定滑轮是否省力

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  以新课改的理念教学,“以人为本”展开教学活动,激发兴趣。围绕“定滑轮是否省力”引导学生探究,提出各种猜想展开讨论并动手实验,用弹簧秤验证,最后得出结论。使用定滑轮不省力,但可以改变方向,这样上课生动活泼有趣,培养了学生自由学习积极参与的能力。体现了“以人为本”的教学理念。
  新课改的理念是以学生的发展为本,让学生成为课堂的主人。教师在组织教学中,常常采用做做、读读、议议的方式。这样的学习方式,可以大大激发学生学习物理的兴趣,增强了学生探究的热情,把学习过程中的发现、探究、研究等认识活动突显出来,使学习过程更多地成为发现问题、提出问题、分析问题、解决问题的过程。
  我在“滑轮”一节教学过程中,首先让学生阅读教材了解什么是滑轮,并组织学生举出生活中滑轮应用实例,并用多媒体展示滑轮在生活中的应用。然后展开讨论,滑轮的种类,以及滑轮起什么作用?为什么应用广泛?等激发学习兴趣及探索和解决问题的强烈欲望,在此基础上,做定滑轮和动滑轮的实验研究,以便得出定滑轮和动滑轮的特点。
  定滑轮的实验本是一个很简单的实验,实验分三个步骤:(1)首先用弹簧秤直接测出钩码的重力;(2)用一根细
  线,通过定滑轮拉钩码,测出拉力;(3)改变弹簧秤的方向,再测一次。就能得出“使用定滑轮不省力,但可以改变力的方向”。可就在让学生交流,比较实验数据,得出结论时,有几个小组提出“使用定滑轮省力”,并将实验做给了同学们看,做的结果的确与他们得出的结论相同,这与教材中“使用定滑轮不省力”的结果,截然相反。
  如果这时我指出其中的错误,告诉他们为什么会有这样的结果,就可以马上解决问题,并进行下个环节的教学,不然这节的教学任务就完不成。我再一想,如果这样做就丧失了一次培养学生自己解决问题的机会。况且只要他们继续讨论、研究就可以解决问题,也是新课改“以学生发展为本”的理念所追求的。是完成教学计划,还是要“以学生发展为本”,最终我选择了后者。
  于是我改变了本课的教学计划,要求学生就这几个小组得出的结论与教材中的结论产生的矛盾,展开讨论,提出自己的看法。
  课堂一下热闹起来,动手的、讨论的、有观察仪器的。最后提出各种猜想,概括起来有以下四种:
  猜想一:弹簧秤失灵,读数不准。
  猜想二:定滑轮轴与轮间有摩擦。
  猜想三:定滑轮根据使用拉力方向的不同有时省力,有时不省力。
  猜想四:弹簧秤使用前没有调零。
  问题汇总后,有了方向,我要求同学对以上四种猜想逐个的排查。由各小组通过讨论或第二轮的实验验证来解决,最后派代表进行交流。教室内同学们异常的活跃,各小组马上将四个猜想通过讨论研究,或实验验证得出结论。
  交流时同学们认为:“猜想一”是不成立的,如果失灵,钩码的质量已知,与重力一经计算,一眼便可以判断。再有的同学,将弹簧秤拉动,松手后,弹簧秤指针能够归零。至于读数准不准,应该不影响实验结论,我们只要知道直接拉钩码与通过定滑轮拉钩码,两次弹簧秤示数是否相同,可以不要求知道这两次的正确读数究竟是多少。
  对“猜想二”有同学马上说道,这个猜想是最不成立的一种,因为如果有摩擦,那么弹簧秤的读数只能增大,不能减小,根本不能得出“省力”的结论。
  对“猜测三”有两种不同的意见,有的小组,不论在什么方向拉都是省力的,而有的小组水平拉时不省力,竖直拉时省力。这是两个相互矛盾的两个结论,所以这个结论是错误的。
  争论的焦点马上轮到“猜测四”,班上形成了两种截然相反的意见,一种是不省力,一种是省力,并且都说使用前都调零了,认为省力的同学说,调零不调零,是会影响弹簧秤的读数大小,但每一次都会影响,并且每一次影响的大小是一样的,不会影响几次实验数据的比较,也就不会影响我们得出的结论。认为不省力的同学说,请同学们注意,你是怎样调零的,是实验前调零,还是每次实验前都调零,这是截然不同的做法,你只是实验前调零,对第一次实验测量钩码重力是正确的,当弹簧秤到过来使用时,由于弹簧的重力,这时弹簧称的读数不为零,而是小于零,测量的结果显然是比第一次的示数小。
  说到这里,有许多小组已经拿起弹簧秤开始争先验证,果然如其所说,最后同学们露出了舒心的微笑,统一了看法。
  至此,我要求同学们总结实验结论,交流本次探索实验的心得。同学们除了总结出“使用定滑轮不省力,但能改变力的方向”外,还认为前面学习过的使用弹簧秤前要先调零,不仅是使用不同的弹簧秤前要调零,在使用方向不同时也应该从新调零。谈到心得,同学们普遍认为这样的学习很有趣,印象深刻,即学到了知识,又学到了解决问题的有效方法。
  经过师生的共同探讨,使用定滑轮省力与不省力的问题终于有了定论,本节虽然没能按照课前的设计完成教学任务,但我感觉到在培养学生能力方面,在贯彻“以人为本”的思想方面,迈出了一大步,这对学生来说是终身受益,是真正落实了新课改的新思想新理念。
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