探究加速度与力质量的关系教学设计

探究加速度与力 质量的关系 教学设计 山东省平阴县第一中学 严中格 在新教材教学中 新课标要求我们改变过去过分强调知识传授的倾向 注重科学探究精神 让学生亲 自经历科学探究过程 学习科学研究的方法 培养学生的探索精神 实践能力以及创新意识 探究式教 学 是实现其作用的很好的教学方法 加之物理学科的特点 探究式教学 理应受到我们物理教师的青 睐 可一些习惯于旧的传授式教学的老师 一时难以转变教学模式 不知如何操作 改革的浪潮又推着你 必须前进 因此倍感苦恼 又因 探究式教学 操作过程调控难度大 更让一些教师感到力不从心 笔者 这几年一直在进行这方面的尝试探究 我校物理组一直在进行 引导发现尝试探究 的课题研究 小有 收获 在具体操作 探究式教学 的过程中感觉还算比较顺手 下面就我上过的高一物理必修 1 第四章第 2 节 实验 探究加速度与力 质量的关系 一堂公开课 谈谈我对这节探究课的大概设计思路和课后的 反思体会 一 教学设计一 教学设计 1 吃透新 吃透新课标课标精神 精神 领领悟教材教学意悟教材教学意图图 确立三 确立三维维一体的目一体的目标标 新课标较原有的教学大纲更注重对学生动手能力 探索能力 自己总结观察现象的能力的培养 以本 节课为例 以前是验证牛顿第二定律 注重的是知识的再现 而现在变为探究 注重的是问题的提出与发 现 本节课以实验的形式出现 不仅锻炼学生的动手能力 更重要的是如何设计实验 如何提出问题 以 及如何操作 如何进行数据处理 分析并得出实验结果 这些才是现代中学生最应该掌握的方法和技巧 至于学生自己设计的方案不管是否符合要求 不管实验后能否得出正确的结论 都要加以鼓励 因为学生 在设计和实际操作中的亲身体验才是最重要的 因此 本节课的三维目标制定如下 三维目标三维目标 一 知识与技能 理解物体运动状态的变化的快慢 即加速度大小与力有关 也与质量有关 通过实验探究加速度与力的定量关系 意意图图 加速度与质量的定量关系下一课时探究 实践证明 1 课时 45 分钟根本无法探究 2 个问题 若调 成 2 课时合上 又给学校正常的教学秩序带来不便 所以建议分 2 课时探究 培养学生动手操作能力 二 过程与方法 指导学生定量的探究加速度和力 物体质量的关系 知道用控制变量法进行实验 学生自己设计实验 自己根据自己的实验设计进行实验 对实验数据进行处理 看能得出什么结论 三 情感 态度与价值观 通过实验探究 培养学生实事求是 尊重客观规律的科学态度 通过实验探究激发学生的求知欲和创新精神 培养学生的团队合作精神 教学重点教学重点 控制变量法的使用 如何提出实验方案并使实验方案合理可行 实验数据的分析与处理 教学难点教学难点 如何提出实验方案并使实验方案合理可行 实验数据的分析与处理 2 充分准 充分准备备教学器材 教学器材 让让更多的学生参与更多的学生参与 本节课学生可能会设计出各种可行或不可行的实验方案 因此要尽可能的多准备 多提供一些实验室 已有的器材 加上学生自备的 以便供学生选用 可提供下列器材 教具准备教具准备 多媒体课件 小车 一端带定滑轮的长木板 带小盘的细线 砝码 规格 10g 20g 30g 40g 用 作牵引小车的力 钩码 50g 4 个 用来改变小车的质量 打点计时器 套数 够全班 4 人一组用 的 一般学校都应该有这样的器材 纸带 课本 P78 图 4 2 5 的实验器材 2 套 气垫导轨 1 套 刻度 尺 秒表 计算机等 3 教学内容的 教学内容的组织组织要得当要得当 1 首先要符合课程标准的基本要求 更要贴近绝大多数学生的认识水平 本节课探究加速度与力 的关系 学生已探究过小车速度随时间变化的规律 已具有了利用打点计时器测小车加速度的基本技能和 方法 所以为大部分学生准备了足够的 利用打点计时器探究小车加速度与力关系 的实验器材 2 其次要紧跟上现代科学技术 社会生活的发展水平 本次探究为学生提供了气垫导轨 1 套 利 用光电门测速研究 更具有利用先进设备研究问题的现代研究特色 3 再则还要留给教师开发拓展教学内容和学生在一定范围内选择学习内容的空间 本次探究也为 学生提供了课本 P78 图 4 2 5 的实验器材 2 套 此套方案虽不直接测出加速度 但利用 比较 的研究 方法 不同于用打点计时器测出加速度 绘出 a F 图研究的方法 这样给学生自主选择的空间 学生更有 主人翁的意识积极主动地参与研究 也便于培养学生的发散思维 领悟用不同的方案 不同的方法研究 殊途同归 4 教学方式方法 教学方式方法选择选择要要贴贴切 运用要有科学性 切 运用要有科学性 艺术艺术性性 以自主 自主设计方案 自主选择器材 合作 四人一组协作 探究为原则 注意结合学生和教 材的特点选择不同的教学方法 以达到激发学生的学习兴趣 调动学生的积极性 让学生饶有兴趣地参与 到教学的全过程中来 经过自己的思维活动和动手操作获得知识的目的 从而体验到科学探究的全过程 其中的乐趣和成功感 教学过程教学过程 根据以上原则 制定如下大体教学过程 1 设置情景 提出问题 引入新课 引起学生学习兴趣 多媒体模拟货车空载与满载起动情况 视频播放赛车起动情况 问题 1 想想看 加速度的大小可能与什么因数有关 学生直接回答或分组定性讨论再作回答 灵活机智 看学生情况而定 问题 2 研究一个量与多个量之间关系时 采用什么方法研究 以前遇到过这种方法吗 根据学生的回答 点出重要的研究方法 控制变量法 并引出本节课的探究课题 问题 3 控制变量法的具体步骤 控制什么 研究什么 教师点出 因时间关系 本节课先探究加速度与力的关系 2 引导学生设计探究方案 提示问题 需要测哪些物理量 需要用到什么器材 根据你课前预习准备情况 小组讨论 交流 并 汇总设计的方案 派代表向全班同学汇报 笔者认为这样的多方案探究 应让学生课前预习 自主设计比较好 否则课上现场设计 方案是否成 熟 是否可行在其次 关键是学生对要研究的问题缺乏足够的思考 自然对其他同学提出的方案也就很难产 生共鸣并发表自己的意见 对多种方案的领悟也就比较肤浅 当然 学生的基础好 能力高 亦可现场设计 3 小组代表汇报方案 教师引导学生分析其可行性 点出不同方案中具体操作步骤中的关键处 方案 1 试图用秒表 刻度尺测出静止的小车释放一段时间后的位移 求出加速度 改变合外力 得出 a F 图象 不妥之处 测的 时间 误差太大 方案 2 利用打点计时器测出小车在不同合外力下产生的加速度 绘出 a F 图象 关键处点拨 小盘与砝码的重力何时可看作小车受的外力 木板一端稍作垫高 使小车匀速滑下 此时小车受的合力是多大 提醒 1 小盘与砝码的质量应远小于小车的质量 理由以后再作说明 提醒 2 操作中的共同协作 打出的 四条纸带每人处理一条 方案 3 根据课本上参考案例 利用 P78 图 4 2 5 的实验器材 测出质量相同的两列小车 在不 同合外力作用下 相同时间内 发生的位移 看位移之比和合外力之比情况 关键处点拨 位移之比为何等于加速度之比 如何设计表格 研究方法与方案 2 有何不同 方案 4 用气垫导轨 利用光电门测小车不同位置时的速度 记录的时间填入表格 输入电脑 电脑处理并绘出 a F 图象 此套方案根据学生的情况 可安排师生协作作最后的演示 4 各小组根据自己设计出来的方案 主要是方案 2 和方案 3 选择器材进行实验 老师巡回指导 参与到各小组的实验中 根据不同小组的情况 给予不同的指导 小组安排 设置四个学生用一套器材 而不是两人一套 有利于学生在实验中互相交流与合作 培养四人小组中每个学生的团体合作和竞争精神 有利于老师 关注到更多学生 包括一些学习有困难的学生 有利于分层教学 因材施教 合作好 可有效利用时间 5 让小组代表汇报探究成果 无论方案 2 得到的 a F 图线是否过原点 方案 3 得到的 a1 a2 与 F1 F2的值是否相等 老师都应给予鼓励性的评价 侧重对学生实验过程以及和其他同学合作交流情况 的评价 6 学生自由提问 说出实验中还发现的问题以及遇到的困难 师生共同探讨 帮助解决 方案 2 中出现下列图线的原因 并让同学们观察 出现下列图线对应小组所垫的木板高度是否恰到 好处平衡掉摩擦力 即观察小车是否匀速下滑 方案 3 中发现滑动距离较大时 误差较大 原因 7 师生共同协作演示方案 4 利用电脑处理数据 实验结果比较精确 分析得出结论 物体的质 量一定时 物体的加速度跟物体所受的合外力成正比 且加速度的方向与合外力的方向一致 本演示意 图 只让学生感知利用现代科技手段的方便之处 精确之处 对于学生用现有的器材亲自动手实验所得的结 论 虽有偏差 不能加以否定 至于如何用 数据处理软件 处理实验中得到的数据 让同学们课后讨论 激 发他们求知的欲望 小结并布置作业小结并布置作业 1 完成实验报告 2 设计 探究加速度与质量关系 方案 3 思考如何进行数据处理 二 教后反思与体会二 教后反思与体会 新课标倡导探究式学习方式 首先摆在我们一线教师面前的问题是 1 如何认识 探究式教学 2 怎样摆正好教师在探究式教学中所处的位置 怎样 引导 学生一步步 自主 探究获得知识 越俎代庖式 还是 放羊式 建立怎样的师生关系 3 怎样把握好时间问题 一节课主要探究什 么 探究多长时间 全过程探究吗 4 如何控制场面 5 如何评价学生 1 认识问题认识问题 学生一次小小的体 学生一次小小的体验验 受益 受益终终身身 一些教师忙于 应试教育 习惯 题海战 习惯 灌输式 认为这样 一节课可灌输很多知识 讲很多题目 而 探究式教学 一节课能得到的知识相对少得多 甚至感觉浪费了时间 殊不知 从内容 形式上看是少了些 但这 小小的获得 可是学生亲身体验得来 将终身不忘 体验 是每个学生成长 过程所必需的 学生只有在参与中深刻体验成功 体验挫折 体验合作 体验质疑 体验挑战 才能健康 成长 科学探究教学模式正是为每个学生提供了平等 参与 的机会 通过 体验 促进学生的健康成长 以便更好地适应现代社会对人才发展的需要 学生发展的同时也促进了教师和整个教学的发展 在学生的 探究过程中 学生提出了很多具有建设性的问题 探究式教学 提高了学生的动手能力 自己总结观察 现象的能力 探索能力 更重要的是通过实验探究激发了学生的求知欲和创新精神 这些岂是灌输式所能 达到的 况且你的大量灌输 学生又能吸收多少 我认为我们的老师应该提高认识 本着对学生终身发展 负责态度 积极投身到课改行列 积极参与 探究式教学 几年的实践证明 我们所带的参与课改的班 级 在高考中学科成绩非但不低 反而取得了非常优异的成绩 2 角色 角色问题问题 教 教师师是是组织组织者 引者 引导导者 者 评评价者 价者 师师生互生互动动 民主平等 民主平等 1 在探究式教学中 教师应该转变角色 不应一包到底 切不可 越俎代庖 要相信学生的能力 要大胆放给学生去探究 完全解除教师的 指挥棒 让学生在 实验课题 的统领下 以自己的方式 自己的习惯 自己的情感和自己的认知规律去探索 去研究 去发现 去感悟 去体验 得出合理的物理 结论 教师可与学生一起实验探究 但不要把自己的观点强加给学生 当然也不能 放羊式 不闻不问 不顾学生的基础 没有目标 没有点拨 这样学生势必难以探究 教师的 引导探究 首先要运用多媒体 小体验等各种教学手段创设物理情境 点燃学生探究新知 的欲望 其次要根据学生的基础 认知水平点拨其思考 探究什么 方向 途径 收集与处理 高一的起 始探究要多引导 以后可逐步放手 2 建立新型的师生关系 实现从师道尊严到民主平等角色的转换 确立民主平等的师生关系 探究式教学 体现以人为本 给学生创造体验成功的机会 力图让学生轻松活泼 自由地学 让每 一个学生都能看到希望 每一个学生都能学好 营造一个生动活泼 师生互动的教学氛围 使教师 学生 之间形成良性互动 彼此形成学习共同体 营建一个允许质疑 讨论 探索的公平竞争环境 在民主的环 境下 师生之间可以平等对话 教师对学生的行为给予客观的评价 只有这样才能有效的培养学生的创新 才能 心理学上著名的 罗森塔尔效应 表明 来自教师的理解 宽容和期待 良好的师生关系有利于创 造热情和激发学生的荣誉感 自尊心 进取心的培养 能把学生原有的一点创造思维火花燃成永不熄灭的 熊熊烈火 3 时间问题 探究要有主次 进行有效探究 课前 课上相结合 灵活处理教学内容 有效利用时 间 学生活动本身就很耗时间 再加上学生这么大面积地进行科学探究活动 时间变成了突出问题 课堂 45 分钟 已经无法满足科学探究的需要 要给学生充分活动的时间 要进行大面积完整的探究活动 两 堂课连上当然比较合适 但大多数学校一般不能连排 老师应随机应变 灵活地根据 课程标准 来调整 教学内容和教学进度 要能根据不同班的具体情况来安排教学环节 探究的内容不能过多 主要探究什么 并非每个问题都要让学生逐个探究 对于难度较大的探究课题 为了能在给定的时间内完成探究活动 可课前给学生布置任务进行预习准备 可课前让学生进实验室认识器材 选择器材 熟悉器材 本案例的 处理是 一 探究内容减半 二 采用课前设计方案 选择并熟悉器材 通过作业练习 纸带处理求 加速度 问题 这样大大推进了课堂探究的进程 将有充足的时间进行这节课必须进行的探究环节 交流 方案 自主探究 汇报成果 综合评价 笔者认为 探究的结果可以有出入 但探究的时间要充足 过程 要尽量完整 否则匆匆探究 草草收场 只能流于形式 达不到探究的目的 办法在人想 时间不应成 问题 4 控制 控制问题问题 加 加强纪强纪律教育 加律教育 加强强理理论论修养修养 在这种教学模式中 教师是引导者 组织者 就算教师准备非常充分 也难免会经常发生一些意外 再加上五六十人一班 教师组织起来就非常费劲 很难顾及到每个学生 往往会出现失控的场面 甚至出 现了有些乱的局面 建议加强纪律教育 严格要求学生遵守实验纪律 特别是第一次进实验室要严格要求 好的习惯 好的风气要从第一次开始 教师更要加强理论修养 才能灵活机智 5 评评价价问题问题 改 改变对变对 成功成功 概念的理解 采用概念的理解 采用 激励性激励性 评评价价 传统评价 重在结果评价 一纸试卷定优秀 新课标理念下的评价应构建 合理 科学 多元化 的 评价体系 与知识和技能的评价不同 不要把探究的结论作为评价的唯一标准 而要根据学生参与探究活 动的全过程所反映出的学习状况 对其学习态度 优缺点和进步情况等给予肯定的激励性的评价 学生的 积极参与 大胆发表意见就是 成功 由于学生的先天条件和后天的兴趣 爱好的差异 课堂教学中教 师应尽量避免统一的要求 采取分层次 多方位的教育理念 对他们不是采取取长补短 而是采用扬长避 短 让他们在不同层面上有所发展 体会到成功的喜悦 注意培养全体学生的参与意识 激发其学习兴趣 并将其在活动中的表现纳入教学评价中来 改变以往只凭学生考试成绩来评价学生的不科学不合理不公平 的单一评价方法 总之 教育的出发点是人 归宿也是人的发展 探究式教学 就是从学生出发 做到以人为本 为 每个学生提供平等 参与 的机会 让学生在宽松 民主的环境中体验成功 健康成长 只要我们加强认 识 积极探索 定能找到得心应手的 探究式教学 方法 以上点滴是我在投身课改 进行 探究式教学 中的体会与心得 希望我的一些想法和做法能对同仁有所帮助 不当之处 敬请专家和同仁批评指正 实验 探究加速度与力 质量的关系 教学设计 天津市第一百中学 李春华 教学目标 一 知识与技能 1 理解物体运动状态的变化快慢即加速度大小与力有关 与质量也有关 2 通过实验探究加速度与力和质量的定量关系 3 培养学生动手操作能力 二 过程与方法 1 指导学生半定量地探究加速度与力和质量的关系 知道用控制变量法进行实验 2 引导学生自己设计实验 并根据设计进行实验 3 对实验数据进行处理 并能根据数据结果得出结论 三 情感 态度 价值观 1 通过实验 培养实事求是 尊重客观规律的科学态度 2 通过探究激发学生的求知欲和创新精神 3 培养与人合作的团队精神 教学重点 1 控制变量法的使用 2 如何提出实验方案 并使实验方案合理可行 3 实验数据的分析和处理 教学难点 1 在老师引导下提出切实可行的实验方案 2 实验的操作过程 教学用具 多媒体课件 小车 20 辆 每辆车上贴上质量为 200g 贴上 参照车 与 实验车 字样 一端带有滑轮的长木板 20 个 一次性小塑料口杯及棉线套 20 个 质量可忽略 50g 规 格钩码 10 盒 每盒 10 个 托盘天平砝码 20 盒 刻度尺 米尺 线绳若干 铁文件夹 10 个 计算机和大屏幕投影系统一套 计算器 教学要求 上课地点为实验室 共分成 10 组 五个学生一组 每组男 女生都要有 选出组长一名 每组桌上贴上组号 每个学生发学案一张 每组同学带课本 计算器 铅笔 高一物理探究加速度与力 质量的关系课例设计教学课题 实验 探究加速度与力 质量的关系课标要求 通过实验 探究加速度与物体受力 物体质量的关系 教学目标 1 使学生经历探究加速度与物体受力 物体质量的关系的过程 2 让学生感悟控制变量法 图象法等科学研究方法的应用 3 使学生体验通 过自己探究物理规律 获得物理知识的乐趣 4 使学生的观察能力 质疑能力 分析问题的能力和交流 合作的能力得以提高 教学重点 加速度与物体受力 物体质量的关系的实验探究过程 教学难点 指导 学生猜想加速度与力 实验 探究加速度与力 质量的关系实验 探究加速度与力 质量的关系 教学重点教学重点 1 控制变量法的使用 2 如何提出实验方案 并使实验方案合理可行 3 实验数据的分析和处理 教学难点教学难点 1 控制变量法的使用 2 误差来源分析 教学过程教学过程 一 导入 一 导入 师 师 牛顿第一定律定性地描述了物体的运动和力的关系 物体的运动不需要力来维 持 力是使物体运动状态发生改变的原因 物体受到的合外力不为物体受到的合外力不为 0 是物体产生加速度的是物体产生加速度的 原因 即力是物体产生加速度的原因原因 即力是物体产生加速度的原因 师 师 质量是物体惯性的量度 质量越大 惯性越大 而惯性越大就代表物体的运动 状态越难改变 运动状态难改变就是说速度变化慢即加速度小 所以质量也将决定物体加质量也将决定物体加 速度的大小 速度的大小 师 师 物体的加速度与合外力和质量有关 而且大体知道它们之间是怎样的关系 质 量一定时 受力越大 其加速度越大 受力一定时 质量越小 加速度越大 我们还想知 道它们之间有怎样的定量关系 下面我们通过实验探究这个问题 师 师 如果某个物理量与好几个物理之间均有关系 那如何单独研究它与其中一个物理量 的关系呢 生 生 控制变量法 控制变量法 控制变量法 要研究某两个量之间的关系 必须保证其它所有的量都不变 比如我们如果 要探究加速度与合外力的关系时一定要保证这两个量之外的所有量均不变 这样才能确定 加速度的变化仅仅是由合外力的变化引起的 二 实验准备 二 实验准备 实验器材 实验器材 小车 打点计时器 纸带 一端带滑轮的长木板 细线 砝码 钩码 刻度尺 天平 师 师 本节课我们探究的内容是加速度与力 质量的关系 那实验中肯定要测量计算加 速度 质量 合外力这三个物理量 师 师 对于物体运动的加速度的测量计算 哪位同学有好的思路建议 生 生 可以跟前面测量匀变速直线运动加速度一样用打点计时器 师 师 对于小车质量的测量 我想大家应该知道用什么样的测量仪器吧 生 生 用天平 师 师 很好 就是用天平 现在我们已经解决了两个物理量的测量计算 那还有最后一个 就是如何测量计算小车所受的合外力 这是今天这节课的一个重点 也是一个难点 师 师 在思考如何测量物体所受的合外力前我们先思考如何才能给小车提供一个恒定的合 外力 大家可以根据老师给你们的实验仪器来思考回答这个问题 生 生 把附有滑轮的长木板平放在水平实验桌上 将细绳一端与小车相连 一端绕过滑轮 下面挂上钩码 小车在钩码的牵引力下运动 通过增减钩码数改变小车的受力 通过往小 车上增减砝码改变小车的质量 师 师 通过增减钩码数改变小车的受力 那我们如何来测量小车所受的合外力呢 是不是 钩码的重力就是小车所受的合外力呢 生 生 小车受四个力 重力 支持力 摩擦力 绳子的拉力 重力和支持力相互抵消 物体的合外力就等于绳子的拉力减去摩擦力 小车所受的合外力不是钩码的重力 师 师 有没有办法把摩擦力的影响给消除了呢 师 师 我们虽然不能消除摩擦力 但我们可以消除摩擦力的作用效果 通过前面的学习 中我们已经了解到 一对平衡力的作用效果是可以相互抵消的 我们能不能用一个与摩擦 力平衡的力来抵消摩擦力的作用效果呢 使摩擦力有等于没有 学生 平衡摩擦力 学生 平衡摩擦力 我们将长木板倾斜一定角度 应该等于 此时物体在斜面上受到的合外力为 0 做实验时肯定无法这么准确 我们只要把木板倾斜到物体在斜面上大致能够匀速下滑 可木板倾斜到物体在斜面上大致能够匀速下滑 可 以根据纸带上的点来判断 以根据纸带上的点来判断 这就说明此时物体合外力为 0 摩擦力被重力的沿斜面向下 的分力 下滑力 给抵消了 由于小车的重力 G 支持力 N 摩擦力 f 相互抵消 那小车 实验中受到的合外力就是绳子的拉力了 师 师 那如何来测量绳子的拉力呢 生 生 看钩码的重力就行了 钩码的重力不就是绳子的拉力吗 师 师 是吗 那请同学们先回答我一个问题 什么情况下绳子的拉力等于钩码的重量 或 当绳子拉力等于钩码重力时 钩码做的是什么运动 生 生 当绳子拉力等于钩码重力时 钩码做的是匀速直线运动或静止 师 师 实验钩码做的是匀速直线运动吗 生 生 不是 钩码与小车一样做匀加速直线运动 绳子的拉力应该小于钩码的重力 师 师 那怎么办呢 理论计算发现当砝码质量比小车质量小得多时 当砝码质量比小车质量小得多时 1 6 绳子的拉力 绳子的拉力 近似等于砝码的重力 即小车受到合外力近似等于砝码的重力 近似等于砝码的重力 即小车受到合外力近似等于砝码的重力 这个结论在我们学完本章 之后自己就可以证明 三 探究过程三 探究过程 加速度与合外力的关系加速度与合外力的关系 实验基本思路 实验基本思路 保持物体的质量不变 测量物体在不同的合力作用下物体的加速度 分析加速度与合外力的关系 实验数据的记录处理 实验数据的记录处理 设计一个表格 把同一物体在不同的力的作用下的加速度填 在表中 为了更直观地判断加速度 a 与合力 F 的数量关系 我们以 a 为纵坐标 F 为横坐 标 根据各组数据在坐标系中描点 如果这些点在一条过原点的直线上 说明 a 与 F 成正 比 如果不是这样 则需要进一步分析 加速度与质量的关系加速度与质量的关系 实验的基本思路 实验的基本思路 保持物体所受的合外力相同 测量不同质量的物体在该力的作用 下的加速度 分析加速度与质量的关系 实验数据记录处理 实验数据记录处理 设计第二个表格 把不同物体在相同力的作用下的加速度填在 表中 根据我们的经验 在相同力的作用下 质量 m 越大 加速度 a 越小 这可能是 a 与 m 成反比 但也可能是 a 与 m2成反比 甚至更复杂的关系 我们从最简单的情况入 手 检验是否 a 与 m 成反比 在数据处理时我们用下面的技巧 a 与 m 成反比 也就是 a 与成正比 如果以 a 为 纵坐标 以为横坐标 根据图象是不是过原点的直线就可以判断 a 与 m 是不是成反比 要 不是再用 m2来试 四 实验结论四 实验结论 怎样由实验结果得出结论怎样由实验结果得出结论 在这个实验中 我们根据日常经验和观察到的事实 首先猜想物体的加速度与它所 受的合外力及它的质量有最简单的关系 即与合外力成正比 与质量成反比 如果这 个猜想正确 那么根据实验数据以 a 为纵坐标 以 F 为横坐标 和以 a 为纵坐标 以为横 坐标作出的图象 都应该是经过原点的一条直线 但实际情况往往不是这样 描出的点有 些离散 并不是严格地位于某条直线上 用来拟合这些点的直线并非准确地通过原点 这时我们会想 自然规律真的是和吗 如果经过多次实验 图象中的点都十分靠近 某条直线 面这些直线又都十分接近原点 那么实际的规律很可能就是这样的 可见 到这时为止 我们的结论仍然带有猜想和推断的性质 只有根据这些结论推 导出的很多新结果都与事实一致时 它才能成为 定律 探究加速度与力 质量的关系探究加速度与力 质量的关系 第一课时 第一课时 三维目标三维目标 知识与技能 知识与技能 1 理解探究加速度与力 质量的关系的合理性及必要性 2 理解实验思路的合理性 以及用图象处理实验数据的有效性 过程与方法过程与方法 通过经历探究加速度和力 质量的关系的过程 让学生体验如何平衡摩擦阻力 减小 系统误差的操作方法 培养学生的实验设计能力 概括能力和分析推理能力 情感 态度与价值观情感 态度与价值观 1 通过实验探究激发学生的求知欲和创新精神 2 培养学生的相互学习共同提高的学习态度 与他人合作 交流的团队意识和团 队精神 3 体会探究过程中的所用的科学方法 建立严谨的科学实验观 教学重点教学重点 1 怎样测量物体的加速度 2 怎样提供和测量物体所受的力 教学难点教学难点 指导学生选择器材并设计实验方案 教学用具教学用具 多媒体课件 带有滑轮的长木板 2 块 小车 2 个 打点计时器 秒表 钩码 夹子 刻度尺 粗细线 教学过程教学过程 一 引入新课 探究中的提出问题 用多媒体播放小汽车和载重汽车的启动视频 通过观察我们可以看到 小汽车启动的快 而载重汽 车启动的慢 这是什么原因呢 由上节学习可知 物体的质量越大 物体的运动状态越难改变 物体的质量越小 物 体的运动状态越容易改变 请同学们根据上节所学知识猜想 物体的运动状态的变化快慢 即物体加速度的大小与哪些物理量有关 学生猜想 加速度的大小与物体的受力 质量有关 可以互相讨论 二 推进新课教学 既然加速度的大小与物体的受力 质量有关 那么到底存在怎样的关系 同学们讨论 一下 用什么实例可以定性说明它们之间的关系 学生回答 1 质量大的物体加速度小 例如 一般小汽车从静止加速到一定速度 只需十 几秒的时间 而满载的货车加速就慢得多 播放视频 2 受力大的物体加速度大 例如 比赛用的小汽车 可以在很短时间内达到很 快的速度 而一般的小汽车却不能 播放视频 教师 刚才同学举的例子很好 物理学不满足这样定性的描述 那么我们用什么方法来研究加速度与物体的受力和物 体的质量之间的定量关系呢 学生思考后回答 可以先研究加速度与物体受力的关系 再研究加速度与物体的质量 的关系 教师 那么三个物理量之间你认为该怎么研究会容易一些呢 学生 先保持质量不变 研究加速度与力的关系 再保持力不变 研究加速度与质 量的关系 教师 很好 给予肯定的评价 下面我们就用这种方法来研究加速度与物体受力和质量的关系 一 加速度与力的关系 学生阅读课本 明确两方面的内容 1 实验的基本思路 保持物体的质量不变 测量不同力作用下的加速度 分析加 速度与力的关系 2 实验数据分析 根据定性分析结果判断 力越大 加速度越大 猜测 或 1 设计表格 2 为了直观判断加速度与力的关系 建立坐标系 描点 连线 通过得到的图线 分析 a 与 F 的关系 若这些点在过原点的一条直线上 说明 a 与 F 成正比 若不是这样 则需进一步说明 二 加速度与质量的关系 学生阅读课本 明确两方面的内容 1 实验的基本思路 保持物体受力不变 测量不同质量下的加速度 分析加速度与 质量的关系 2 实验数据分析 根据定性分析结果判断 质量越大 加速度越小 猜测 a 与 m 成反比或 a 与 m2 成反比甚至更复杂 1 设计表格 2 为了直观判断加速度与质量的关系 建立坐标系 描点 连线 通过图线分析 a 与 m 的关系 思考 若加速度与质量的二次方成反比 则应该怎样处理数据 这个实验需要测量的物理量有三个 物体的加速度 物体所受的力 物体的质量 质量可用天平测量 本实验要解决的主要问题是怎样测量加速度和怎样提供与测量 物体受到的力 三 制定实验方案时的两个问题 1 怎样测量 或比较 物体的加速度 你能想到哪些方法 学生分组讨论 思考讨论后回答 方法一 让物体做初速度为 0 的匀加速直线运动 用刻度尺测量物体运动的位移 用秒表测量出物体运动的时间 然后由公式算出 教师 很好 方法二 让物体做初速度为 0 的匀加速直线运动 在运动物体上安装一条通过打点 计时器的纸带 根据纸带上打出的点来测量加速度 上述两方法的共同点是直接测出加速度 而我们要探究的是加速度与其他物理量之间 的比例关系 如果不直接测加速度 我们能否找出加速度与质量之间的定量关系呢 学生思考讨论后回答 方法三 由加速度的公式 如果测出两个初速度为 0 的匀加速运动在相同时间内 的位移 X1 X2 位移之比就是加速度之比 方法四 由加速度的公式 如果测出两个初速度为 0 的匀加速运动在相同位移内 的时间 t1 t2 时间比的平方就是加速度之比的倒数 2 怎样提供和测量物体所受的恒力 现实中 仅受一个力的物体几乎不存在 然而 一个单独的力的作用效果与跟它大小 方向都相同的合力的作用效果是相同的 实验中力 F 的含义可以是物体所受的合力 那 么如何为物体提供一个恒定的合力 如何测出这个合力呢 学生分组讨论 思考讨论后回答 把附有滑轮的长木板平放在水平实验桌上 将细绳一端与小车相连 一端绕过滑轮 下面挂上钩码 小车在钩码的牵引力下运动 通过增减钩码数改变小车的受力 1 通过测量钩码的重力就可以测得物体所受的合力 此时可认为绳子的拉力等于钩码 的重力 说明只有在钩码的质量远远小于小车的质量的条件下 才近似等 2 小车运动时还受摩擦阻力的影响 如何使小车所受的合力尽可能接近钩码的重力 学生分组交流讨论 并小组总结 1 换用接触面光滑的木板 2 平衡滑动摩擦力的方法 教师示范并讲解 下面请同学们根据上面我们讨论的内容选定自己的实验方案并讨论其可行性及注意事项 三 课堂小结 本节课以实验为依据 采用控制变量法进行研究 根据已掌握的物理知识自行设计 实验方案 探索物理规律是物理学研究的重要方法 其基本思路是 提出问题 猜想 作出假设 进行实验 收集数据 数据分析 得出结论 交 流评估 四 布置作业 复习并选定自己的实验方案 讨论其可行性及注意事项 五 板书设计 2 实验 探究加速度与力 质量的关系 一 加速度与力的关系 1 实验思路 保持质量不变 探究 a 与 F 的关系 2 数据分析 二 加速度与质量的关系 1 实验思路 保持质量不变 探究 a 与 M 的关系 2 数据分析 三 制定实验方案时的两个问题 1 怎样测量 或比较 物体的加速度 2 怎样提供和测量物体所受的恒力 六 教学反思 教学中以实验为依据 采用控制变量法进行研究 根据已掌握的物理知识自行 设计实验方案 探索物理规律是物理学研究的重要方法 设为首页 收藏本站 联系站长 本站首页 信息动态 文件通知 教研管理 质量工程 课题研究 党建园地 教育科研 学科资源学科资源 视视 频分享频分享 集体备课集体备课 专题教研专题教研 图说教育 教学交流 在线评选在线评选 我要注册 系统帮助 银川市教育科学研究所 教育科研 研究案例 银川市教育学会第十五届优秀教育银川市教育学会第十五届优秀教育 11 12 银川市教育学会第十五届优秀教育 3 9 关于选拔推荐教育科研优秀教师 6 26 优质课获奖通报 1 17 关于教学学会第十五届论文评比的关于教学学会第十五届论文评比的 1 7 参加十六届优秀论文评选活动的老参加十六届优秀论文评选活动的老 5 10 关于开展银川市教育学会第十五届关于开展银川市教育学会第十五届 11 10 教师教学基本功的新修炼 思考 6 8 注册用户请注意 注册用户请注意 3 28 关于开展银川市教育学会第十六届关于开展银川市教育学会第十六届 4 1 银川市教科研工作先进集体 先进 1 22 07 年全国高考文综试卷 宁夏卷 3 31 改进作文教学指导方法不断提高学 5 5 银川市教育科学规划 十一五 课题 1 22 银川教研信息 2007 年第 3 期 总 1 17 四校联合运动会 校园营养早餐 探究加速度与力 质量的关系 的教学设计 发布 樊党娟 时间 2008 3 20 14 47 44 来源 宁夏银川市教科所 点击 825 讨论 0 探究加速度与力 质量的关系 的教学设计王 晓琴 宁夏银川市第二中学 本节内容是必修 1 模块中安排的第三个学生必做实验 而且是一个探究性实验 通过研 究和一线教学 完成了 探究加速度与力 质量的关系 这节课的教学前设计 教学中设计 教学后设计 流程图分别见图 1 1 图 2 1 图 3 1 尽管有些学者将此设计流程称为以教为 主的教学设计 但我们认为现在的教学前设计采取这种流程还是比较方便 易于书写教案 我们在应用时在各个环节中都渗透了以学为主的理念 如前期分析主要分析学习者的认知现 状和学习的心理 目标阐明按照新课程的三维目标为基准 教学策略也是采取以学生为主体 的教学策略 教学评价标准见表 4 1 分别采取了学生自我评价和小组评价的策略 一 探究加速度与力 质量的关系 的教学前设计 探究加速度与力 质量的关系 的教学前设计流程图见图 1 1 图 1 1 探究加速度与力 质量的关系 的教学前设计流程图 探究加速度与力 质量的关系 这节课是原来教材中的演示实验 通过教师演示实验数据引 导学生总结牛顿第二定律 新教材安排为探究性实验 本文作者在一线教学中就这节课进行了精 心的设计和认真做课 最后完成了这节课的教学设计 探究加速度与力 质量的关系 的教学设 计方案见表 1 1 表 1 1 探究加速度与力 质量的关系 的教学设计 课 题 探究加速度与力 质量的关系 文艺汇演 学生军训 学生作品 1 学生作品 2 张所汇报工作 学 习 需 求 分 析 本节内容是必修 1 模块中安排的第三个学生必做实验 而且是一个探究性实验 虽然知 识内容不多 但加速度与力 质量的关系是力学中的一个很重要的知识点 而且本节课所涉 及到的科学方法对学生的发展是非常重要的 因此 这节课是本 单元也是本模块较重要的内 容 学 习 者 分 析 通过前面的学习 学生对加速度的概念有了基本的认识 体会了通过实验研究物理问题 的科学方法以及探究式学习方法 而且学生逻辑推理能力和抽象思维的能力与初中相比也有 了较大的提高 因此 教师若能进行适当的引导 是可以达到本节课的教学目标的 实验仪 器分析 打点计时器 带滑轮的长木板 小车 钩码 塑料小桶 细绳 气垫导轨 天平 螺帽 10g 带滑轮的长木板 小车 钩码 细绳 螺帽 10g 长夹子 以上提供了可以测加速 度和力的多种器材可以使用 知识 与实 验技 能 了解影响加速度大小的因素 能通过实验探究得出物体的加速度与所受的外 力成正比 与物体的质量成反比 要重视学生实验技能的提高 使学生能正确使 用高中物理实验项目中的仪器和工具 获得较准确的实验信息 但要避免进行刻 板的技能训练 因为随着日新月异的科技进步 对技能的要求也在不断地变化 探究 过程 与方 法 通过控制变量法 学生充分体会探究问题 与小组成员进行设计实验 相互 协作操作实验 讨论分析与交流 最后得出实验结论 探 究 性 实 验 教 学 目 标 分 析 情感 态度 和价 值观 通过本节课的学习 使学生经历科学探究的过程 培养学生的问题意识 探 究意识和合作精神 体会探究过程中所用的科学方法 体验成功的喜悦 激发学 生学习物理 学习科学的兴趣 提高学习的积极性 指导 思想 依据新课程中的学生科学探究能力目标和实验能力目标 结合探究教学理论 学习理论和物理学发展过程 在课堂教学中充分把握以教师为主导 学生为主体 的教学原则 尽量提供实验探究的环境 教学 方法 将学生分成两人为一实验小组 两个实验小组为一讨论小组 在实验中设置 若干小问题 引导学生完成实验的探究过程 其中穿插适当的探究性讨论和探究 性提问 边讨论边实验 通过实验结果和交流讨论 最后对知识的理解达到共识 组 织 实 验 教 学 策 略 教学 媒体 和实 验仪 器 实物投影仪指导实验安装和测量 幻灯片辅助展示指导性提问 带滑轮的长木板 两个一组 小车 钩码 细绳 螺帽 10g 长夹子 演示实验中进行探究性教学时要结合教学内容 努力创设问题情境 刺激他们的求知欲和认 知的内驱力 调动学生分析问题和解决问题的积极性 充分发挥学生在课堂教学中的的主体作用 在演示实验中进行探究性教学时 创设问题情境的方法可以先以鲜活的事例和情境把学生的好奇 永宁县基础教育跨越式 获奖通报 doc 1 17 获奖通报 doc 1 17 如何提高课堂教学的实效性 6 9 如何提高课堂教学的实效性 6 9 多媒体在农村小学数学教学中的 6 11 多媒体在农村小学数学教学中的 6 11 引导自主探究 doc 6 17 引导自主探究 doc 6 17 宁夏中小学信息技术教材使用说明 6 22 评选 银川九中 杜改余 11 22 银川培训课件 rar 3 14 在计算教学中培养学生的良好学习 6 13 在计算教学中培养学生的良好学习 6 13 教师教学基本功的新修炼 2010 继 6 7 银川市 2011 中考历史模拟试卷参考 4 18 四校联合运动会 发布 朱耀文 播放 0 心一下子调动起来 之后通过演示实验现象创设问题情境 结合一线实践和研究主要构建了实验 中的探究性教学设计流程如图 1 1 图 1 2 探究加速度与力 质量的关系 中探究性教学设计流程图 探究加速度与力 质量的关系 的探究性实验教学过程包括 1 提出问题 2 猜想 3 设计实验 4 进行实验 收集证据 5 分析论证 得出结论 6 反馈和反思 其教 学过程和教学策略分别见表 1 2 表 1 7 表 1 2 探究加速度与力 质量的关系 的教学过程一 提出问题 教师活动学生活动教学设计意图 可能出现的 问题及预案 提出问题 普通夏利车从 0 加速到 100Km h 时至少 10s 而 F1 赛车需要时间不 超过 2 5s 请比较加速度的大小 幻 灯片显示夏利车与 F1 赛车 图片以及相关数据 请同学们猜想加速度的大小 与物体的质量和受力有怎样 的定量关系 学生根据自愿 2 至 3 人组成一个小 组 并推荐小组长 各组员结合自己课 前预习研究的结果 进行讨论交流 交 换意见 学生思考 猜想 互相讨论 发表意 见 设置情境 引入课题 这一步骤对学生的元 认知策略 问题解决技能和学习态度均有十 分重要的意义 它主要是让学生形成清晰的 目的图式 奠定解决问题的方向 引起学生 对探究活动的动机和兴趣 因此教师在组织 探究性实验教学时 首先应提供有一定难度 的问题 因为若问题太容易 学生就失去了 探究的兴趣 动机就不强烈了 太难则使学 生产生过多的挫折 失去了进一步探究的信 心 可能有的学 生回答不出 教师可让该 生继续思考 换另一位学 生回答 表 1 3 探究加速度与力 质量的关系 的教学过程二 猜想 教师活动学生活动教学设计意图 可能出现的问题 及预案 引导学生归 纳 我们的猜想 是否正确 应该怎么办 学生小组内 讨论 小组 之间交流讨 论结果 促 使学生对 a 与 m F 的 定量关系达 到初步共识 由于这个步骤是问题解决十分关键的一步 学生的一般认知策 略和智慧技能得到了锻炼 即使有时学生的假设看起来相当幼 稚 教师也不要对学生进行过多的干涉 因为只有学生的独立 探究过程 他们才能真正获得问题解决的能力 才能真正领略 到科学的本质及体会科学家探索问题的过程 其次 有时学生 的注意力偏离了问题本身 教师不妨给予适当的提醒 但这种 提醒决不能干涉学生对问题的思考 仅仅是帮助学生起到对元 认知的监控作用 不偏离目标而已 让学生了解物理学的研究思路 促进学生善于归纳 表达 学生表述 物体 加速度的大小与 物体的受力成正 比 和物体的质 量成反比 时在 语言组织上会存 在不同程度的困 难 教师一定要 及时给予合适的 校园营养早餐 发布 朱耀文 播放 0 文艺汇演 发布 朱耀文 播放 0 学生军训 发布 朱耀文 播放 0 学生作品 1 发布 马新华 播放 0 评价 表 1 4 探究加速度与力 质量的关系 的教学过程三 设计实验 教师活动学生活动教学设计意图 可能出现的 问题及预案 一 提出 探究加速度 力与质量三个因素之 间的关系 我们采用什么实验方法 幻灯片 打出 二 具体如何控制 三 第一步我们要验证的猜想 a 与加速度成正 比 若把我们的猜想写成比例式应该是什么 我 们需要测 a 测力 F 如何测 介绍实验器材 强调每个螺帽重 0 1N 用幻灯片出示 7 个问题 1 你怎么让车跑起来 2 小车做什么运动 S 与 a 的关系即位移公式是 什么 3 两辆车质量相同 要求拉力不同 最好成 倍数关系 你各挂几个 4 力成倍数关系 想知道 a 的倍数关系 可不 可以通过测 S 的关系知道 5 怎么做到两辆小车运动时间相同呢 6 能不能利用车后绳和夹子来控制小车 怎么 控制 7 小车有长度 如何测 S 利用幻灯片指导学生如何正确测位移 四 操作前的必要指导 1 将实验记录表格利用实物投影仪向学生说 明设计用意及如何填写 2 开合夹子时夹子位置始终不能动且要迅速 3 滑轮伸出桌外并保证绳子与板平行 学生思考 讨论得 出实验方法 实验 步骤 学生四人一组讨论 后回答 质量 m 可 用天平测出 力 F 由钩码所受重力代 替 V0 0 由得 由学生点评 学生观察幻灯片的 实物摄影 学生讨论如何安装 仪器 确定实验测 量物理量 设置新的情景 引入下一 问题 培养学生的实验方 法和问题意识及探究意识 引导学生学习如何确定研 究方案 实验的思路 具 体做法 步骤等 掌握控制变量法的科学方 法 就设计过程而言 学生主 要是在进行智慧技能的学 习 因此教师必须为学生 提供充足的验证条件 需 要提供完备的实验设备 对验证过程 教师不妨以 一个参与探究者的身份 参与到活动中去 对个别 重要条件予以提醒 但和 上面过程一样 不要过多 干涉学生的活动 可能发言的 同学回答的 不全面 可 由本组其他 同学补充 对语言表达 能力较差的 学生 要给 予鼓励 表 1 5 探究加速度与力 质量的关系 的教学过程四 进行实验 收集证据 教师活动学生活动教学设计意图 可能出现的 问题及预案 五 巡视指导学生 实验 解答学生遇 到的困难和问题 将有代表性的三组 实验数据投影打出 学生分组 动手实验 这一步骤主要要求学生能正确进行实验操作 会使用基本的实 验仪器 能用多种方式收集数据 并且能做到如实记录实验数据 知道重复收集实验数据的意义 培养安全操作的意识 认识到 科学收集实验数据的重要性 教师适当的引导以突破做好实验这个难点 培养学生的实验能 力 加强学生实验探究能力 由于该实验 难度大 会 出现很大误 差 所以做 两手准备 表 1 6 探究加速度与力 质量的关系 的教学过程五 分析论证 得出结论 教师活动学生活动教学设计意图 可能出现的 问题及预案 学生作品 2 发布 马新华