李佳
一、創(chuàng)設(shè)問題情境,提出多種猜想,激發(fā)探究熱情
中學(xué)物理知識一般是以概念、定理、定律等形式呈現(xiàn)給學(xué)生的,所以物理知識的表現(xiàn)形式比較枯燥,常給人一種冰冷的感覺,但物理思索卻是火熱的、生動活潑的??梢哉f每一個物理規(guī)律都有其獨(dú)特的發(fā)現(xiàn)過程,所以,如何帶領(lǐng)學(xué)生體驗(yàn)物理知識的發(fā)生過程,重現(xiàn)物理學(xué)家當(dāng)初進(jìn)行發(fā)明創(chuàng)新時的火熱思考,值得我們每位中學(xué)物理教師不斷地探索。
二、設(shè)計(jì)探究實(shí)驗(yàn),采集實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),形成實(shí)驗(yàn)解釋
1.分解研究任務(wù),為探究學(xué)習(xí)“鋪路搭橋”
要提高學(xué)生制定計(jì)劃的能力,就要使學(xué)生學(xué)會把探究的課題分解為幾個相對獨(dú)立的小問題,本課可以把問題分解為以下幾個小問題:
(1) 研究哪些碰撞情況?(研究的碰撞類型如下表一)
(2) 研究哪些物理量的關(guān)系?(碰撞前后速度、動能、動量關(guān)系)
(3) 需要測量哪些物理量?(速度、質(zhì)量)
(4) 怎樣測量這些物理量?(質(zhì)量用天平測量)
(5) 怎樣采集和處理數(shù)據(jù)?(可用上述的某一種傳感器采集數(shù)據(jù)并把數(shù)據(jù)直接輸入電腦,利用Excel軟件分析處理數(shù)據(jù),尋找碰撞前后各物理量之間的關(guān)系)
教師引導(dǎo)學(xué)生逐項(xiàng)明確上述問題,使學(xué)生明白研究的問題、研究的方法,為下一步進(jìn)行實(shí)驗(yàn)奠定好基礎(chǔ)。
2.制定計(jì)劃,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)
學(xué)生通過小組討論,確定實(shí)驗(yàn)方案,選擇合適的儀器。從學(xué)生現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)來看,學(xué)生選擇的儀器(光電門傳感器;位移傳感器速度傳感器)碰撞類型、研究的問題(兩滑塊碰撞前后各物理量的關(guān)系)。
3.學(xué)生動手實(shí)驗(yàn)采集數(shù)據(jù)
學(xué)生采集的數(shù)據(jù)分兩類:
兩滑塊碰后分開的情況,如下表三。
(1)兩滑塊碰后粘在一起的情況,如表四。
4.分析數(shù)據(jù),得出結(jié)論
把上述結(jié)論填入表格進(jìn)行比較,很容易看出實(shí)驗(yàn)結(jié)論,綜合結(jié)論如表五:
教師帶領(lǐng)學(xué)生綜合比較上表并進(jìn)行逐項(xiàng)研究??梢钥闯?,在各種碰撞中,只有一個物理量守恒,那就是動量??梢娪脛恿縼砻枋雠鲎矄栴}具有很大的優(yōu)越性,而用速度和動能則不行。這樣得出了一個重要的定律___動量守恒定律。
三、本課實(shí)施探究教學(xué)的幾點(diǎn)體會
與傳統(tǒng)教學(xué)模式相比,這種教學(xué)模式有以下幾個特點(diǎn):
第一、改變了“教師為中心”和“課本為中心”,而是以學(xué)生活動為中心,使學(xué)生從發(fā)現(xiàn)者和探索者的角度出發(fā),自己得到客觀世界的規(guī)律。教師在其中并不扮演教化者的角色,而是從旁點(diǎn)撥和指導(dǎo),是參與者、組織者。
第二、計(jì)算機(jī)作為探究學(xué)習(xí)的工具,實(shí)驗(yàn)了信息技術(shù)與物理教學(xué)的整合。這種教學(xué)模式要求的數(shù)據(jù)比較精確,計(jì)算量也非常大,如果沒有傳感器采集數(shù)據(jù),如果沒有Excel工具處理數(shù)據(jù),是難以實(shí)現(xiàn)的,這也正體現(xiàn)了信息技術(shù)與物理課程整合的必要性。
第三、學(xué)生充分體驗(yàn)科學(xué)探究過程,在學(xué)習(xí)中既獲得了知識又培養(yǎng)了能力。經(jīng)過猜想假設(shè),分組探究,交流合作,使學(xué)生在頭腦中經(jīng)過自己的探究和思考,實(shí)踐和歸納總結(jié),意義建構(gòu)了新知識——動量守恒定律。