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一、创设问题情境,提出多种猜想,激发探究热情
中学物理知识一般是以概念、定理、定律等形式呈现给学生的,所以物理知识的表现形式比较枯燥,常给人一种冰冷的感觉,但物理思索却是火热的、生动活泼的。可以说每一个物理规律都有其独特的发现过程,所以,如何带领学生体验物理知识的发生过程,重现物理学家当初进行发明创新时的火热思考,值得我们每位中学物理教师不断地探索。
二、设计探究实验,采集实验数据,形成实验解释
1.分解研究任务,为探究学习“铺路搭桥”
要提高学生制定计划的能力,就要使学生学会把探究的课题分解为几个相对独立的小问题,本课可以把问题分解为以下几个小问题:
(1) 研究哪些碰撞情况?(研究的碰撞类型如下表一)
(2) 研究哪些物理量的关系?(碰撞前后速度、动能、动量关系)
(3) 需要测量哪些物理量?(速度、质量)
(4) 怎样测量这些物理量?(质量用天平测量)
(5) 怎样采集和处理数据?(可用上述的某一种传感器采集數据并把数据直接输入电脑,利用Excel软件分析处理数据,寻找碰撞前后各物理量之间的关系)
教师引导学生逐项明确上述问题,使学生明白研究的问题、研究的方法,为下一步进行实验奠定好基础。
2.制定计划,设计实验
学生通过小组讨论,确定实验方案,选择合适的仪器。从学生现场实验来看,学生选择的仪器(光电门传感器;位移传感器速度传感器)碰撞类型、研究的问题(两滑块碰撞前后各物理量的关系)。
3.学生动手实验采集数据
学生采集的数据分两类:
两滑块碰后分开的情况,如下表三。
(1)两滑块碰后粘在一起的情况,如表四。
4.分析数据,得出结论
把上述结论填入表格进行比较,很容易看出实验结论,综合结论如表五:
教师带领学生综合比较上表并进行逐项研究。可以看出,在各种碰撞中,只有一个物理量守恒,那就是动量。可见用动量来描述碰撞问题具有很大的优越性,而用速度和动能则不行。这样得出了一个重要的定律___动量守恒定律。
三、本课实施探究教学的几点体会
与传统教学模式相比,这种教学模式有以下几个特点:
第一、改变了“教师为中心”和“课本为中心”,而是以学生活动为中心,使学生从发现者和探索者的角度出发,自己得到客观世界的规律。教师在其中并不扮演教化者的角色,而是从旁点拨和指导,是参與者、组织者。
第二、计算机作为探究学习的工具,实验了信息技术与物理教学的整合。这种教学模式要求的数据比较精确,计算量也非常大,如果没有传感器采集数据,如果没有Excel工具处理数据,是难以实现的,这也正体现了信息技术与物理课程整合的必要性。
第三、学生充分体验科学探究过程,在学习中既获得了知识又培养了能力。经过猜想假设,分组探究,交流合作,使学生在头脑中经过自己的探究和思考,实践和归纳总结,意义建构了新知识——动量守恒定律。
中学物理知识一般是以概念、定理、定律等形式呈现给学生的,所以物理知识的表现形式比较枯燥,常给人一种冰冷的感觉,但物理思索却是火热的、生动活泼的。可以说每一个物理规律都有其独特的发现过程,所以,如何带领学生体验物理知识的发生过程,重现物理学家当初进行发明创新时的火热思考,值得我们每位中学物理教师不断地探索。
二、设计探究实验,采集实验数据,形成实验解释
1.分解研究任务,为探究学习“铺路搭桥”
要提高学生制定计划的能力,就要使学生学会把探究的课题分解为几个相对独立的小问题,本课可以把问题分解为以下几个小问题:
(1) 研究哪些碰撞情况?(研究的碰撞类型如下表一)
(2) 研究哪些物理量的关系?(碰撞前后速度、动能、动量关系)
(3) 需要测量哪些物理量?(速度、质量)
(4) 怎样测量这些物理量?(质量用天平测量)
(5) 怎样采集和处理数据?(可用上述的某一种传感器采集數据并把数据直接输入电脑,利用Excel软件分析处理数据,寻找碰撞前后各物理量之间的关系)
教师引导学生逐项明确上述问题,使学生明白研究的问题、研究的方法,为下一步进行实验奠定好基础。
2.制定计划,设计实验
学生通过小组讨论,确定实验方案,选择合适的仪器。从学生现场实验来看,学生选择的仪器(光电门传感器;位移传感器速度传感器)碰撞类型、研究的问题(两滑块碰撞前后各物理量的关系)。
3.学生动手实验采集数据
学生采集的数据分两类:
两滑块碰后分开的情况,如下表三。
(1)两滑块碰后粘在一起的情况,如表四。
4.分析数据,得出结论
把上述结论填入表格进行比较,很容易看出实验结论,综合结论如表五:
教师带领学生综合比较上表并进行逐项研究。可以看出,在各种碰撞中,只有一个物理量守恒,那就是动量。可见用动量来描述碰撞问题具有很大的优越性,而用速度和动能则不行。这样得出了一个重要的定律___动量守恒定律。
三、本课实施探究教学的几点体会
与传统教学模式相比,这种教学模式有以下几个特点:
第一、改变了“教师为中心”和“课本为中心”,而是以学生活动为中心,使学生从发现者和探索者的角度出发,自己得到客观世界的规律。教师在其中并不扮演教化者的角色,而是从旁点拨和指导,是参與者、组织者。
第二、计算机作为探究学习的工具,实验了信息技术与物理教学的整合。这种教学模式要求的数据比较精确,计算量也非常大,如果没有传感器采集数据,如果没有Excel工具处理数据,是难以实现的,这也正体现了信息技术与物理课程整合的必要性。
第三、学生充分体验科学探究过程,在学习中既获得了知识又培养了能力。经过猜想假设,分组探究,交流合作,使学生在头脑中经过自己的探究和思考,实践和归纳总结,意义建构了新知识——动量守恒定律。