656-教學設計：探究加速度與力、質(zhì)量的關系

1、.：.；教學設計：探求加速度與力、質(zhì)量的關系江蘇省如皋中學 程柱建 226521 HYPERLINK mailto:strongczj163 strongczj163設計思想】本節(jié)課是高中物理必修1第四章“牛頓運動定律第二節(jié)的第一課時，第二課時將在第一課時的根底上安排學生實驗。牛頓第二定律是動力學的中心規(guī)律，是本章重點和中心內(nèi)容，本節(jié)課那么從實驗角度為后面研討牛頓第二定律做知識鋪墊。教學設計采用了“基于問題處理的物理課堂教學方式。筆者思索高中階段教學的實踐要求，以為教學設計主要圍繞教學的知識、才干目的展開，在參考了有影響的問題處理教學方式后，構建了適宜高中物理課堂教學

2、的方式，如圖1所示。圖1 基于問題處理的課堂教學的方式筆者提出該方式的思想：教師要更新教育觀念，實現(xiàn)教師角色和行為的轉變，以問題為主線，堅持學生的主體位置,充分發(fā)揚教師的主導作用，使學生在創(chuàng)設的問題情境中，產(chǎn)生學習的需求，自動探求、親身體驗，并經(jīng)過協(xié)作與交流，完成對知識的意義建構，培育思想才干，提升探求才干?！窘虒W重點】1如何提供并丈量研討對象所受的力。2如何丈量研討對象的加速度?！窘虒W難點】指點學生經(jīng)過自主學習和小組協(xié)作學習，設計實驗方案，并討論可行性?！救S目的】知識與技藝1了解物體的加速度大小與力和質(zhì)量有關。2設計實驗探求加速度與力和質(zhì)量的定量關系。3讓學生了解DISLab的構成及實驗的

3、過程。過程與方法1讓學生猜測并會用控制變量法研討加速度與力和質(zhì)量的定量關系。2指點學生經(jīng)過自主學習和小組協(xié)作學習，設計實驗方案。3經(jīng)過演示實驗驗證學生的猜測，激發(fā)學生學習的興趣。4讓學生初步體驗科學探求的方法。情感態(tài)度與價值觀1經(jīng)過問題處理教學培育學生的問題認識和問題才干。2經(jīng)過協(xié)作學習培育學生的協(xié)作與交流才干?！緦嶒炂鞑摹緿ISLab數(shù)字化信息系統(tǒng)實驗室力學軌道及附件其中擋光片寬度0.020m，載重片45g/片4片、小車和擋光片總質(zhì)量125g等、計算機及軟件、光電門傳感器2個、鉤碼10g/個5個【教學過程】流程內(nèi)容闡明選擇問題活動一：回想知識，提出問題問題1：關于力和運動的關系，以下幾種說法

4、中正確的選項是CA必需有力作用在物體上，物體才運動B沒有力的作用，物體就要逐漸停下來C必需有力的作用，物體的速度才干改動D要堅持速度不變，必需有力的作用問題2：關于物體的慣性，下述說法中正確的選項是CA運動速度大的物體不能很快地停下來，是由于物體速度越大，慣性也越大B靜止的火車起動時，速度變化慢，是由于靜止的物體慣性大的緣故C乒乓球可以快速抽殺，是由于乒乓球慣性小D在宇宙飛船中的物體不存在慣性問題3：物體運動形狀改動的快慢用什么物理量來描畫？學生：加速度問題4：物體運動形狀改動快慢與物體的哪些要素有關？學生：物體的加速度大小與物體的受力和物體的質(zhì)量有關。問題5：物體質(zhì)量一定，作用力越大加速度越

5、大嗎？舉日常生活中的例子闡明他的觀念。問題6：物體受力一定，質(zhì)量大的物體加速度小嗎？舉日常生活中的例子闡明他的觀念。 學生：當物體的質(zhì)量一定時，作用力大，物體的加速度大。當物體的受力一定時，質(zhì)量大的物體加速度小。 經(jīng)過問題1、2穩(wěn)定上節(jié)課內(nèi)容的同時，讓學生感遭到物體運動的改動與力和質(zhì)量有關，然后讓學生根據(jù)日常生活的例子，得到加速度與力和質(zhì)量的定性關系。表征問題活動二：大膽猜測，設計實驗猜測：加速度的大小與合外力、物體的質(zhì)量應該有怎樣的定性關系？ 學生：1加速度隨合外力的增大而增大，即加速度能夠與合外力成正比；2加速度隨物體質(zhì)量的增大而減小，即加速度能夠與合外力成反比。問題7：用什么方法研討加速

6、度與力、質(zhì)量的關系？學生：控制變量法。m一定 ， a、F的關系；F一定，a、m或a、1/m的關系。問題8：有什么方法可以直觀地驗證他的猜測？學生：圖象法。學生表征問題后首先猜測的應該是最簡單的關系正比關系。處理問題提出假設設計實驗：實驗目的：探求加速度與力、質(zhì)量的關系實驗的大體思緒：1實驗預備：1研討對象是什么？如何丈量研討對象的質(zhì)量？對應的實驗器材？2如何提供并丈量研討對象所受的力？對應的實驗器材？3如何丈量研討對象的加速度？對應的實驗器材？2.實驗步驟：1m一定 ，探求 a、F的關系。2F一定，探求a、m或a、1/m的關系。3.實驗的本卷須知：4.實驗數(shù)據(jù)的記錄與處置：活動三：小組交流，邏

7、輯論證類別其他小組的實驗設計思緒可行性分析m的丈量天平丈量F的丈量1.重物的重力小車和砝碼的質(zhì)量重物的質(zhì)量2.平衡摩擦力3.用氣墊導軌4.改動導軌的傾角從而改動Fa的丈量1.打點計時器逐差法2.光電門傳感器可以測時間，從而得到擋光板經(jīng)過光電門的瞬時速度3.比較法初速度為零的勻加速直線運動，加速度比等于位移比，再用控制變量法探求規(guī)律。4.頻閃照相教學時采取學生先獨立探求，然后小組討論。學生小組內(nèi)協(xié)作學習與小組間實驗設計思緒的交流時間約25分鐘。有些小組提出的實驗思緒有一定的創(chuàng)新性，培育和激發(fā)學生的創(chuàng)新思想也正是基于問題處理的課堂教學的功能之一。表格中的思緒是部分小組協(xié)作學習的成果。處理問題檢驗假

8、設活動四：教師演示，驗證猜測演示實驗：教師引見實驗原理及實驗儀器。引導學生得出a的丈量方法：。實驗過程：1小車質(zhì)量一定時，探求加速度與拉力的關系2重物拉力一定時，探求加速度與質(zhì)量的關系實驗圖像：圖2為圖像，圖3為圖像。圖2 圖3學生根據(jù)實驗結果得出結論：學生經(jīng)過演示實驗了解了DIS實驗的構成及原理，同時實驗結果驗證了本人的猜測，能激發(fā)他們學習物理的興趣。交流評價活動五：總結方法，自我評價問題9：根據(jù)本節(jié)課的過程以及伽利略的科學方法，他能總結出科學探求的普經(jīng)過程嗎？ 學生：察看景象提出問題討論問題提出假設邏輯論證實驗檢驗處理問題問題10：科學探求過程需求我們以一種什么態(tài)度面對？學生：實事求是、百折不撓的科學態(tài)度小組評價：根據(jù)學生的課堂表現(xiàn)，評選優(yōu)秀學習小組。學生在問題處理過程中閱歷了勝利與失誤、體驗與反思。課后思索問題11：在演示實驗中，用鉤碼的重力mg替代了小車所受的拉力，現(xiàn)實上鉤碼的重力mg與小車所受的拉力相等嗎？在什么情況下，可以用鉤碼的重力mg近似替代了小車所受的拉力？問題12：在實驗中為何要將軌道傾斜一個角度？傾角過大或過小在所作圖象中有什么反映？【教后反思】該課題是新課程的新增內(nèi)容，旨在經(jīng)過實驗讓學生領會控制變量法是研討物理規(guī)