現(xiàn)，不僅鍛煉學(xué)生的動手能力，更重要的是如何設(shè)計實驗，如何提出問題，以及如何操作，如何進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，分析并得出實驗結(jié)果，這些才是現(xiàn)代中學(xué)生最應(yīng)該掌握的方法和技巧。至于學(xué)生自己設(shè)計的方案不管是否符合要求，不管實驗后能否得出正確的結(jié)論，都要加以鼓勵，因為學(xué)生在設(shè)計和

2、實際操作中的親身體驗才是最重要的。因此，本節(jié)課的三維目標(biāo)制定如下： 　　【三維目標(biāo)】 　?。ㄒ唬┲R與技能 　　理解物體運動狀態(tài)的變化的快慢，即加速度大小與力有關(guān)，也與質(zhì)量有關(guān)。 　　通過實驗探究加速度與力的定量關(guān)系。 　?。ㄒ鈭D：加速度與質(zhì)量的定量關(guān)系下一課時探究，實踐證明1課時45分鐘根本無法探究2個問題，若調(diào)成2課時合上，又給學(xué)校正常的教學(xué)秩序帶來不便，所以建議分2課時探究。） 　　培養(yǎng)學(xué)生動手操作能力。 　?。ǘ┻^程與方法 　　指導(dǎo)學(xué)生定量的探究加速度和力、物體質(zhì)量的關(guān)系。知道用控制變量法進(jìn)行實驗。 　　學(xué)生自己設(shè)計實驗，自己根據(jù)自己的實驗設(shè)計進(jìn)行實驗。

3、　　對實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，看能得出什么結(jié)論。 　?。ㄈ┣楦?、態(tài)度與價值觀 　　通過實驗探究，培養(yǎng)學(xué)生實事求是、尊重客觀規(guī)律的科學(xué)態(tài)度。 　　通過實驗探究激發(fā)學(xué)生的求知欲和創(chuàng)新精神。 　　培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊合作精神。 　　【教學(xué)重點】 控制變量法的使用。 如何提出實驗方案并使實驗方案合理可行。 實驗數(shù)據(jù)的分析與處理。 【教學(xué)難點】】 如何提出實驗方案并使實驗方案合理可行。 實驗數(shù)據(jù)的分析與處理。 2．充分準(zhǔn)備教學(xué)器材，讓更多的學(xué)生參與 本節(jié)課學(xué)生可能會設(shè)計出各種可行或不可行的實驗方案，因此要盡可能的多準(zhǔn)備、多提供一些實驗室已有的器材，加上學(xué)生

4、自備的，以便供學(xué)生選用，可提供下列器材： 【教具準(zhǔn)備】 多媒體課件，小車，一端帶定滑輪的長木板，帶小盤的細(xì)線，砝碼（規(guī)格：10g、20g、30g、40g，用作牽引小車的力），鉤碼（50g）4個（用來改變小車的質(zhì)量），打點計時器（套數(shù)：夠全班4人一組用的，一般學(xué)校都應(yīng)該有這樣的器材），紙帶，課本P78圖4．2-5的實驗器材2套，氣墊導(dǎo)軌1套，刻度尺，秒表，計算機等。 　　3．教學(xué)內(nèi)容的組織要得當(dāng) 　?。?）首先要符合課程標(biāo)準(zhǔn)的基本要求，更要貼近絕大多數(shù)學(xué)生的認(rèn)識水平。本節(jié)課探究加速度與力的關(guān)系，學(xué)生已探究過小車速度隨時間變化的規(guī)律，已具有了利用打點計時器測小車加速度的基本

5、技能和方法，所以為大部分學(xué)生準(zhǔn)備了足夠的“利用打點計時器探究小車加速度與力關(guān)系”的實驗器材。 　?。?）其次要緊跟上現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)、社會生活的發(fā)展水平。本次探究為學(xué)生提供了氣墊導(dǎo)軌1套，利用光電門測速研究，更具有利用先進(jìn)設(shè)備研究問題的現(xiàn)代研究特色。 　　（3）再則還要留給教師開發(fā)拓展教學(xué)內(nèi)容和學(xué)生在一定范圍內(nèi)選擇學(xué)習(xí)內(nèi)容的空間。本次探究也為學(xué)生提供了課本P78圖4．2-5的實驗器材2套，此套方案雖不直接測出加速度，但利用“比較”的研究方法，不同于用打點計時器測出加速度，繪出a-F圖研究的方法，這樣給學(xué)生自主選擇的空間，學(xué)生更有主人翁的意識積極主動地參與研究，也便于培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維，

6、領(lǐng)悟用不同的方案、不同的方法研究，殊途同歸。 　　4．教學(xué)方式方法選擇要貼切，運用要有科學(xué)性、藝術(shù)性 　　以自主（自主設(shè)計方案、自主選擇器材）、合作（四人一組協(xié)作）、探究為原則，注意結(jié)合學(xué)生和教材的特點選擇不同的教學(xué)方法，以達(dá)到激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，調(diào)動學(xué)生的積極性，讓學(xué)生饒有興趣地參與到教學(xué)的全過程中來，經(jīng)過自己的思維活動和動手操作獲得知識的目的，從而體驗到科學(xué)探究的全過程、其中的樂趣和成功感。 　　【教學(xué)過程】 　　根據(jù)以上原則，制定如下大體教學(xué)過程。 　　1）設(shè)置情景，提出問題，引入新課，引起學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。 　　多媒體模擬貨車空載與滿載起動情況，視頻播放

7、賽車起動情況。 　　問題1：想想看，加速度的大小可能與什么因數(shù)有關(guān)？ 　　學(xué)生直接回答或分組定性討論再作回答（靈活機智，看學(xué)生情況而定） 　　問題2：研究一個量與多個量之間關(guān)系時，采用什么方法研究？以前遇到過這種方法嗎？ 　　（根據(jù)學(xué)生的回答，點出重要的研究方法──控制變量法，并引出本節(jié)課的探究課題） 　　問題3：控制變量法的具體步驟？控制什么？研究什么？ 　?。ń處燑c出：因時間關(guān)系，本節(jié)課先探究加速度與力的關(guān)系） 　　2）引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計探究方案。 　　提示問題：需要測哪些物理量？需要用到什么器材？根據(jù)你課前預(yù)習(xí)準(zhǔn)備情況，小組討論、交流，并匯總設(shè)計

8、的方案，派代表向全班同學(xué)匯報。 　?。üP者認(rèn)為這樣的多方案探究，應(yīng)讓學(xué)生課前預(yù)習(xí)，自主設(shè)計比較好，否則課上現(xiàn)場設(shè)計，方案是否成熟，是否可行在其次，關(guān)鍵是學(xué)生對要研究的問題缺乏足夠的思考，自然對其他同學(xué)提出的方案也就很難產(chǎn)生共鳴并發(fā)表自己的意見，對多種方案的領(lǐng)悟也就比較膚淺。當(dāng)然，學(xué)生的基礎(chǔ)好，能力高，亦可現(xiàn)場設(shè)計。） 　　3）小組代表匯報方案，教師引導(dǎo)學(xué)生分析其可行性，點出不同方案中具體操作步驟中的關(guān)鍵處。 　　方案（1）：試圖用秒表，刻度尺測出靜止的小車釋放一段時間后的位移，求出加速度，改變合外力，得出a-F圖象。 　　（不妥之處？測的“時間”誤差太大） 　　方

9、案（2）：利用打點計時器測出小車在不同合外力下產(chǎn)生的加速度，繪出a-F圖象。 　?。P(guān)鍵處點撥：小盤與砝碼的重力何時可看作小車受的外力？ 　　木板一端稍作墊高，使小車勻速滑下，此時小車受的合力是多大？ 　　提醒1：小盤與砝碼的質(zhì)量應(yīng)遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量，理由以后再作說明。提醒2：操作中的共同協(xié)作，打出的四條紙帶每人處理一條。） 　　方案（3）：根據(jù)課本上參考案例，利用P78圖4．2-5的實驗器材，測出質(zhì)量相同的兩列小車，在不同合外力作用下，相同時間內(nèi)，發(fā)生的位移，看位移之比和合外力之比情況。 　?。P(guān)鍵處點撥：位移之比為何等于加速度之比？如何設(shè)計表格？研究方法與方案（

10、2）有何不同？） 　　方案（4）：用氣墊導(dǎo)軌，利用光電門測小車不同位置時的速度，記錄的時間填入表格，輸入電腦，電腦處理并繪出a-F圖象。 　?。ù颂追桨父鶕?jù)學(xué)生的情況，可安排師生協(xié)作作最后的演示） 　　4）各小組根據(jù)自己設(shè)計出來的方案（主要是方案（2）和方案（3）），選擇器材進(jìn)行實驗，老師巡回指導(dǎo)，參與到各小組的實驗中。根據(jù)不同小組的情況，給予不同的指導(dǎo)。 　　小組安排：設(shè)置四個學(xué)生用一套器材，而不是兩人一套 　　（有利于學(xué)生在實驗中互相交流與合作，培養(yǎng)四人小組中每個學(xué)生的團(tuán)體合作和競爭精神。有利于老師關(guān)注到更多學(xué)生，包括一些學(xué)習(xí)有困難的學(xué)生。有利于分層教學(xué)、因材

11、施教。合作好，可有效利用時間。） 　　5）讓小組代表匯報探究成果，無論方案（2）得到的a-F圖線是否過原點，方案（3）得到的a1/a2與F1/F2的值是否相等，老師都應(yīng)給予鼓勵性的評價，側(cè)重對學(xué)生實驗過程以及和其他同學(xué)合作交流情況的評價。 　　6）學(xué)生自由提問，說出實驗中還發(fā)現(xiàn)的問題以及遇到的困難。師生共同探討，幫助解決。 　　（方案（2）中出現(xiàn)下列圖線的原因？并讓同學(xué)們觀察：出現(xiàn)下列圖線對應(yīng)小組所墊的木板高度是否恰到好處平衡掉摩擦力，即觀察小車是否勻速下滑？） 　　（方案（3）中發(fā)現(xiàn)滑動距離較大時，誤差較大。原因？） 　　7）師生共同協(xié)作演示方案（4），

12、利用電腦處理數(shù)據(jù)，實驗結(jié)果比較精確，分析得出結(jié)論：物體的質(zhì)量一定時，物體的加速度跟物體所受的合外力成正比，且加速度的方向與合外力的方向一致。（本演示意圖：只讓學(xué)生感知利用現(xiàn)代科技手段的方便之處、精確之處，對于學(xué)生用現(xiàn)有的器材親自動手實驗所得的結(jié)論（雖有偏差）不能加以否定。至于如何用“數(shù)據(jù)處理軟件”處理實驗中得到的數(shù)據(jù)？讓同學(xué)們課后討論。激發(fā)他們求知的欲望。） 　　【小結(jié)并布置作業(yè)】 　　1．完成實驗報告。 　　2．設(shè)計“探究加速度與質(zhì)量關(guān)系”方案。 　　3．思考如何進(jìn)行數(shù)據(jù)處理？ 　　二、教后反思與體會 　　新課標(biāo)倡導(dǎo)探究式學(xué)習(xí)方式，首先擺在我們一線教師面前

13、的問題是（1）如何認(rèn)識“探究式教學(xué)”？（2）怎樣擺正好教師在探究式教學(xué)中所處的位置？怎樣“引導(dǎo)”學(xué)生一步步“自主”探究獲得知識？“越俎代庖式”還是“放羊式”？建立怎樣的師生關(guān)系？（3）怎樣把握好時間問題？一節(jié)課主要探究什么？探究多長時間？全過程探究嗎？（4）如何控制場面？（5）如何評價學(xué)生？ 　　1．認(rèn)識問題：學(xué)生一次小小的體驗，受益終身 　　一些教師忙于“應(yīng)試教育”，習(xí)慣“題海戰(zhàn)”，習(xí)慣“灌輸式”，認(rèn)為這樣，一節(jié)課可灌輸很多知識，講很多題目，而“探究式教學(xué)”一節(jié)課能得到的知識相對少得多，甚至感覺浪費了時間。殊不知，從內(nèi)容形式上看是少了些，但這“小小的獲得”可是學(xué)生親身體驗得來，將

14、終身不忘。“體驗”是每個學(xué)生成長過程所必需的，學(xué)生只有在參與中深刻體驗成功，體驗挫折，體驗合作，體驗質(zhì)疑，體驗挑戰(zhàn)，才能健康成長。科學(xué)探究教學(xué)模式正是為每個學(xué)生提供了平等“參與”的機會，通過“體驗”促進(jìn)學(xué)生的健康成長，以便更好地適應(yīng)現(xiàn)代社會對人才發(fā)展的需要。學(xué)生發(fā)展的同時也促進(jìn)了教師和整個教學(xué)的發(fā)展，在學(xué)生的探究過程中，學(xué)生提出了很多具有建設(shè)性的問題?！疤骄渴浇虒W(xué)”提高了學(xué)生的動手能力、自己總結(jié)觀察現(xiàn)象的能力、探索能力。更重要的是通過實驗探究激發(fā)了學(xué)生的求知欲和創(chuàng)新精神。這些豈是灌輸式所能達(dá)到的？況且你的大量灌輸，學(xué)生又能吸收多少？我認(rèn)為我們的老師應(yīng)該提高認(rèn)識，本著對學(xué)生終身發(fā)展負(fù)責(zé)態(tài)度，積極

15、投身到課改行列，積極參與“探究式教學(xué)”。幾年的實踐證明，我們所帶的參與課改的班級，在高考中學(xué)科成績非但不低，反而取得了非常優(yōu)異的成績。 　　2．角色問題：教師是組織者、引導(dǎo)者、評價者；師生互動、民主平等 　　1）在探究式教學(xué)中，教師應(yīng)該轉(zhuǎn)變角色，不應(yīng)一包到底，切不可“越俎代庖”。要相信學(xué)生的能力，要大膽放給學(xué)生去探究，完全解除教師的“指揮棒”，讓學(xué)生在“實驗課題”的統(tǒng)領(lǐng)下，以自己的方式、自己的習(xí)慣、自己的情感和自己的認(rèn)知規(guī)律去探索、去研究、去發(fā)現(xiàn)、去感悟、去體驗，得出合理的物理結(jié)論。教師可與學(xué)生一起實驗探究，但不要把自己的觀點強加給學(xué)生。當(dāng)然也不能“放羊式”，不聞不問，不顧學(xué)生的基

16、礎(chǔ)，沒有目標(biāo)，沒有點撥，這樣學(xué)生勢必難以探究。 　　教師的“引導(dǎo)探究”，首先要運用多媒體、小體驗等各種教學(xué)手段創(chuàng)設(shè)物理情境，點燃學(xué)生探究新知的欲望；其次要根據(jù)學(xué)生的基礎(chǔ)、認(rèn)知水平點撥其思考：探究什么？方向？途徑？收集與處理？高一的起始探究要多引導(dǎo)，以后可逐步放手。 　　2）建立新型的師生關(guān)系，實現(xiàn)從師道尊嚴(yán)到民主平等角色的轉(zhuǎn)換，確立民主平等的師生關(guān)系。 　　“探究式教學(xué)”體現(xiàn)以人為本，給學(xué)生創(chuàng)造體驗成功的機會，力圖讓學(xué)生輕松活潑、自由地學(xué)。讓每一個學(xué)生都能看到希望，每一個學(xué)生都能學(xué)好。營造一個生動活潑、師生互動的教學(xué)氛圍，使教師、學(xué)生之間形成良性互動，彼此形成學(xué)習(xí)共同體；營建

17、一個允許質(zhì)疑、討論、探索的公平競爭環(huán)境。在民主的環(huán)境下，師生之間可以平等對話，教師對學(xué)生的行為給予客觀的評價，只有這樣才能有效的培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新才能。心理學(xué)上著名的“羅森塔爾效應(yīng)”表明：來自教師的理解、寬容和期待，良好的師生關(guān)系有利于創(chuàng)造熱情和激發(fā)學(xué)生的榮譽感、自尊心、進(jìn)取心的培養(yǎng)，能把學(xué)生原有的一點創(chuàng)造思維火花燃成永不熄滅的熊熊烈火。 　　3）時間問題：探究要有主次，進(jìn)行有效探究；課前、課上相結(jié)合，靈活處理教學(xué)內(nèi)容，有效利用時間。 　　學(xué)生活動本身就很耗時間，再加上學(xué)生這么大面積地進(jìn)行科學(xué)探究活動，時間變成了突出問題。課堂45分鐘，已經(jīng)無法滿足科學(xué)探究的需要。要給學(xué)生充分活動的時間

18、，要進(jìn)行大面積完整的探究活動，兩堂課連上當(dāng)然比較合適。但大多數(shù)學(xué)校一般不能連排，老師應(yīng)隨機應(yīng)變，靈活地根據(jù)《課程標(biāo)準(zhǔn)》來調(diào)整教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)進(jìn)度。要能根據(jù)不同班的具體情況來安排教學(xué)環(huán)節(jié)，探究的內(nèi)容不能過多，主要探究什么？（并非每個問題都要讓學(xué)生逐個探究）對于難度較大的探究課題，為了能在給定的時間內(nèi)完成探究活動，可課前給學(xué)生布置任務(wù)進(jìn)行預(yù)習(xí)準(zhǔn)備，可課前讓學(xué)生進(jìn)實驗室認(rèn)識器材、選擇器材、熟悉器材。本案例的處理是：（一）探究內(nèi)容減半，（二）采用課前設(shè)計方案、選擇并熟悉器材、通過作業(yè)練習(xí)“紙帶處理求加速度”問題，這樣大大推進(jìn)了課堂探究的進(jìn)程，將有充足的時間進(jìn)行這節(jié)課必須進(jìn)行的探究環(huán)節(jié)：交流方案、自主探究

19、、匯報成果、綜合評價。筆者認(rèn)為：探究的結(jié)果可以有出入，但探究的時間要充足，過程要盡量完整，否則匆匆探究，草草收場，只能流于形式，達(dá)不到探究的目的。辦法在人想，時間不應(yīng)成“問題”。 　　4．控制問題：加強紀(jì)律教育，加強理論修養(yǎng) 　　在這種教學(xué)模式中，教師是引導(dǎo)者，組織者。就算教師準(zhǔn)備非常充分，也難免會經(jīng)常發(fā)生一些意外。再加上五六十人一班，教師組織起來就非常費勁，很難顧及到每個學(xué)生，往往會出現(xiàn)失控的場面，甚至出現(xiàn)了有些亂的局面。建議加強紀(jì)律教育，嚴(yán)格要求學(xué)生遵守實驗紀(jì)律，特別是第一次進(jìn)實驗室要嚴(yán)格要求，好的習(xí)慣、好的風(fēng)氣要從第一次開始。教師更要加強理論修養(yǎng)，才能靈活機智。 　　5

20、．評價問題：改變對“成功”概念的理解，采用“激勵性”評價 　　傳統(tǒng)評價，重在結(jié)果評價，一紙試卷定優(yōu)秀。新課標(biāo)理念下的評價應(yīng)構(gòu)建“合理、科學(xué)、多元化”的評價體系。與知識和技能的評價不同，不要把探究的結(jié)論作為評價的唯一標(biāo)準(zhǔn)，而要根據(jù)學(xué)生參與探究活動的全過程所反映出的學(xué)習(xí)狀況，對其學(xué)習(xí)態(tài)度、優(yōu)缺點和進(jìn)步情況等給予肯定的激勵性的評價，學(xué)生的積極參與、大膽發(fā)表意見就是“成功”。由于學(xué)生的先天條件和后天的興趣、愛好的差異，課堂教學(xué)中教師應(yīng)盡量避免統(tǒng)一的要求，采取分層次、多方位的教育理念，對他們不是采取取長補短，而是采用揚長避短，讓他們在不同層面上有所發(fā)展，體會到成功的喜悅，注意培養(yǎng)全體學(xué)生的參與意識，激發(fā)其學(xué)習(xí)興趣，并將其在活動中的表現(xiàn)納入教學(xué)評價中來，改變以往只憑學(xué)生考試成績來評價學(xué)生的不科學(xué)不合理不公平的單一評價方法。 　　總之，教育的出發(fā)點是人，歸宿也是人的發(fā)展。“探究式教學(xué)”就是從學(xué)生出發(fā)，做到以人為本，為每個學(xué)生提供平等“參與”的機會，讓學(xué)生在寬松、民主的環(huán)境中體驗成功，健康成長。只要我們加強認(rèn)識，積極探索，定能找到得心應(yīng)手的“探究式教學(xué)”方法。以上點滴是我在投身課改，進(jìn)行“探究式教學(xué)”中的體會與心得，希望我的一些想法和做法能對同仁有所幫助，不當(dāng)之處，敬請專家和同仁批評指正。