蘇媛媛
摘 要:新課程改革要求教師在教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力,讓學(xué)生對學(xué)習(xí)有真實(shí)的感受和體驗(yàn),從而實(shí)現(xiàn)其“知識(shí)與技能”“過程與方法”“情感、態(tài)度與價(jià)值觀”三位一體。本堂教學(xué)設(shè)計(jì)旨在引導(dǎo)學(xué)生理解相關(guān)知識(shí)的同時(shí),充分體會(huì)物理與生活的聯(lián)系,體會(huì)物理的實(shí)用性。
關(guān)鍵詞:新課程;物理教學(xué);教學(xué)設(shè)計(jì)
中圖分類號(hào):G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1003-6148(2016)8-0026-2
新課程的核心理念是關(guān)注人,關(guān)注每個(gè)學(xué)生的發(fā)展,這也是當(dāng)前新課改背景下教師們學(xué)習(xí)最多、最應(yīng)該關(guān)注的理念。下面筆者結(jié)合“向心力與向心加速度”的教學(xué)實(shí)踐,談?wù)勑抡n程物理教學(xué)的點(diǎn)滴體會(huì)。
1 創(chuàng)設(shè)情境,引入新課
學(xué)生學(xué)習(xí)物理的過程是一個(gè)既艱巨又復(fù)雜的過程,需要在教師精心設(shè)計(jì)的系列教學(xué)情境中,經(jīng)過學(xué)生的自主建構(gòu)來完成。如圖1所示,本節(jié)課教學(xué)中,筆者通過設(shè)計(jì)小實(shí)驗(yàn)引入——如何以杯取球?桌上有一個(gè)乒乓球和一個(gè)高腳杯。問:不使用其他任何工具,如何讓乒乓球進(jìn)入到高腳杯內(nèi)?(注:不能用手直接將球拿進(jìn)杯中)
設(shè)計(jì)意圖:吸引學(xué)生興趣,引發(fā)學(xué)生觀察與思考“乒乓球做什么運(yùn)動(dòng)?是什么使乒乓球做圓周運(yùn)動(dòng)而不會(huì)掉下來?”從而引出本節(jié)課的課題。筆者認(rèn)為,教學(xué)中創(chuàng)設(shè)的情境應(yīng)該是取材于生活中大家所熟知的實(shí)物,操作簡單,現(xiàn)象明顯,這樣更能體現(xiàn)物理貼近實(shí)際生活。
2 學(xué)生體驗(yàn),認(rèn)識(shí)向心力
(1)學(xué)生體驗(yàn):輕繩栓住小球,使小球在水平面上做圓周運(yùn)動(dòng)。說一說:①拉繩的手有什么感受?②改變實(shí)驗(yàn)條件,手感受到的拉力變了么?③如果拉力突然消失,會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象?
設(shè)計(jì)意圖:創(chuàng)設(shè)情境讓學(xué)生有直觀的感受,化抽象為具體,培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手操作的能力,從而引出向心力的定義、特點(diǎn)及作用效果。
(2)生活中的圓周運(yùn)動(dòng)(如圖2所示)。
①物體隨著轉(zhuǎn)盤一起做勻速圓周運(yùn)動(dòng)
②圓錐擺在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)
③物體隨圓筒一起做勻速圓周運(yùn)動(dòng)
④玻璃球沿酒杯光滑內(nèi)壁做勻速圓周運(yùn)動(dòng)
圖2 生活中的圓周運(yùn)動(dòng)
本部分教學(xué)在講述幾種典型圓周運(yùn)動(dòng)的過程中,注重引導(dǎo)學(xué)生從身邊的圓周運(yùn)動(dòng)中建立模型,如“轉(zhuǎn)動(dòng)餐桌,游樂場的大轉(zhuǎn)盤、轉(zhuǎn)椅,洗衣機(jī),雜技表演中的飛車走壁”等等,較好地體現(xiàn)了“從生活走向物理,從物理走向社會(huì)”這一新課程理念,使學(xué)生從枯燥的理論知識(shí)中走出來,認(rèn)識(shí)到物理和生活息息相關(guān),從而培養(yǎng)其學(xué)習(xí)物理的興趣和用理論知識(shí)解釋實(shí)際問題的意識(shí)。本部分知識(shí)旨在引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)向心力的來源——向心力是按效果命名的力,它可以是重力、彈力、摩擦力中的某個(gè)力,可以是某幾個(gè)力的合力,還可以是某個(gè)力的分力。在對物體進(jìn)行受力分析時(shí),一定不要在物體實(shí)際所受力的基礎(chǔ)上再加一個(gè)向心力。
3 實(shí)驗(yàn)探究向心力的大小
3.1 感受向心力的大小
細(xì)線穿過筆桿,兩端分別連接大小不同的橡皮塞,讓學(xué)生利用該器材,自行改變實(shí)驗(yàn)條件,思考并驗(yàn)證:“向心力大小可能跟哪些因素有關(guān)?”(如圖3所示)
本部分教學(xué)內(nèi)容旨在培養(yǎng)學(xué)生利用簡易器材進(jìn)行開放式體驗(yàn)探究,提問時(shí)注重啟發(fā)式引導(dǎo):①你要探究向心力跟哪個(gè)因素有關(guān)?②你是如何做的?③感受到什么或看到什么現(xiàn)象?培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手探究、實(shí)踐操作和觀察的能力,體會(huì)科學(xué)探究“提出問題—猜想假設(shè)—實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證—得出結(jié)論”的過程。
3.2 向心力演示器——探究F、m、r和ω的關(guān)系
①介紹向心力演示器的構(gòu)造及工作原理(如圖4所示)。
②引導(dǎo)學(xué)生思考“探究某一物理量與多個(gè)物理量關(guān)系的時(shí)候,可否讓多個(gè)物理量同時(shí)變化?用什么方法?”——控制變量法。
③本實(shí)驗(yàn)器材可以測哪些物理量?如何測量?如何實(shí)現(xiàn)控制變量呢?——引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)表格(如表1所示)。
④實(shí)驗(yàn)操作并記錄數(shù)據(jù),得出結(jié)論。
引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí):我們不能由一個(gè)實(shí)驗(yàn)、一次測量就得出一般結(jié)論;而是要用更精密的儀器,進(jìn)行大量的實(shí)驗(yàn)才行。但是,由于時(shí)間、條件的限制,我們不可能一一去做。精確的實(shí)驗(yàn)研究表明:物體做圓周運(yùn)動(dòng)需要的向心力與物體的質(zhì)量成正比,與半徑成正比,與角速度的二次方成正比,即F=mrω2。
3.3 已知結(jié)論,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
本節(jié)課至此已得出向心力的表達(dá)式,教師將再次引導(dǎo)學(xué)生利用現(xiàn)有器材設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn):要使向心力F相等,請根據(jù)現(xiàn)有器材設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證。
3.4 向心力的表達(dá)式
復(fù)習(xí)“描述勻速圓周運(yùn)動(dòng)快慢的物理量及其關(guān)系”,引導(dǎo)學(xué)生思考“向心力還可以有哪些表達(dá)式?”自行推導(dǎo)向心力的表達(dá)式,達(dá)到溫故知新的效果。
4 及時(shí)鞏固
本部分教學(xué)設(shè)計(jì)旨在及時(shí)鞏固、應(yīng)用所學(xué)知識(shí),同時(shí)通過此道例題總結(jié)勻速圓周運(yùn)動(dòng)解題的一般步驟:①確定研究對象,進(jìn)行受力分析;②分析圓周運(yùn)動(dòng)的軌道平面,定圓心;③根據(jù)受力情況分析向心力的來源,并根據(jù)平行四邊形定則求合力;④選擇合適的向心力表達(dá)式進(jìn)行列式計(jì)算;⑤對計(jì)算結(jié)果進(jìn)行討論。
5 課堂小結(jié)
本節(jié)課的主要內(nèi)容是什么?你學(xué)到了什么物理思想和實(shí)驗(yàn)方法?
總之,在教學(xué)中要充分發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用和學(xué)生的主體作用,創(chuàng)設(shè)好的教學(xué)情境,引導(dǎo)學(xué)生動(dòng)腦、動(dòng)手,發(fā)現(xiàn)問題,解決問題。同時(shí),要有意識(shí)地引導(dǎo)學(xué)生掌握科學(xué)的學(xué)習(xí)方法,提高自身的科學(xué)素養(yǎng),這樣方能達(dá)到最好的課堂教學(xué)效果。