江蘇海門市天補(bǔ)初級(jí)中學(xué)(226111)

孫俐萍●

怎樣在課堂上做好平均速度的測(cè)量實(shí)驗(yàn)

江蘇海門市天補(bǔ)初級(jí)中學(xué)(226111)

孫俐萍●

我們知道，平均速度是初中物理運(yùn)動(dòng)學(xué)中一個(gè)非常重要的物理量.平均速度用來描述變速運(yùn)動(dòng)物體的快慢程度，它將運(yùn)動(dòng)物體所通過的某段路程的“位移”和這段通過路程所用的時(shí)間緊密聯(lián)系起來.學(xué)好物理中的運(yùn)動(dòng)學(xué)，就必須熟練掌握平均速度這個(gè)知識(shí)點(diǎn).怎樣在課堂上做好平均速度的測(cè)量實(shí)驗(yàn)?zāi)兀?/p>

平均速度;測(cè)量實(shí)驗(yàn);小車

初中物理學(xué)中常常用平均速度來描述變速運(yùn)動(dòng)物體的快慢程度.通過平均速度就能計(jì)算物體在一定時(shí)間內(nèi)所經(jīng)過的路程；也可以計(jì)算物體經(jīng)過某段路程所需要的時(shí)間.由此可知，平均速度是物理運(yùn)動(dòng)學(xué)中一個(gè)不可缺失的物理量.在課堂上理解平均速度的概念非常重要，然而，能夠做好平均速度的測(cè)量實(shí)驗(yàn)，努力培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究興趣則更為重要.

一、明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮驮?，是做好課堂實(shí)驗(yàn)的前提

在課堂上教師積極引導(dǎo)學(xué)生了解和掌握實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮驮恚@是學(xué)生做好實(shí)驗(yàn)的前提.課前讓學(xué)生預(yù)習(xí)“平均速度的測(cè)量”內(nèi)容，采用導(dǎo)學(xué)案前置的方法設(shè)置情景：請(qǐng)學(xué)生設(shè)計(jì)測(cè)量自己步行50米這個(gè)過程的平均速度的方法.

學(xué)生經(jīng)過反復(fù)的實(shí)踐得出答案是，用米尺量出步行通過的50米的路程，用電子表或手機(jī)計(jì)時(shí)器測(cè)出步行通過這段路程所用的時(shí)間，再利用v=s/t，計(jì)算出步行通過這段路程的平均速度.

在學(xué)生作分組實(shí)驗(yàn)之前，需要教師再次明確本實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹熬毩?xí)用刻度尺和秒表測(cè)量變速運(yùn)動(dòng)物體的平均速度”；實(shí)驗(yàn)依據(jù)的原理是“v=s/t”.讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中能夠有的放矢，在實(shí)踐中做到舉一反三.

二、認(rèn)知實(shí)驗(yàn)儀器是做好課堂實(shí)驗(yàn)的保證

在物理實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生必須掌握實(shí)驗(yàn)儀器的使用方法，如要進(jìn)行速度測(cè)量，在小學(xué)就使用個(gè)刻度尺、三角板等等，學(xué)生是有基礎(chǔ)的.但還是要求學(xué)生悉心觀察使用的刻度尺的分度值、量程和零刻線等要素，在使用過程中做到測(cè)量準(zhǔn)確無誤，讀數(shù)和記錄不出現(xiàn)問題.另一方面是教師要教會(huì)學(xué)生如何使用秒表，讓他們知道秒表的可以精確到0.1秒，在初中階段讀數(shù)準(zhǔn)確到十分位即可，同時(shí)演示秒表的啟動(dòng)、止動(dòng)、回零等使用方法.為了使學(xué)生熟練掌握秒表的使用方法，可以通過小車斜面移動(dòng)來練習(xí)：

將一小車放于斜面右側(cè)的頂端，將金屬片至于斜面右側(cè)的底端(如上圖).讀秒的方法同火箭發(fā)射一樣：從5倒數(shù)到0；當(dāng)數(shù)到“0”時(shí)放開小車，學(xué)生的計(jì)時(shí)開始，當(dāng)聽到小車撞擊金屬片的聲音時(shí)，立即按下停表鍵，由不同的學(xué)生報(bào)告計(jì)數(shù)后，教師在對(duì)出現(xiàn)的錯(cuò)誤進(jìn)行分析和糾正，從而學(xué)會(huì)秒表的使用方法.

三、熟知實(shí)驗(yàn)步驟是課堂實(shí)驗(yàn)成功的秘訣

教材實(shí)驗(yàn)是測(cè)定個(gè)人的行走速度，這就需要在室外來完成，從學(xué)校的實(shí)際出發(fā)，本實(shí)驗(yàn)內(nèi)容最好的場(chǎng)地就是在校園操場(chǎng)的跑道上完成，這樣不但激發(fā)了學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)的激情，也學(xué)會(huì)了物理課本知識(shí).但是，在實(shí)驗(yàn)的過程中還是要嚴(yán)格要求學(xué)生認(rèn)真操作，遵守紀(jì)律，在熟知實(shí)驗(yàn)步驟的前提下按程序完成實(shí)驗(yàn)：

1.認(rèn)知實(shí)驗(yàn)儀器是做好課堂實(shí)驗(yàn)的保證性，并在20米、30米和50米處分別做一次記號(hào).

2.在學(xué)生中指定3名學(xué)生作計(jì)時(shí)員，分別站在20米、30米和50米的標(biāo)記的地方.

3.再選出一名發(fā)令員，以小紅旗為信號(hào)，當(dāng)旗落下時(shí)表示“選手”的運(yùn)動(dòng)開始.

4.同正常的運(yùn)動(dòng)會(huì)形式一樣，“選手”可以通過正常步行或跑步的形式完成這50米的路程.

5.在操場(chǎng)上，可以幾組同時(shí)進(jìn)行，小組內(nèi)部成員可以交換角色，重復(fù)以上4個(gè)步驟的實(shí)驗(yàn).

最后將數(shù)據(jù)填進(jìn)下列表格中(可以有不同的設(shè)計(jì))：

所處位置20米40米50米所用時(shí)間t1=秒t2=秒t3=秒平均速度v1=v2=v3=

這樣在室外完成物理實(shí)驗(yàn)，教師必須全程參與并巡視，及時(shí)發(fā)現(xiàn)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中出現(xiàn)的質(zhì)疑，并給予釋疑，同時(shí)對(duì)一些錯(cuò)誤操作進(jìn)行評(píng)價(jià)與糾正.實(shí)驗(yàn)完畢，讓學(xué)生及時(shí)整理好實(shí)驗(yàn)儀器，然后再回到教室進(jìn)行實(shí)驗(yàn)結(jié)果數(shù)據(jù)的處理.四、得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論是課堂實(shí)驗(yàn)的回歸物理原理的源泉

回到教室后，給學(xué)生5分鐘的時(shí)間進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，然后讓各組學(xué)生代表將本組中填好的實(shí)驗(yàn)表格在電子白板上展示出來，通過抓拍，把幾組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)放在一起進(jìn)行對(duì)比.讓學(xué)生自己在對(duì)比中去發(fā)現(xiàn)問題：如“同時(shí)一個(gè)人的正常步行或跑步，通過實(shí)驗(yàn)求得的不同路程里的平均速度為什么不相等？”

本次課堂實(shí)驗(yàn)，學(xué)生最終會(huì)明白：同一學(xué)生做變速運(yùn)動(dòng)(正常步行或跑步)，在各段路程的平均速度是不盡相等的.由此可知，公式v=s/t所涵蓋的意義是，平均速度是用來描述做變速運(yùn)動(dòng)的物體，是在s這段路程內(nèi)或在t這段時(shí)間內(nèi)的移動(dòng)的平均快慢程度.準(zhǔn)確地說，離開s這段路程或t這段時(shí)間，平均速度是缺失現(xiàn)實(shí)的意義.當(dāng)然，在日常生活中我們常說的某人步行速度是1.2m/s；城市道路上汽車限速40km/h，火箭升空的速度為7.9km/s等等，這也是平均速度.

總之，平均速度的測(cè)量實(shí)驗(yàn)是物理課堂上探究的冰山一角.通過這樣的實(shí)驗(yàn)，學(xué)生最終不僅僅是做在這個(gè)實(shí)驗(yàn)?zāi)康幕蛟怼?shí)驗(yàn)器材、實(shí)驗(yàn)方法與步驟、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的記錄與處理上，而更多的是在實(shí)驗(yàn)中能夠極大地激發(fā)學(xué)生探究創(chuàng)新的內(nèi)驅(qū)力，能夠有效提升他們將理論與實(shí)踐相結(jié)合的能力，從而最終讓物理課堂實(shí)驗(yàn)在學(xué)生的探究實(shí)踐活動(dòng)中結(jié)出豐碩的果實(shí)來.

[1] 孔令東.《平均速度的測(cè)量》思考與教學(xué)實(shí)踐[J].《中學(xué)物理:初中版》, 2016, 34(3):65-66

[2] 李瑜.從物理課堂走出來——記一堂長(zhǎng)度、平均速度測(cè)量的探究實(shí)驗(yàn)課[J].《中學(xué)課程輔導(dǎo):教學(xué)研究》, 2013, 7(16):84-84

[3] 熊春玲.物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中小組合作學(xué)習(xí)的有效性——基于“測(cè)物體平均速度”的解讀[J].《物理通報(bào)》, 2013(s1)

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