从牛顿第二定律演示实验引出的思考

1、从牛顿第二定律演示实验引出的思考牛顿第二定律是力学知识的核心内容，本节课通过演示实验帮助学生建立了牛顿第二定律。本节课的演示实验对培养学生进行科学探究，激发兴趣，正确建立牛顿第二定律十分重要。从教学实践来看本节课演示实验大体有两类，一类是按教材上的实验装置演示，另一类是利用气垫导轨演示。下面就这两类演示实验的教学效果和所引发的思考作一简单讨论。一、 两类演示实验方法的比较教材实验装置简单直观，渗透着物理实验的基本方法，蕴涵着实验的一些技能。本实验的第一个基本技能就是平衡摩擦力，为何要平衡摩擦力，平衡摩擦力需要怎样操作。这里面既有原理又有操作技巧，细心观察摩擦力的平衡过程中可以培养观察能力和耐心

2、细致的实验作风。本实验的第二个基本技能就是利用间接测量法将不易直接测量的物理量加速度转化为易测的物理量位移，这是物理实验常用的方法之一，学生已经学习了匀变速直线运动的规律，加速度和位移的关系是清楚的，演示中通过两小车在相等时间里发生的位移的比较来确定加速度的关系从而通过控制变量的方法的出牛顿第二定律。间接测量法对培养学生的实验能力十分重要，为学生今后设计实验，对测量某些不易直接测出的物理量提供了有利的手段。实际上中学物理量有很多都是间接测量出来的，例：重力加速度、电阻率、电池电动势和内阻、电阻、折射率等。这种方法对开拓学生思路、转换思维方式十分有益。把复杂问题简单化，化难为易、化繁为简、使不可

3、能变为可能更符合培养创新人才的需要。利用气垫导轨实验装置能够得到多组真实的精确数据，渗透着物理实验收集和处理数据基本方法。本演示由于利用了气垫导轨实验中的次要因素摩擦阻力可以忽略不计，学生能象真实的科学研究那样分析处理数据，经历科学探究的历程从中归纳得出牛顿第二定律。高中物理课程标准明确告诉我们应该让学生认识到实验操作是在相关原理的指引下进行的，学会把实验获得的信息演绎归纳成结论，只动脑不动手和只动手不动脑都是不正确的。本演示实验旨在引导学生主动参与探究过程以增强学生对科学探究的体验。平心而论学生比较相信真实的物理情景，故可以通过实验数据，引导学生自主性的建立记录数据的表格，分析和处理数据进而

4、的出结论性的东西。本实验把比较精确的现代教学仪器引入课堂，通过光电控制，把测量值直接以数字形式展示给学生可以唤起学生的参与意识，有助于学生实事求是的记录数据，培养学生科学态度和实事求是的科学作风。科学的采集实验数据在物理实验中十分重要，而对数据的分析和处理的能力对学生终身学习都有益处。通过上述两种方法的比较，我们看出两种演示从不同侧面注重了学生能力的培养，但各有千秋，虽然都是在控制变量的条件下得出了牛顿第二定律，但却给我们留下了许多思考和借鉴的部分，为我们今后的教学提供了第一手经验和资料。二、 两种演示实验的教学效果分析教材的演示实验比较注重实验过程，演示中的原理和方法略显复杂,而且演示过程对

5、部分学生来说接受起来比较困难，特别是原理，会引起部分学生兴趣不足的情况发生，同时本演示实验所占课时较长，而所取数据又较少，可能分散学生的注意力，且实验误差较大甚至误差可能超过允许范围，得出的结论可信度降低，演示的教学效果有可能降低。气垫导轨演示虽然原理也比较复杂，但直接通过计数显示器显示加速度值，可见度大为增强，学生读取数据的兴趣盎然，而气垫导轨的一些原理也给学生留下了悬念，可以激发学生的探索欲。本演示所用课时较少，数据精确，真实性强，为牛顿二定律建立打下了良好的实验基础。通过以上分析，作为演示实验，主要是为概念和规律的建立而引入的，演示实验是分析、综合以至形成知识的基础，所以演示实验应该围绕

6、培养学生主动参与科学探究为目的，应该以效率高，效果好为出发点，使演示实验发挥最佳功能。而利用气垫导轨作演示实验恰恰做到了这一点，正应为如此本节课演示最好还是利用气垫导轨作演示。教材中的演示实验虽然可以在课堂上演示，但若改成学生分组探究实验效果会更好，学生可以利用所学的物理知识设计实验，探究物理实验方法，从而得出结论性的规律 牛顿二定律。通过学生的分组实验能够培养学生用实验的手段探究物理规律的能力，培养学生观察和动手能力。三、对物理演示实验的几点思考1、演示实验是形成知识的基础，发展兴趣，故演示实验应该直观性强，可读性和可视性高，使更多的学生可以读出，可以看到，可以亲历科学探究的过程。在过程和方法上得到熏陶。2、演示实验对培养学生能力十分重要。引导学生学会对实验进行数据采集、分析得出结论是中学物理教学的重要任务，为学生发展潜能奠定基础。故演示实验应尽可能以数据来得出结论，从而使学生形成实事求是的科学态度和科学精神。3、演示实验是师生交流的平台，通过演示