【《在高中物理教学中开展研究性学习的实践案例案例》5600字】

在高中物理教学中开展研究性学习的实践案例案例目录TOC\o"1-3"\h\u32603在高中物理教学中开展研究性学习的实践案例案例 1313361.1基于课堂研究性学习的“力的分解”教学设计 1271551.2基于课堂研究性学习的“超重与失重”教学设计 351371.3基于专题研究性学习的“国际单位制的前沿历史研究”教学设计 7根据对研究性学习类型、组织形式、实施途径的分析，笔者将理论应用于实践，现选取了案例展示，以供参考。选取的教学内容为力的合成、超重与失重、国际单位制。其中，前两者采用的是课堂渗透研究性学习，其实施步骤的理论基础是皮亚杰的“建构主义教学论”和马斯洛的“人本主义心理学”。后者则采用专题研究性学习，其实施步骤的理论基础是布鲁纳的“发现教学论”和皮亚杰的“发生认识论”。1.1基于课堂研究性学习的“力的分解”教学设计1、教学内容分析本节内容安排在学习了三大性质力、受力分析、力的合成之后，平行四边形定则是矢量的核心内容，是学好物理学的基础，本节对其进行了深化。教材通过生活实例说明如何将已知力按实际作用效果和需要分解，由于缺乏经历，是一大难点，为此需让学生观察、体验力的效果。对于学生，通过前面的学习，对力有了一定认知，为本节课的研究学习奠定了基础，基于高一学生的认识水平，由感性到理性，由浅至深、，从学生生活入手，提炼出物理模型，通过活动探究“按效果分解”分解力。要让学生去动手做、开口说，在轻松融洽的学习环境下去探求新知，学生的能力、知识不知不觉地得以提升。2、教学过程【研究问题的提出】教师带领学生回顾力的合成的知识后，设置生活情境：播放视频“人用巧劲拉动一辆汽车人”，由于学生未曾见过此场面，会感到震惊，注意力被吸引到课堂，有强烈的求知欲望，由此引入课题《力的分解》。提问：怎样分解一个力？学生：平行四边形定则教师：具体步骤是什么呢？学生在尝试中发现问题：已知一对角线，去做平行四边形，若不加其他限制条件，可以做出无数个。设疑：怎样根据平行四边形定则分解某一已知力？【设计意图】依据“发现学习”的教学思想，学生在“做”中发现新问题。【研究探讨】根据生活实例，学生意识到力作用在物体上会产生效果，可以根据已知力的实际作用效果进行分解。【研究过程的记录】问题研究：如何确定已知力的实际效果，提出三个常见模型，层层递进。模型一：水平面上物体所受倾斜拉力的分解模型二、斜面上的物体重力的分解模型三、三角支架绳拉力的分解模型一：学生观察、总结出斜向拉力F的效果，画出F用平行四边形定则按效果分解的图；由模型一的平面到模型二的斜面，学生容易发现重力的效果使物体下滑和斜面形变。研究以上两模型后，及时引导学生归纳出将已知力按效果分解的步骤，学有所得。模型三中三角支架中绳的拉力的分解，由于学生没有这样的体验，是一个难点。可进行实验研究：将学生分组。用教师提前准备的以及学生身边的物品，发挥学生思维，设计简易三角支架，体验拉力的效果。学生方案：利用细绳、铅笔。学生方案：用圆规、钥匙串。【设计意图】为帮助学生攻破难点，从生活情境中建立物理模型，在实践中领悟某力的实际效果。【研究成果的升华】将力的分解应用于生活中的实际问题，鼓励学生自己提出相关实例，通过该过程，可以使学生意识到物理与生活息息相关，我们在学习理论知识的同时，也要有意识地学以致用。此环节，提出了三个递进的问题。为什么游乐场的滑梯倾角大？为什么桥要建很长的引桥？（3）为什么四两可拨千斤？学生讨论交流后，由代表阐述。与引入相呼应，学生解释“单手拉双车”。【设计意图】学有所用，开放探究【总结扩展】【作业布置】（1）常规作业：课时分层训练（2）研究性学习作业：常言“船使八面风”，它是说帆船依靠风航行，各个方向的风都可以，即使是逆风，有经验的水手也可以调整船帆使船航行。这其中其中蕴含了什么物理知识？请同学们分组完成以下任务：查询资料，认识帆船结构，解释逆风也能行船的原理。3、教学反思与总结因本节内容与实际生活联系紧密，教育理念是先从生活中建立模型，再回归到生活。改变传统的教学模式为研究性学习方法渗透入该堂课，秉承以学生体验为重心，教师通过创设丰富的情境，激励学生发现问题，提出解决方案，使学生成为学习的真主人。1.2基于课堂研究性学习的“超重与失重”教学设计1、教学内容分析本节内容属于对牛顿运动定律的应用，其编排目的是对受力分析和牛顿运动定律加深巩固，教材以生活现象作为引入，设置了学生活动，由实例建模，利用理论分析得出结论。提出超重与失重概念后，由图片展示了太空中的失重现象，设置了用本节所学知识解决实际问题的部分，还原了本节重在应用的宗旨。其目的在于要让学生学科学、用科学、爱科学。对于学生，初中对此有初步认识，且具备科学探究能力。但这种认识仅仅是停留在情感方面的，高中要求对其认识更深入。教学设计中不能缺少亲身体验、质疑、讨论交流、解决疑问等环节，这样是循序渐进地让学生认识到超重、失重的实质，肯定比直接给出结论更能让学生印象深刻。不仅如此，学生通过解决生活中发现的问题，也会变得善于从生活中发现问题，并用所学知识分析实际问题，真正地实现课堂知识的迁移与升华。2、教学过程【课前体验活动】用体重计测量体重，观察下蹲起立示数是否发生变化。（设计意图：通过活动，唤出学生对即将学的知识的生活经验。）【创设情境，设疑】演示“神奇的水瓶”具体操作：1、将侧壁有小孔、装有水的矿泉水瓶固定不动，其内装入的水呈抛物线流出。2、让水瓶自由下落。学生观察到在水瓶自由下落的过程，没有水洒落出来。【提出问题】为什么水没有洒落出来？是什么原理？新课教学一、认识超重与失重【实验】“测量体重”实验，分析体重计示数指什么？师：体重计示数与哪个力等大？生：可能说重力、压力、支持力幻灯片展示：人的受力分析图、体重计所受压力。引导：重力、压力、支持力的关系。学生提出自己看法，教师总结【得出结论】【实验】：“无法测量体重”实验（将摄像头对准体重计刻度盘，投影到屏幕上，一学生在其上静止、下蹲、起立，观察体重计示数）师：观察思考，以上状态中，该学生的体重是否就是体重计显示的数值？生：可能说是、不是。将问题逐步推向主题配合实验、观察，学生得出人处于不同状态，体重计的示数会不同。引出超重和失重的概念师：若用弹簧测力计测物体的重力，有何注意事项？回答：处于平衡状态。层层递进，对易错点加以辨析。陈述并展示幻灯片：超重和失重概念。二、理解超重与失重师引导：人在秤上不停地动，我们会发现什么？重力变没？生：秤的示数会发生变化师：关于人的重力会不会变，这是为什么？提出自己的见解？【学生提出问题】在什么条件下超重、失重？为什么会发生超（失）重？影响超重、失重因素有哪些？最多能超（失）重多少？……学生将问题写在黑板上：①物体在什么条件下超重、失重？②原因是什么?③影响超重、失重因素有哪些？（呈现所有问题，让学生明确接下来的研究方向）【学生猜想】应该是跟v方向或加速度方向有关【实验探究（定性研究）】超重、失重的本质是什么?分组实验（培养学生实验动手和观察能力。）合作学习，相互交流各自看法：超重失重似乎是由v方向、方向决定的。教师引导学生在具体操作时，学生是否会遇到问题。对遇到问题提供解决方案。生：人运动时，示数变化太快，看不清楚。师：怎么解决这个问题？生：慢镜头回放。教师呈现早已录好的视频（内容为学生在体重计上静止、蹲下、起立）放慢镜头去放视频，学生观察师：再次观察后，同学在上述的哪些状态下是超重?或失重？回答：通过观察，知道我们在向下蹲的过程中，先是处于失重状态，而后处于超重状态。在起立过程，先是处于超重状态，而后处于失重状态。师：超重、失重与速度无关，与加速度有何关系？回答：加速度向下时，失重；加速度a向上时，超重。针对该环节做出点评，得出结论:物体的超重、失重与加速度的方向有关，加速度向下时，失重；加速度向上时，超重。【理论研究】超重、失重的本质是什么?与哪些量有关？方法：利用牛顿第二定律定量研究创设问题情境：运行的电梯里内的体重计上站有一个质量为m的人，问题：（1）当电梯加速上升（加速度恒为），用理论分析出体重计显示的数值应为多少？判断人是处于超重状态或失重状态。（2）当电梯加速下降（加速度恒为），用理论分析出体重计显示的数值应为多少？判断人是处于超重状态或失重状态。小组合作：1、2组探究第（1）问，3、4组探究第（2）问。（由此例题将实验转入理论研究）教师巡视，及时发现问题并指导。学生展示、教师点评要强调规范的书写过程的重要性，幻灯片展示：超重N′＝mg＋ma＞mg；失重N′＝mg－ma＜mg。学生自我检查，听讲，及时的信息反馈可以强化教学效果。突出重点，巧破难点。教师引导学生认识到超重、失重的多少由物体质量m、加速度的乘积ma决定。师：如果＝0，体重计示数为多少？这时人处于什么状态？生：体重计示数为mg。静止或匀速。三、完全失重现象师：若为重力加速度，N′为多少呢？回答：N′＝0。幻灯片展示完全失重概念。阅读：教材相应部分。引导、提问：完全失重状态下，哪些现象将消失，同学们回顾经历。会想到课前所做的神奇的水瓶实验，激发学生应用理论去分析引入实验原理，前后呼应。生：这正是水瓶处于完全失重状态下表现出来的现象。当水、瓶壁之间不存在压强，水就不得从中喷出。（学以致用，学生有成就感）师：很好，我们通过探究得到了新知识，而且解决了大家课前、课中的所有疑问。现大家回顾一下，我们在探索、发现新知识的过程中，经历了哪些阶段，试着总结一下。学生回答后，幻灯片展示：生活或实验现象——发现问题——提出猜想——进行探究——得出结论——将结论应用于生活、科技。追问：从中我们获得了哪些知识呢？学生自我总结，相互交流。为激发学生的科学态度、爱国精神，播放神州飞船的发射、在太空中对接、舱内宇航员移动的视频……观看、讨论。【课后作业】（1）常规作业：课时分层训练（2）研究性学习作业：仔细留意我们周围的超重、失重现象，可借助网络查阅资料，然后整理一份相关的研究报告。教学反思与总结本堂课渗透了研究性学习的思想与方法，这个过程，有学生参与、有教师讲授，有引子也有演示，使用本设计方案进行教学，通过将本节内容与实际生活联系紧密，让学生置身于真实的物理情境中，得以让学生难以理解的概念，在研究性学习过程中，学生经历亲身体验，思想碰撞后，较好地掌握了，教学效果相对提高了。学生反映，自己学习的热情高涨。有学生说：“老师，这样利用周边的东西做实验，我觉得很有意思，原来我们学物理是有用的”；“这堂课对于基础不好的我而言，通过与同学的讨论，帮我解决了我的疑问，我课后做题时，正确率高，对学习物理信心满满”。1.3基于专题研究性学习的“国际单位制的前沿历史研究”教学设计问题的提出“单位制”的教学内容，教材安排在牛顿第二定律后，由此提出物理公式可以确定物理量的单位，介绍了国际单位制。对于建立国际单位制的原因未说明，学生会对此感到好奇。我们应该知道单位制之所以统一是一定的文化背景下形成的，而不是一朝一夕就能完成的，其是前人为适应生活而不断改进所形成的。为让学生学习前人坚持不懈的精神，教师可以将此部分向课外扩展，但以素质教育为出发点，不应由教师直接把历史灌输给学生，而应引导学生明确研究内容、借助网络收集资料，整理后，相互交流。以此逐渐地培养学生善于学会学习的能力。基于此，成为我们开展“国际单位制的前沿历史研究”这个研究课题的出发点。（二）研究的目的和意义本研究意在了解国际单位制成立的历史，感受中华民族的智慧结晶，认识实际问题中统一国际单位制的重要性，有意识地采用国际单位制解决问题。同时增强研究意识，研究过程中，引导学生崇尚真理，尊重事实，增强理性思维，能运用科学的思维方式认识事物，多角度分析问题，独立地解决问题。（三）研究方案的设计（1）确定研究问题：根据提出的研究课题，确定学生调查方向：①中国古代关于时间及时间单位的确立②中国古代长度及长度单位的确定③中国古代质量及质量单位的确定（2）确定研究方案：成立课题研究小组；小组成员协作查询所需资料；对获取的相关资料进行科学的整理，形成研究报告；组织展示汇报，对本次研究成果进行总结，并进行相应的评价。（四）研究方案实施过程（1）成立研究小组将所有学生以每组3～6人为标准进行分组，小组成员的组成可以是自由组合的，但是必须以要能发挥每人优势，让每人都参与到研究中来为前提。根据本次研究确定的具体研究方向有三个，考虑学生时间有限，可以合理分配，让不同小组负责不同的研究问题。（2）收集信息资料进入收集资料环节前，每个小组要先理清自己需要收集信息的方向，例如：需要查询些什么？可以利用哪些资源进行查询？查询后以何种方式记录？再针对每个成员的长处，在组内进行分工细化。这样才能高效地完成任务。（3）整合信息资料各小组收集好所需资料后，要学会取其精华、去其糟粕，在经过研究讨论后，将最佳调查结果整理出一份详细的报告。（4）组织展示汇报为了看到学生的研究效果，需要对本次研究成果进行总结，并进行相应的评价。此环节由教师组织，学生参与。常见的形式有：开展成果分享座谈会和成果专栏展示各组的研究成果。最终汇总各组的报告，形成一份完整的调