摘 要:高三一輪復(fù)習(xí)時(shí)間緊、任務(wù)重,如何做到課堂的高效是教師經(jīng)常研討的問(wèn)題,主要就“驗(yàn)證牛頓第二定律實(shí)驗(yàn)課”闡述問(wèn)題式教學(xué)法的優(yōu)越性,能夠有效突破教學(xué)重難點(diǎn),大大提高課堂教學(xué)效率。
關(guān)鍵詞:?jiǎn)栴}式教學(xué)法;牛頓第二定律;平衡摩擦力;系統(tǒng)誤差
高三一輪復(fù)習(xí)既要全面夯實(shí)基礎(chǔ)、構(gòu)建知識(shí)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò),又要有效突破知識(shí)重難點(diǎn),使得同學(xué)們對(duì)所學(xué)內(nèi)容的掌握“知其然,更知其所以然”,以期他們?cè)谟龅絾?wèn)題能就題論題,思路靈活變通,而不是死記硬背成為學(xué)習(xí)的機(jī)器。問(wèn)題式教學(xué)是一種以教師教學(xué)方式的變革來(lái)達(dá)到學(xué)生學(xué)習(xí)方式的變革的教學(xué)思路,它強(qiáng)調(diào)把學(xué)習(xí)設(shè)置到復(fù)雜的有意義的問(wèn)題情境之中,通過(guò)讓學(xué)生合作性學(xué)習(xí)來(lái)解決真實(shí)性問(wèn)題,掌握隱含于問(wèn)題背后的科學(xué)知識(shí),尋找解決問(wèn)題的技巧,提升自主學(xué)習(xí)的能力。筆者在教學(xué)中發(fā)現(xiàn)如果能夠把問(wèn)題式教學(xué)法很好地用到一輪復(fù)習(xí)課中不僅能有效突破教學(xué)重難點(diǎn),還能大大提高課堂教學(xué)效率,提高學(xué)生的思維品質(zhì),為學(xué)生的高考保駕護(hù)航。下面我就“驗(yàn)證牛頓第二定律實(shí)驗(yàn)”教學(xué)談點(diǎn)體會(huì)和同仁共享,以期能拋磚引玉。
我認(rèn)為“驗(yàn)證牛頓第二定律”是高中力學(xué)中一個(gè)非常重要的實(shí)驗(yàn),它承上啟下,前面可以聯(lián)系到打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、紙帶處理、測(cè)重力加速度、摩擦力或動(dòng)摩擦因數(shù)等,后面聯(lián)系著動(dòng)能定理、機(jī)械能守恒定律等實(shí)驗(yàn),所以這節(jié)課的重要地位不言而喻。為了更好地突破本節(jié)知識(shí)的重難點(diǎn)和銜接后期教學(xué)我采用了問(wèn)題式、啟發(fā)式等教學(xué)法,效果很好。
一、平衡摩擦力問(wèn)題
這個(gè)問(wèn)題困擾了很多同學(xué),考慮到知識(shí)的延展性和學(xué)生的學(xué)習(xí)障礙我設(shè)置了幾個(gè)問(wèn)題并啟發(fā)引導(dǎo)他們通過(guò)獨(dú)立思考、合作交流等方式予以解決。
1.為什么要平衡摩擦力?
答:保證砝碼和砝碼盤(pán)的總重力等于小車(chē)所受的合外力(F=mg)
2.如何平衡摩擦力?
答:墊高長(zhǎng)木板有打點(diǎn)計(jì)時(shí)器一端形成斜面,利用小車(chē)自身重力沿斜面的分力等于小車(chē)所受的摩擦力(即Mgsinθ=μMgcosθ)
3.怎么判斷是否已經(jīng)平衡摩擦力?若平衡摩擦力不夠或過(guò)了會(huì)怎樣?
答:輕推小車(chē)勻速運(yùn)動(dòng)或紙帶打出的點(diǎn)點(diǎn)跡均勻;導(dǎo)致a-F圖像與橫軸或縱軸有截距,但不影響斜率(K= )
4.已經(jīng)平衡摩擦力后改變小車(chē)質(zhì)量是否要重新平衡摩擦力?
答:由Mgsinθ=μMgcosθ知與M無(wú)關(guān),所以無(wú)須再平衡摩擦力
通過(guò)上述的問(wèn)與答,我想學(xué)生對(duì)問(wèn)題的認(rèn)識(shí)會(huì)很透徹,在此類(lèi)題目中涉及相關(guān)問(wèn)題他們都能夠給予清晰準(zhǔn)確的答案。
二、系統(tǒng)誤差問(wèn)題
本實(shí)驗(yàn)存在著系統(tǒng)誤差,為了減小這個(gè)誤差要求M≥m,許多同學(xué)對(duì)此問(wèn)題的認(rèn)識(shí)是不夠的,導(dǎo)致與之相關(guān)的實(shí)驗(yàn)題和選擇題都不能予以準(zhǔn)確的解答,為此我設(shè)置了以下幾個(gè)問(wèn)題:
1.系統(tǒng)誤差的原因是什么?
答(如圖):平衡摩擦力后,令繩的張力為T(mén),小車(chē)的加速度為a,則對(duì)車(chē)有T=Ma,對(duì)砝碼盤(pán)有mg-T=ma,聯(lián)立可知
很顯然T≠mg,但實(shí)驗(yàn)中我們把小車(chē)所受的合力認(rèn)為等于砝碼盤(pán)和砝碼的總重力,這里由于原理不完善導(dǎo)致存在著系統(tǒng)誤差。
2.為什么要滿(mǎn)足M≥m的關(guān)系?
答:由T= mg可知,若M≥m,可以近似認(rèn)為T(mén)=mg,所以小車(chē)的加速度理論值是大于實(shí)際值
3.能否避免這個(gè)誤差,有何啟發(fā)?
答:我們考慮如果以系統(tǒng)為研究對(duì)象呢,有mg=(M+m)a,這里就不存在系統(tǒng)誤差,但a-F(mg)圖像的斜率為 ;在實(shí)驗(yàn)探究動(dòng)能定理,驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律時(shí)為了避免系統(tǒng)誤差也可以考慮選擇以系統(tǒng)為研究對(duì)象,即mgs= (M+m)v22- (M+m)v21
教學(xué)同仁都知道如果把上述兩個(gè)問(wèn)題弄透了,我們不僅掌握了本實(shí)驗(yàn)所要求的知識(shí)和方法,同時(shí)關(guān)于牛頓第二定律以及相關(guān)知識(shí)和題型就都掌握了,這就大大提高了一輪復(fù)習(xí)課的效率。
作者簡(jiǎn)介:張士軍,1976年10月生,男,安徽省懷遠(yuǎn)第一中學(xué),中學(xué)高級(jí)教師,主要研究課堂教學(xué)的有效性。
編輯 溫雪蓮