摘 要 以兩段生成式——合作探究模式為新課改的推手,我一直參加新課改班級的物理教學(xué),在課改實(shí)踐中,我一直思考如何上好預(yù)習(xí)課,預(yù)習(xí)課上得成功,展示才高效。在湘西州教科院黃院的提醒和指導(dǎo)下,我試著從我在107班和113班所上的《向心加速度》(人教版,物理必修②第五章曲線運(yùn)動,第五課)談一談如何更好地執(zhí)教預(yù)習(xí)課。
關(guān)鍵詞 合作探究 預(yù)習(xí)課 向心加速度
以兩段生成式——合作探究模式為新課改的推手,我校又進(jìn)行了新一輪課改深化。
兩年多時間里,我參加了學(xué)校組織的幾次考查、參觀、學(xué)習(xí)。在課改實(shí)踐中,我一直思考如何上好預(yù)習(xí)課,預(yù)習(xí)課上得成功,展示才高效。
在湘西州教科院黃院的提醒和指導(dǎo)下,我試著從我在107班和113班所上的《向心加速度》(人教版,物理必修②第五章曲線運(yùn)動,第五課)談一談如何更好地執(zhí)教預(yù)習(xí)課。
2013年3月12日下午三點(diǎn)二十五分,第6節(jié),高一年級107班,相對來說,學(xué)生的基礎(chǔ)稍好一點(diǎn)。在學(xué)生閱讀課文,小組自主合作探究的時間里,根據(jù)《教參》教材分析與教學(xué)建議,我首先把教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)以及要重點(diǎn)理解的向心加速度的方向、大小版書在黑板上。
其次,教科書對向心加速度的引入是從運(yùn)動和力關(guān)系的討論開始的。所以我提醒學(xué)生仔細(xì)閱讀思考與討論欄目和正文時,要學(xué)生把這一段話的基本思路歸納總結(jié)出來。
其基本思路是 “如果物體不受力,它將做勻速直線運(yùn)動—— 圓周運(yùn)動不是直線運(yùn)動。沿圓周運(yùn)動的物體一定受力——勻速圓周運(yùn)動的物體,受的力是什么方向——考慮實(shí)例:地球繞太陽,地球受到力的方向;細(xì)繩拉著小球在光滑水平面上做圓周運(yùn)動,小球所受合力的方向——勻速圓周運(yùn)動物體所受的合力指向圓心 物體的加速度也指向圓心——直接給出向心加速度的兩種表達(dá)。
顯然,專家們精心撰寫的課文真是好,從必修一學(xué)過的熟習(xí)知識入手,由淺入深,由理論到實(shí)例,再到理論,學(xué)生在知識的迷宮中,沿首這一條鋪設(shè)好的路不知不覺地由陌生到進(jìn)入狀態(tài),再到漸入佳境,一氣哈成,輕松地學(xué)習(xí)了該課的知識結(jié)構(gòu)體系。
接下來,我隨機(jī)叫了三組共5人,青云社組:向 導(dǎo) 湯長浩。第七感組:李 林。晨曦組:向 峰 郁 鵬。分別把各自小組概括的基本思路寫在了黑板上。其中青云社向?qū)?、湯長浩同學(xué)板書的基本思路比較正確:
如果物體不受力——靜止或勻速——如果物體速度的大小或方向改變——它受到了力——沿著圓周動運(yùn)的物體一定受力—— 例1、例2——合力指向圓心——加速度也指向圓心—— an=v2/r,an=w2/r。
于是我緊緊抓住這個機(jī)會,重點(diǎn)分析了例1、例2,結(jié)合圖5.1-1圖5.5-2給學(xué)生講清地球和小球所受的合力方向,運(yùn)用牛頓第二定律F合=ma的矢量性,順利得出加速度的方向和向心加速度的概念。
并進(jìn)一步指明由a=△v/△t可以導(dǎo)出向心加速度大小的表達(dá)式,此時許多同學(xué)的探究欲望更加高漲。我因勢利導(dǎo)地叫他們閱讀做一做欄目:探究向心加速度大小的表達(dá)式。這份熱情持續(xù)了好幾天。在后來一段時間內(nèi),包括向?qū)?,湯長浩、向峰、郁鵬、李林、宿紹勝等十幾位同學(xué)先后與我探究該問題。
再接下來第7節(jié)課,在113班繼續(xù)上《向心加速度》預(yù)習(xí)課。黃院問我113班學(xué)生的基礎(chǔ)怎么樣,我說,基礎(chǔ)較差。于是黃院笑著說,那能不能換一種方式,先設(shè)法提出勻速圓周運(yùn)動有沒有加速度的問題,把學(xué)生的味口調(diào)動起來,如果出現(xiàn)了不同的結(jié)果,再讓雙方各抒已見,學(xué)生勢必要說服對方,必然自覺地閱讀文章內(nèi)容,然后找準(zhǔn)機(jī)會,我再參與進(jìn)去,因勢利導(dǎo),水到渠成,效果肯定會更好。
于是我和黃院爬到六樓的113班,果然如黃院之愿!
“上節(jié)課我們學(xué)習(xí)了勻速圓周運(yùn)動的知識,知道線速度的大小不變,v2=v1。而在必修1我們學(xué)習(xí)了勻速直線運(yùn)動的加速度為0,并且特意板書:a=△v/△t=(v2-v1)/△t = (v-v)/△t =0,于是我問到:“同學(xué)們!勻速圓周運(yùn)動有沒有加速度?。俊?/p>
各小組經(jīng)過一段時間討論后,海枯學(xué)城組的鄧興橋同學(xué)說:沒有,理由是:勻速圓周運(yùn)動的線速度大小不變,由a=△v/△t、可知a=(v2-v1)/△t, v2=v1, a=o,一路同行組的鄒湖蓮?fù)瑢W(xué)說:有!但a=o,書上有路組的向紹明同學(xué)說有,理由是雖然圓周運(yùn)動的線速度大小不變,但方向時刻改變,所以說,勻速圓周運(yùn)動的速度在發(fā)生變化,既然速度在發(fā)生變化,△v便不等于0,所以一定存在加速度,于是我就“抓住”向紹明那一組“窮追猛打”。
“既然有加速度,那加速度方向如何呢?”于是乎各小組又進(jìn)行新一輪的自主合作探究。經(jīng)過一段時間討論之后,鄧興橋、鄒湖蓮?fù)瑢W(xué)先后上講臺,結(jié)合必修2第20頁圖5.5-1、圖5.5-2給大家分析物體的受力情況及合力方向。
于是我和學(xué)生們一起對照,歸納、總結(jié)得出:
由牛頓第二定律可知,物體所受的合力指向圓心,所以物體的加速度也指向圓心——得出向心加速度的概念。
回過頭來,我反問鄧興橋、鄒湖蓮等,你們由a=△v/△t得出a=o究竟錯在哪里呢?在向紹明等同學(xué)的幫助提醒下,他們意思到了速度是矢量、矢量的合成不能簡單地運(yùn)用代數(shù)加、減法,而是要運(yùn)用平行四邊形法則或者三角形法則。
看到時機(jī)成熟,我指出通過進(jìn)一步的分析,正是由a=△v/△t導(dǎo)出向心加速度大小的表達(dá)式an=v2/r,把v=wr代入,可得an=w2r。
接下來,很多學(xué)生就自覺地閱讀、探究第21頁的做一做欄目“探究向心加速大小的表達(dá)式?!?/p>
抽晚自習(xí)時間我又和學(xué)生一道繼續(xù)進(jìn)一步討論如何推導(dǎo)向心加速度表達(dá)式……
一、預(yù)備知識1:如果分別構(gòu)成兩個角的兩條邊,兩兩垂直,則這兩個角相等。
如圖1:DE⊥BC,EF⊥AB,則∠ABC=∠DEF,
圖1
證明: ∵EF⊥AB,∴∠ABC= 90€埃螰EB,
DE⊥BC,∴∠DEF = 90€埃螰EB,
∴∠ABC=∠DEF
二、預(yù)備知識2:矢量的合成滿足平面四邊形法則(三角形法則)
如圖2:
圖2
V1 + V2 = V12
把V2平移后,上圖可變?yōu)槿切畏▌t:V1 + V2 = V12可寫成V2 = V12 - V1(圖3)
圖3
V2 = V12 - V1
結(jié)合△法則圖形可理解為:可把兩個矢量的箭尾未端平移在一起,然后用則連結(jié)兩個矢量箭頭頂端的矢量(方向指南被減矢量)就是它們的差。
三、設(shè)做勻速圓周運(yùn)動的物體速度率為v,經(jīng)過很短的時間 t,位置由A變到B,則根據(jù)預(yù)備知識2可畫出求 V=VB-VA的矢量合成圖形△CBD(圖4),
由預(yù)備知識1可得:∠CBD= ,
圖4
進(jìn)而可知:△CBD∽△AOB,
則有: V/│AB│=v/r……①
因?yàn)椋?t很短,故弧AB近似為直線,
│AB│≈孤AB的長度= ·r……②
由①②聯(lián)合可得: V=V·
當(dāng) t很短時:a= V/ t
=V· / t
=v·( / t)
=v·w
=v2/r
=w2·r
(v=w·r)
這樣和同學(xué)們一起探討an=v2/r=w2·r的來龍去脈后,學(xué)生參與了公式的得出過程,體驗(yàn)了每一步得來的依據(jù),公式記得牢,用起來踏實(shí)放心,收到了很好的效果。
通過《向心加速度》預(yù)習(xí)課的教學(xué),使我深刻認(rèn)識到:(1)富于策略地引導(dǎo);(2)適度的點(diǎn)撥;(3)抓住機(jī)會“究追猛打”就一定能上出精彩的預(yù)習(xí)課。
參考文獻(xiàn):
[1]高中物理教學(xué)大綱(課程標(biāo)準(zhǔn))[M].
[2]人教版,物理必修[M].
[3] 人教版, 中學(xué)物理教學(xué)參考(教師用書)[M].