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《自由落体运动》在学生学习了运动学的知识后编排的,是匀变速直线运动的特例。通过对自由落体这种常见的,特殊的运动的研究,一方面是对前面知识的复习和巩固,同时也加强了课本与实际生活的联系;另一方面通过在授课过程中讲授研究物理问题的基本思路和科学方法,为以后研究比较复杂的运动规律打下良好的基础。本节课的教学重点为研究自由落体的运动规律,通过前面知识的学习,特别是学习了用打点计器来测量匀变速运动的加速度后,学生具备了探究自由落体运动规律的能力,所以笔者在本节课中对其运动规律的教学环节中采取了探究式教学,以下就对此教学过程进行分析。
一、问题的提出
自由落体运动是什么性质的运动呢?提出问题,把学生的注意力集中到这一个教学进程来,并能引发学生的思考提出假设。
二、研究方案的设计
教材是通过闪光照片的定性分析,然后借用伽利略的名义直接就交代了自由落体运动的性质,没有展示方案的设计过程。在这里我先介绍伽利略对自由落体规律的研究方法,让学生体会伽利略的抽象思维、数学推导和科学实验相结合的方法。然后引导学生提出用打点计时器来研究,并让学生设计实验方案。最后从打点计时器过渡到频闪照相,并指出频闪照相的优越性。这样的处理,一方面能使学生明白科学研究有多种手段、多种方法,另一方面能让学生知道如何从众多方案中选择最佳方案。引入打点计时器方案,能让学生感觉到学有所用的成就感,能培养学生运用所学的知识解决实际问题的能力。实施的结果是学生的情绪明显提高、思维明显活跃起来。
三、实验研究
1、多媒体演示。用频闪照相研究物体的运动是一种常见的方法,在以后的学习中还会碰到,例如用频闪照相研究平抛运动的规律,而且在高考中关于这方面的题目也时有出现。而中学实验室条件又有限,学生对频闪照相没有感性的认识,比较难理解它的原理。所以在这里采用多媒体的手段对频闪照相的过程进行模拟演示让学生有个感性认识。学生有了感性认识后,就会明白频闪照相研究物体运动的方法其实和打点计时器一样——留迹法,即都是通过记录各个时刻物体的位置的方法来研究物体的运动规律,效果比我们老师用嘴巴描述它的拍摄过程、讲解它的原理要好多了。
2、数据的处理。笔者为每一位学生准备了一张图表,让他们根据所给的闪光照片,自己动手获取数据,并按三步进行分析:
(1)研究自由落体运动的性质,(2)计算加速度,(3)总结自由落体运动的规律。准备这张图表的目的是,一是通过照片教给学生正确获取图表信息的步骤,即观察表象判断论证得出结论,提高学生获取信息和处理信息的能力。二是让学生能在具体问题中运用“△S=常数”这个结论来判断物体是否做匀变速直线运动。三是提高能力为以后的学习做准备,在用闪光照片研究平抛运动和验证机械能守恒定律这两个实验中都要运用这种“纸带法”。在计算加速度教学中还应引导学生提出用v-t图象来求加速度。这样做的目的是培养学生运用图象处理问题的能力。
3、学生研究结果的反馈和评价。经过学生的研究后,我选择了一部分有代表性的数据处理过程投影到大屏幕上,让学生充分发表意见,学生的问题让学生自己来解决。在这个讨论过程中学生暴露出了以下几个主要问题:
(1)获取图表信息和处理信息的能力比较差。有些学生面对这张闪光照片不知道如何获取数据,有些学生用直尺去量长度,有的把小球的位置坐标当位移,有的不会读数、有的数据误差太大等。从这里也反映出学生的获取图表信息和处理信息的能力教差,如何正确获取图表信息、如何最大限度的获取图表信息,是物理教学中容易被忽略的地方,同时也阻碍了学生信息处理能力的提高。获取信息和处理信息的能力是高考中要考查的基本能力,也是近年高考的热点问题。因而在平常教学中要多做训练。
(2)解决实际问题的能力教差。有些同学对公式“△S=aT2”很熟悉,但对公式中的字母的意义还没有真正的理解,在具体的实际环境中不会运用,所以导致在“纸带”问题的考查中屡屡犯错。学生对知识有个从模仿到理解到运用这样一个内化过程,而这个过程又是一个循序渐进的过程,所以在平常教学中帮学生慢慢解决,但这个解决过程决不仅仅是做几道题目,而是让学生在实际问题中去提高能力,内化知识。
(3)运用图象处理问题的能力较差。图象能直观、简捷的反映出物理规律,从图象中寻找规律是实验研究的一种重要方法。高一学生尽管学习了s-t图象、v-t图象,对图象有了一定的认识,但是运用图象处理数据、从图象寻找规律这样的能力还是很欠缺的,需要进一步的提高。
这个环节是教学的关键,是暴露问题的环节,也是解决问题的环节。在这里教师要做好角色转换,应当成一名学习的参与者,与大家一起分析、一起讨论,让学生成为课堂的主角,充分调动学生学习的积极性,创造一个宽松、平等、民主的课堂氛围,给学生以心理上的安全和精神上的鼓舞。
四、归纳总结
经过学生的研究结果发现,在实验误差范围内,△S=常数,所以就证明了自由落体运动是匀变速直线运动,并可求得加速度的大小,然后总结出自由落体运动的规律。经过上面的研究,得出结论是水到渠成的事了。
对本节课,教材以正面叙述的方式直接将自由落体运动的性质交待出来了,闪光照片的处理也是定性的。很多老师在上这堂课时,也是采取传统的方式把经过叙述一遍,然后把结果告诉学生,最后通过题目加以巩固,教学效果比较明显。但这与《新课标》的理念是不符的。《新课标》要求通过观察思考,使学生经历“提出问题”、“讨论交流”、“实验探究”等过程,形成物理概念,认识物理规律.并在应用中加深理解,使学生置身于科学探究的氛围之中进行学习,亲自经历形成概念和发现规律的过程,逐漸培养他们独立思索、善于发现问题、攻克难关、创造性地解决问题的能力。因此根据《新课标》的理念,在这部分教学中我采取了探究式教学,并借助于一些媒体把这一过程展示出来,给学生搭建一个探究的平台。在这个过程当中不仅发现了问题、解决了问题,更重要的是学生在这个探究过程中亲自体验到了物理研究的基本思路和科学方法。“书上得来总觉浅,绝知此事要躬行”,因此,在教学中应重视过程与方法的教学。
一、问题的提出
自由落体运动是什么性质的运动呢?提出问题,把学生的注意力集中到这一个教学进程来,并能引发学生的思考提出假设。
二、研究方案的设计
教材是通过闪光照片的定性分析,然后借用伽利略的名义直接就交代了自由落体运动的性质,没有展示方案的设计过程。在这里我先介绍伽利略对自由落体规律的研究方法,让学生体会伽利略的抽象思维、数学推导和科学实验相结合的方法。然后引导学生提出用打点计时器来研究,并让学生设计实验方案。最后从打点计时器过渡到频闪照相,并指出频闪照相的优越性。这样的处理,一方面能使学生明白科学研究有多种手段、多种方法,另一方面能让学生知道如何从众多方案中选择最佳方案。引入打点计时器方案,能让学生感觉到学有所用的成就感,能培养学生运用所学的知识解决实际问题的能力。实施的结果是学生的情绪明显提高、思维明显活跃起来。
三、实验研究
1、多媒体演示。用频闪照相研究物体的运动是一种常见的方法,在以后的学习中还会碰到,例如用频闪照相研究平抛运动的规律,而且在高考中关于这方面的题目也时有出现。而中学实验室条件又有限,学生对频闪照相没有感性的认识,比较难理解它的原理。所以在这里采用多媒体的手段对频闪照相的过程进行模拟演示让学生有个感性认识。学生有了感性认识后,就会明白频闪照相研究物体运动的方法其实和打点计时器一样——留迹法,即都是通过记录各个时刻物体的位置的方法来研究物体的运动规律,效果比我们老师用嘴巴描述它的拍摄过程、讲解它的原理要好多了。
2、数据的处理。笔者为每一位学生准备了一张图表,让他们根据所给的闪光照片,自己动手获取数据,并按三步进行分析:
(1)研究自由落体运动的性质,(2)计算加速度,(3)总结自由落体运动的规律。准备这张图表的目的是,一是通过照片教给学生正确获取图表信息的步骤,即观察表象判断论证得出结论,提高学生获取信息和处理信息的能力。二是让学生能在具体问题中运用“△S=常数”这个结论来判断物体是否做匀变速直线运动。三是提高能力为以后的学习做准备,在用闪光照片研究平抛运动和验证机械能守恒定律这两个实验中都要运用这种“纸带法”。在计算加速度教学中还应引导学生提出用v-t图象来求加速度。这样做的目的是培养学生运用图象处理问题的能力。
3、学生研究结果的反馈和评价。经过学生的研究后,我选择了一部分有代表性的数据处理过程投影到大屏幕上,让学生充分发表意见,学生的问题让学生自己来解决。在这个讨论过程中学生暴露出了以下几个主要问题:
(1)获取图表信息和处理信息的能力比较差。有些学生面对这张闪光照片不知道如何获取数据,有些学生用直尺去量长度,有的把小球的位置坐标当位移,有的不会读数、有的数据误差太大等。从这里也反映出学生的获取图表信息和处理信息的能力教差,如何正确获取图表信息、如何最大限度的获取图表信息,是物理教学中容易被忽略的地方,同时也阻碍了学生信息处理能力的提高。获取信息和处理信息的能力是高考中要考查的基本能力,也是近年高考的热点问题。因而在平常教学中要多做训练。
(2)解决实际问题的能力教差。有些同学对公式“△S=aT2”很熟悉,但对公式中的字母的意义还没有真正的理解,在具体的实际环境中不会运用,所以导致在“纸带”问题的考查中屡屡犯错。学生对知识有个从模仿到理解到运用这样一个内化过程,而这个过程又是一个循序渐进的过程,所以在平常教学中帮学生慢慢解决,但这个解决过程决不仅仅是做几道题目,而是让学生在实际问题中去提高能力,内化知识。
(3)运用图象处理问题的能力较差。图象能直观、简捷的反映出物理规律,从图象中寻找规律是实验研究的一种重要方法。高一学生尽管学习了s-t图象、v-t图象,对图象有了一定的认识,但是运用图象处理数据、从图象寻找规律这样的能力还是很欠缺的,需要进一步的提高。
这个环节是教学的关键,是暴露问题的环节,也是解决问题的环节。在这里教师要做好角色转换,应当成一名学习的参与者,与大家一起分析、一起讨论,让学生成为课堂的主角,充分调动学生学习的积极性,创造一个宽松、平等、民主的课堂氛围,给学生以心理上的安全和精神上的鼓舞。
四、归纳总结
经过学生的研究结果发现,在实验误差范围内,△S=常数,所以就证明了自由落体运动是匀变速直线运动,并可求得加速度的大小,然后总结出自由落体运动的规律。经过上面的研究,得出结论是水到渠成的事了。
对本节课,教材以正面叙述的方式直接将自由落体运动的性质交待出来了,闪光照片的处理也是定性的。很多老师在上这堂课时,也是采取传统的方式把经过叙述一遍,然后把结果告诉学生,最后通过题目加以巩固,教学效果比较明显。但这与《新课标》的理念是不符的。《新课标》要求通过观察思考,使学生经历“提出问题”、“讨论交流”、“实验探究”等过程,形成物理概念,认识物理规律.并在应用中加深理解,使学生置身于科学探究的氛围之中进行学习,亲自经历形成概念和发现规律的过程,逐漸培养他们独立思索、善于发现问题、攻克难关、创造性地解决问题的能力。因此根据《新课标》的理念,在这部分教学中我采取了探究式教学,并借助于一些媒体把这一过程展示出来,给学生搭建一个探究的平台。在这个过程当中不仅发现了问题、解决了问题,更重要的是学生在这个探究过程中亲自体验到了物理研究的基本思路和科学方法。“书上得来总觉浅,绝知此事要躬行”,因此,在教学中应重视过程与方法的教学。