注重科学方法渗透,引导学生自主探究

——“速度变化快慢 加速度”教学设计

作 者:

作者简介:
姚维贵,上海市高行中学(201208)。

原文出处:
中学物理教学参考

内容提要:


期刊代号:G36
分类名称:中学物理教与学
复印期号:2011 年 08 期

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      一、设计理念

      提高课堂教学的有效性,一直是我们关注的问题,新的课程理念倡导“以学生为本”,“物理课程必须倡导学习的自主性、探究性、合作性,让学生主动参与学习,体验感悟科学探究的过程和方法”。物理知识(概念、规律)中蕴含着很多科学方法。

      科学方法教育不仅是中学物理教学的重要内容,也是培养学生能力的重要途径。科学方法作为物理认识活动的中介,是连接物理现象与物理知识的纽带,在物理理论的发展中起着桥梁作用。也就是说,物理知识(概念、规律)只有通过科学方法的参与,才有可能上升为知识形态。因而,掌握科学方法是获取物理知识的重要途径,我们把这种路径表示为:物理现象→科学方法→物理知识。学生通过掌握科学方法,能更快捷地获取物理知识。

      本节课是一节物理概念课,重点讲解加速度的概念和物理意义,而加速度的测量和方向是本节的难点,本教学设计试图从已有的物理知识和生活中的物理现象出发,通过类比、比值定义、比较、分析推理和归纳与综合等科学方法的渗透,构建学生主动参与、积极探究的课堂氛围,让学生在彰显科学方法中获取物理知识,从而提升课堂教学的有效性。

      二、目标定位

      (一)知识与技能

      (1)理解速度的变化和速度变化快慢的区别。

      (2)理解加速度的概念;理解加速度是表示速度矢量变化快慢的物理量;明确加速度的定义、公式、符号和单位;明确加速度跟速度、速度改变量的区别。

      (3)理解用DIS实验中v-t图象斜率求得加速度的方法。

      (二)过程与方法

      (1)通过分析定义加速度的过程,认识类比的方法和用比值定义物理量的方法。

      (2)通过对速度、速度的变化量、速度的变化率三者的分析比较,感受分析、比较、推理等科学方法。

      (三)情感、态度与价值观

      (1)通过运用DIS实验测定加速度,感悟观察、实验对形成概念和发现规律的重要作用。

      (2)通过介绍“嫦娥二号”的发射,激发民族自豪感和自信心。

      三、方法阐述

      本节课中加速度概念的引入、定义体现了类比、比值定义的科学方法,让学生在已有知识的基础上,在实际情景中,借助这些科学方法,通过主动探究、讨论、推理获取知识,深刻领会并掌握知识。

      通过比较、分析和综合等方式理解不同物理量(速度、速度变化量、加速度)的区别和联系,加深对知识的理解。

      通过实验操作(用DIS测加速度a),自主活动解决问题,使学生分析解决问题的能力得以发展和提高。

      四、教学过程

      第一环节:创设情景,理解速度变化量的概念,引入速度变化快慢的概念

      【情景】汽车从车站开出,并在25s内速度由0增加到20m/s;而摩托车从车站开出,并在8s内速度由0增加到20m/s。

      【问题】(1)哪一个速度变化大?速度变化量各为多少?

      (2)速度变化量是矢量吗?

      (3)哪一个速度变化快呢?用什么来反映速度变化快慢呢?

      【学生活动】(1)讨论完成下列表1:

      表1

      

      (2)求速度的变化量。

      【练习】如图1所示,小球以3m/s速度垂直撞墙后以5m/s反弹,求速度的变化量?

      

      图1

      (1)确定正方向;

      (2)将撞墙前后小球的速度表示出来;

      (3)速度的变化=末速度-初速度,即

      (4)结果的正负表示速度变化的方向。

      以上活动由学生自主完成,出现问题学生互相讨论、补充,教师给予指导。

      【设计意图】生活实践中蕴含着物理概念,通过实际事例创设情境,激发学生的学习动机。

      第二环节:创设情景,理解速度变化量的概念,引入速度变化快慢的概念

      1.由速度类比建立加速度的概念

      【学生活动】回顾:在建立速度概念时,怎样描述物体位置的变化(Δs),又怎样描述物体位置的变化的快慢的?通过类比,建立加速度的概念。

      

      2.由比值定义并理解加速度的概念

      【问题】(1)由,能否认为a与Δv成正比,和Δt成反比吗?这是用什么方法来定义物理量的?还有哪些物理量是用这种方法定义的?

      (2)a的单位是什么?在国际单位制中,加速度的单位是米每二次方秒,符号是m/

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