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摘 要：生态课堂是学生积极学习的课堂，它以实验为基础，开展健康、富有活力的学习活动，借助独立思考与合作交流的学习形式，营造有自信、相互尊重的学习氛围，让学生有自由、主动、全面可持续发展的空间。本文以“向心力的实例分析”这节课为例，把实验作为每个知识点的背景，结合学生的知识水平，教师逐步引导，突破重点和难点。利用实验使学生在愉快的气氛中获取知识，增加自信；通过展示实验和学生动手、表演实验，培养学生的探究和创新精神，从而建立生态课堂。
关键词：物理实验；向心力；生态课堂
引言
卢梭说：“教育必须顺着自然——也就是顺其天性而为，否则必然产生本性断伤的结果。”教育家乌申斯基也指出：“没有丝毫兴趣的强制性学习，将会扼杀学生探索真理的欲望 [1 ]。”当前中学物理教学存在一些问题，如理论教学过度，抽象性大，许多学生难以适应。物理教学虽然可以结合学生的生活经验，但是许多物理知识又超越了学生的经验，依靠生活经验构建物理情境往往不深刻，实效不大。据此笔者尝试借助物理实验来构建新的课堂教学情境，营造新的课堂生态。
生态课堂是学生积极学习的课堂，它以实验为基础，开展健康、富有活力的学习活动，借助独立思考与合作交流的学习形式，营造有自信、相互尊重的学习氛围，让学生有自由、主动、全面可持续发展的空间。这种课堂需教师激情引入，点拔智慧技巧，爱心责任育人；学生学会自信参与，主动交流、合作探究。
1 《向心力的实例分析》课例 生态课堂的建构
“向心力的实例分析”这节课是在学生学习了向心力的概念、大小以及方向之后的一节，该节要求学生会掌握在具体问题中分析向心力的来源的方法，以及绳球和杆球两类模型在最高点的临界状态的速度分析；应用向心力公式计算相关的物理量，分析在竖直平面内做圆周运动的物体在最高（低）点的受力特点。下面是《向心力的实例分析》这节课的生态课堂的建构。
生：想。
评析：通过视频中自然现象，吸引学生注意力，提出问题，引发学生思考，训练学生分析向心力来源的方法，解决提出的问题，巩固知识，获得成就感，从而调动了学习的情绪，为接下来的学习奠定基础，营造气氛。
1.2 演示实验，推进教学，激疑解惑练思维
汽车水平路面转弯时的向心力实例分析。
实验：把一辆玩具小汽车放在桌面上的光盘上，转动光盘可模拟汽车在水平面上转弯，实验模型如图1所示。
师：请同学们分析汽车做圆周运动时受力情况？
生：（通过受力分析）汽车受重力、支持力、静摩擦力。
师：静摩擦力的方向呢？
生：跟线速度的方向一致。
师：既然汽车会随着光盘做圆周运动，那么向心力由谁提供呢？
（学生这时会发现没有力提供做圆周运动的向心力）
师：向心力的特点是要指向圆心，哪个力最有可能指向圆心呢？
生：静摩擦力。
师：对。所以汽车转弯时受到了两个方向摩擦力的作用。指向圆心的静摩擦力提供做圆周运动的向心力。
演示实验：快速转动光盘，使得光盘上的玩具汽车向外甩出
师：为什么汽车会被甩出？
生：速度变大。
师：为了不让汽车被甩出，速度最大为多少？最大的速度受什么因素制约呢？
通过列出向心力的表达式F=m，引导学生分析得出。
生：受最大静摩擦力制约。
师：赛车的速度一般都会远大于普通汽车的速度，那么为什么赛车在转弯时速度可以很大呢？
通过多媒体展示赛车转弯轨道，引导学生观察轨道的特点，分析赛车转弯时的受力情况，从而得出向心力的来源。
生：倾斜的轨道，使得提供赛车转弯时向心力变大，所以允许的最大速度也变大。
评价：通过模拟汽车在水平面转弯的实验，有助于学生找出向心力的来源，理解汽车转弯时的受力情况，同时知道为什么转弯时速度不能太大的原因。再加上对赛车转弯轨道的认识，为后续的火车转弯垫基础。这样设计可以逐步引导学生观察思考，刺激学生的思维。
1.3 对比实验，深化教学，深入思考获成就
火车在内低外高的轨道面上转弯。
展示火车和铁轨模型（图2），引导学生观察火车车轮，教师提出问题。
师：火车在水平轨道转弯时，向心力由谁提供？
生：指向圆心的静摩擦力提供。
师：火车车轮与铁轨接触面粗糙度不大，静摩擦力小，不足提供做圆周运动需要的向心力。那么是谁提供的呢？ （学生纷纷讨论，开始再次观察火车模型，重新对火车受力分析）
生：外轨对轮缘的弹力提供火车转弯的向心力。
师：火车质量大，若仅靠外轨对轮缘的弹力提供向心力，则轮缘与外轨间的作用力很大，铁轨很容易损坏，造成火车倾覆。那么有没有什么方法可以解决这个问题呢？
生：建个倾斜的轨道
评价：火车转弯时向心力来源对学生来说是个难点，先通过对比实验让学生观察铁轨，发现实际中的铁轨跟他们设想的一样，这时学生会很兴奋，体会到铁轨设计的思想，获得成就感；教师再通过板书，逐步引导学生得出火车在倾斜轨道转弯时的向心力表达式：mgtanθ=m，并分析得出规定速度取决于弯道半径和倾角。
1.4 动手实验，拓展教学，手脑并用探究实验
汽车过拱形桥——竖直面的圆周运动“向心力实验分析” [2 ]
演示实验：利用书本以及纸张搭建一座凹形桥，如图3所示。首先让玩具小汽车静止于凹形桥最低点，再让玩具小汽车有速度的驶过凹形桥，结果桥变形或断了。
师：为什么会断呢？
生：有速度，对桥的作用力变大。
师：这又是为什么？（引导学生对小汽车在凹形桥最低点处受力分析，找出过桥的向心力来源，从而得到汽车静止与运动时，对桥作用力的变化。）
教师演示实验：把图中的纸张改成软纸板，搭建一座凸形桥，如图4所示；先让玩具小汽车静止于桥顶，桥顶会有明显的凹陷；当小汽车驶过桥顶时，桥顶没有明显的凹陷。
评价：通过该实验引导学生思考小汽车在桥顶时的受力情况，找出向心力，分析实验现象，得出结论：小汽车过凸形桥受到的支持力小于重力。上述两个实验所用材料简单，学生可以自己动手搭建，模拟实验，培养探究精神。
1.5 表演实验，升华教学，体验表演释乐趣
过山车向心力实验分析
师：大家看过水流星表演吗？
生：看过
师：下面我们请一位同学来表演下水流星。
（同学利用如图5所示的仪器表演，表演的很顺利）
师：能否告诉同学们，水流星表演的技巧在哪里？
生：速度要够快。
师：为什么呢？
生：想。
评价：通过这样一个有趣的表演，学生的积极性又再次被调动起来，都急于想知道原因。这时教师再讲解水流星在最高点、最低点的受力情况，引导学生找出向心力的来源，分析水不流出来所需要的速度。同时该实验也可让学生体会到我们生活中充满了物理知识，物理知识又是来源于生活，鼓励学生多观察，多思考，多动手。
2 讨论
本节课通过播放实验、演示实验、对比实验、动手实验、表演实验等多种实验形式，逐渐将“向心力实例分析”这节课开展深入，培养学生的兴趣、解答学生的疑惑，使得学生获得成就感等等。课例中模拟生活中做圆周运动的例子，有助于学生找出向心力的来源，同时使学生体会到物理知识不仅来源于生活，又可指导生活，体会物理的思想。鼓励学生利用身边的材料来制作模型，培养学生的动手能力，探究精神。每个实验都能使学生的感官受到刺激，激发学生的探究欲望。教师再通过合理的发问和引导，刺激学生的思维，让学生自己逐步地找到答案，体验探索的乐趣，获得成就感，增加了学生学习的自信，达到了建立生态课堂的教学目标。
参考文献：
[1]吴兰红.“实验建构式生态课堂”的构建策略[J].中学物理教学参考，2014（3）.
[2]黄正玉.物理习题实验化的案例分析[J].中学物理教学参考，2014（13）.
关键词：物理实验；向心力；生态课堂
引言
卢梭说：“教育必须顺着自然——也就是顺其天性而为，否则必然产生本性断伤的结果。”教育家乌申斯基也指出：“没有丝毫兴趣的强制性学习，将会扼杀学生探索真理的欲望 [1 ]。”当前中学物理教学存在一些问题，如理论教学过度，抽象性大，许多学生难以适应。物理教学虽然可以结合学生的生活经验，但是许多物理知识又超越了学生的经验，依靠生活经验构建物理情境往往不深刻，实效不大。据此笔者尝试借助物理实验来构建新的课堂教学情境，营造新的课堂生态。
生态课堂是学生积极学习的课堂，它以实验为基础，开展健康、富有活力的学习活动，借助独立思考与合作交流的学习形式，营造有自信、相互尊重的学习氛围，让学生有自由、主动、全面可持续发展的空间。这种课堂需教师激情引入，点拔智慧技巧，爱心责任育人；学生学会自信参与，主动交流、合作探究。
1 《向心力的实例分析》课例 生态课堂的建构
“向心力的实例分析”这节课是在学生学习了向心力的概念、大小以及方向之后的一节，该节要求学生会掌握在具体问题中分析向心力的来源的方法，以及绳球和杆球两类模型在最高点的临界状态的速度分析；应用向心力公式计算相关的物理量，分析在竖直平面内做圆周运动的物体在最高（低）点的受力特点。下面是《向心力的实例分析》这节课的生态课堂的建构。
生：想。
评析：通过视频中自然现象，吸引学生注意力，提出问题，引发学生思考，训练学生分析向心力来源的方法，解决提出的问题，巩固知识，获得成就感，从而调动了学习的情绪，为接下来的学习奠定基础，营造气氛。
1.2 演示实验，推进教学，激疑解惑练思维
汽车水平路面转弯时的向心力实例分析。
实验：把一辆玩具小汽车放在桌面上的光盘上，转动光盘可模拟汽车在水平面上转弯，实验模型如图1所示。
师：请同学们分析汽车做圆周运动时受力情况？
生：（通过受力分析）汽车受重力、支持力、静摩擦力。
师：静摩擦力的方向呢？
生：跟线速度的方向一致。
师：既然汽车会随着光盘做圆周运动，那么向心力由谁提供呢？
（学生这时会发现没有力提供做圆周运动的向心力）
师：向心力的特点是要指向圆心，哪个力最有可能指向圆心呢？
生：静摩擦力。
师：对。所以汽车转弯时受到了两个方向摩擦力的作用。指向圆心的静摩擦力提供做圆周运动的向心力。
演示实验：快速转动光盘，使得光盘上的玩具汽车向外甩出
师：为什么汽车会被甩出？
生：速度变大。
师：为了不让汽车被甩出，速度最大为多少？最大的速度受什么因素制约呢？
通过列出向心力的表达式F=m，引导学生分析得出。
生：受最大静摩擦力制约。
师：赛车的速度一般都会远大于普通汽车的速度，那么为什么赛车在转弯时速度可以很大呢？
通过多媒体展示赛车转弯轨道，引导学生观察轨道的特点，分析赛车转弯时的受力情况，从而得出向心力的来源。
生：倾斜的轨道，使得提供赛车转弯时向心力变大，所以允许的最大速度也变大。
评价：通过模拟汽车在水平面转弯的实验，有助于学生找出向心力的来源，理解汽车转弯时的受力情况，同时知道为什么转弯时速度不能太大的原因。再加上对赛车转弯轨道的认识，为后续的火车转弯垫基础。这样设计可以逐步引导学生观察思考，刺激学生的思维。
1.3 对比实验，深化教学，深入思考获成就
火车在内低外高的轨道面上转弯。
展示火车和铁轨模型（图2），引导学生观察火车车轮，教师提出问题。
师：火车在水平轨道转弯时，向心力由谁提供？
生：指向圆心的静摩擦力提供。
师：火车车轮与铁轨接触面粗糙度不大，静摩擦力小，不足提供做圆周运动需要的向心力。那么是谁提供的呢？ （学生纷纷讨论，开始再次观察火车模型，重新对火车受力分析）
生：外轨对轮缘的弹力提供火车转弯的向心力。
师：火车质量大，若仅靠外轨对轮缘的弹力提供向心力，则轮缘与外轨间的作用力很大，铁轨很容易损坏，造成火车倾覆。那么有没有什么方法可以解决这个问题呢？
生：建个倾斜的轨道
评价：火车转弯时向心力来源对学生来说是个难点，先通过对比实验让学生观察铁轨，发现实际中的铁轨跟他们设想的一样，这时学生会很兴奋，体会到铁轨设计的思想，获得成就感；教师再通过板书，逐步引导学生得出火车在倾斜轨道转弯时的向心力表达式：mgtanθ=m，并分析得出规定速度取决于弯道半径和倾角。
1.4 动手实验，拓展教学，手脑并用探究实验
汽车过拱形桥——竖直面的圆周运动“向心力实验分析” [2 ]
演示实验：利用书本以及纸张搭建一座凹形桥，如图3所示。首先让玩具小汽车静止于凹形桥最低点，再让玩具小汽车有速度的驶过凹形桥，结果桥变形或断了。
师：为什么会断呢？
生：有速度，对桥的作用力变大。
师：这又是为什么？（引导学生对小汽车在凹形桥最低点处受力分析，找出过桥的向心力来源，从而得到汽车静止与运动时，对桥作用力的变化。）
教师演示实验：把图中的纸张改成软纸板，搭建一座凸形桥，如图4所示；先让玩具小汽车静止于桥顶，桥顶会有明显的凹陷；当小汽车驶过桥顶时，桥顶没有明显的凹陷。
评价：通过该实验引导学生思考小汽车在桥顶时的受力情况，找出向心力，分析实验现象，得出结论：小汽车过凸形桥受到的支持力小于重力。上述两个实验所用材料简单，学生可以自己动手搭建，模拟实验，培养探究精神。
1.5 表演实验，升华教学，体验表演释乐趣
过山车向心力实验分析
师：大家看过水流星表演吗？
生：看过
师：下面我们请一位同学来表演下水流星。
（同学利用如图5所示的仪器表演，表演的很顺利）
师：能否告诉同学们，水流星表演的技巧在哪里？
生：速度要够快。
师：为什么呢？
生：想。
评价：通过这样一个有趣的表演，学生的积极性又再次被调动起来，都急于想知道原因。这时教师再讲解水流星在最高点、最低点的受力情况，引导学生找出向心力的来源，分析水不流出来所需要的速度。同时该实验也可让学生体会到我们生活中充满了物理知识，物理知识又是来源于生活，鼓励学生多观察，多思考，多动手。
2 讨论
本节课通过播放实验、演示实验、对比实验、动手实验、表演实验等多种实验形式，逐渐将“向心力实例分析”这节课开展深入，培养学生的兴趣、解答学生的疑惑，使得学生获得成就感等等。课例中模拟生活中做圆周运动的例子，有助于学生找出向心力的来源，同时使学生体会到物理知识不仅来源于生活，又可指导生活，体会物理的思想。鼓励学生利用身边的材料来制作模型，培养学生的动手能力，探究精神。每个实验都能使学生的感官受到刺激，激发学生的探究欲望。教师再通过合理的发问和引导，刺激学生的思维，让学生自己逐步地找到答案，体验探索的乐趣，获得成就感，增加了学生学习的自信，达到了建立生态课堂的教学目标。
参考文献：
[1]吴兰红.“实验建构式生态课堂”的构建策略[J].中学物理教学参考，2014（3）.
[2]黄正玉.物理习题实验化的案例分析[J].中学物理教学参考，2014（13）.