彭長禮 肖華平

(南康中學(xué) 江西 贛州 341400 )

1 教學(xué)案例

1.1 創(chuàng)設(shè)情境引入新課

同學(xué)們，上一節(jié)我們學(xué)習(xí)了牛頓第一定律，知道力是速度變化的原因，而速度改變快慢用加速度來描述，那么加速度與什么因素有關(guān)呢？先請大家看一個實驗(演示雙層軌道實驗)，如圖1所示.

圖1 雙層軌道演示實驗

(1)這是兩輛質(zhì)量相同的小車，通過一根系著小桶的細線連接，小桶中放入砝碼，從而給小車一拉力，同時釋放小車，請同學(xué)們觀察．

(事先在兩小桶中放入不同質(zhì)量的砝碼使小車所受拉力不同，讓學(xué)生比較小車的加速度大小)

目的：引入如何比較小車加速度的方法.

(2)在剛才加速度更小的小車的小桶中加10 g砝碼，再比較哪輛小車加速度更大？

目的：說明加速度和外力有關(guān).

(3)在剛才加速度更大的小車上加300 g砝碼，再比較哪輛小車加速度更大？

目的：說明加速度和質(zhì)量有關(guān)．

師：通過剛才的實驗說明物體的加速度與物體所受外力和自身的質(zhì)量有關(guān)，那么它們存在什么關(guān)系呢？今天我們就來探究這個問題．

語言要有激情，調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情．

1.2 新課教學(xué)

提出猜想

教師：那么加速度與合外力、質(zhì)量到底有怎樣的定量關(guān)系呢？

學(xué)生討論，教師在學(xué)生分析的過程中板書歸納．

探究a與F和m的定量關(guān)系

(1)確定研究方法

像這種一個物理量與多個因素有關(guān)時，一般采用控制變量法來研究？比如，研究小車加速度a與拉力F關(guān)系時，控制小車質(zhì)量m一定；研究小車加速度a與小車質(zhì)量m關(guān)系時，控制拉力F,即控制小桶中砝碼質(zhì)量一定．

(2)方案探究

下面請同學(xué)們根據(jù)剛才實驗以及自己桌面上提供的器材(帶滑輪的長木板、小車、打點計時器、鉤碼、砝碼、紙帶等)相互探討一下，可以采用怎樣的方案，能夠簡單、準確地找到a與F，a與m的關(guān)系．(給學(xué)生1～2 min時間交流，讓學(xué)生自己思考)

請兩個組的代表給出他們的方案．(調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，培養(yǎng)學(xué)生的表達能力)

引導(dǎo)學(xué)生用比較法探究

所以

(3) 學(xué)生進行實驗探究和數(shù)據(jù)處理

下面請同學(xué)們根據(jù)比較法來親自探究一下a與F和m的關(guān)系，并把結(jié)果填在教師發(fā)下來的表格中，同時請一組同學(xué)到講臺上來做(教師巡視指導(dǎo)，發(fā)現(xiàn)問題，規(guī)范學(xué)生的操作)

師：同學(xué)們，我注意到很多同學(xué)做完了，請幾個代表來給出他們的結(jié)果(聲音稍微剛脆有力一些，可以引起還在做實驗的學(xué)生的注意，用展臺展示學(xué)生的實驗結(jié)果，對做得比較好的要給予表揚，同時糾正存在的問題).

(4)教師探究

剛才大家用了比較法，我們能否直接測量出小車的a，m，F(xiàn)，來看看a與F和m的具體關(guān)系呢？(有的學(xué)生會提出一些好的方法，要給予表揚)

今天老師帶了一套先進的軟件可以直接測出小車的加速度(介紹郎威實驗儀器：有哪些器材，如何操作，如何采集數(shù)據(jù)等，語言要精練，有激情)，如圖2所示.

圖2 朗威實驗儀器

現(xiàn)在開始實驗，請同學(xué)一邊把數(shù)據(jù)記錄在自己的表格中，一邊注意觀察操作的過程(讓學(xué)生參與到實驗中來以調(diào)動學(xué)生的積極性，邊操作邊大聲解釋過程，完成6組數(shù)據(jù))如圖3所示.

圖3 朗威教學(xué)軟件繪圖

注意向?qū)W生解釋：

1)第一個v-t圖要解釋兩個細節(jié)：v-t圖的特征(先平、后斜、再下降)和在v-t上取哪一段圖求a？

2)出來一組數(shù)據(jù)后，說明：數(shù)據(jù)的處理方法，其中作a-F圖像法與直接比較法；我們采用a-F圖，直接比較法課后學(xué)生自己分析．

實驗結(jié)論

盡管剛才只用兩種方法，測出了幾組數(shù)據(jù)，但經(jīng)過大量的實驗及事實證明，當質(zhì)量一定時，物體的加速度與所受外力成正比；當外力一定時，物體的加速度與它的質(zhì)量成反比．

規(guī)律應(yīng)用

舉生活中的一些事例，培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用所學(xué)知識的能力，體驗探索自然規(guī)律的艱辛與喜悅．

小結(jié)

同學(xué)們，這節(jié)課通過比較法和直接測量法兩種途經(jīng)探究了物體加速度與外力、質(zhì)量的關(guān)系，并得到最終的結(jié)果：物體加速度與所受的外力成正比，與它的質(zhì)量成反比．

課后作業(yè)

如何減小因摩擦帶來的誤差.

2 案例評析

探究性實驗是以獲取物理新知識為目的教學(xué)方式，既可以復(fù)習(xí)舊的知識，又可以獲取新知識．本堂課的難度在于如何確定實驗方案探究物理量之間的關(guān)系．這是學(xué)生第一次遇到用實驗探究一個物理量同時跟兩個物理量有關(guān)的多元問題，所以應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生去尋求研究問題的實驗方法．

新課標一個很大不同就是其注重的是對學(xué)生動手能力、探究能力、自己觀察現(xiàn)象總結(jié)的能力.同樣是這一節(jié)課，以前是驗證牛頓第二定律，注重的是知識的再現(xiàn)；而現(xiàn)在變?yōu)樘骄考铀俣扰c力、質(zhì)量之間的關(guān)系，注重的是問題的提出與發(fā)現(xiàn)．本節(jié)課以實驗的形式出現(xiàn)，不僅鍛煉學(xué)生的動手能力，更重要的是如何提出問題，這些才是現(xiàn)代中學(xué)生最應(yīng)該掌握的方法和技巧．實驗過程中要引導(dǎo)學(xué)生自己獨立完成實驗，獨立進行數(shù)據(jù)的處理，最后討論實驗結(jié)果，看在哪些方面做得好，哪些方面存在問題．

應(yīng)該放手讓學(xué)生自主設(shè)計實驗，即使實驗方案不符合要求，也要加以鼓勵，因為學(xué)生在設(shè)計和操作中的體驗是很重要的．