探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系教學(xué)設(shè)計

摘 要：本文借助“智慧課堂”的高中物理實驗探究課，實現(xiàn)了互動式教學(xué)，互動式反饋即時，教學(xué)計劃和內(nèi)容調(diào)整即時，學(xué)生監(jiān)測、反饋、消化即時，突顯了教師的主導(dǎo)地位和學(xué)生的主體性，優(yōu)化了實驗效果，體現(xiàn)了新課改精神。

關(guān)鍵詞：“智慧課堂”教學(xué)系統(tǒng)；高中物理；實驗探究

一、 引言

“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”，是學(xué)習(xí)《牛頓第二定律》的實驗和理論基礎(chǔ)，這堂課信息量大，知識點多，教師在處理時頗有難度。利用“智慧課堂”教學(xué)系統(tǒng)，采用“互聯(lián)網(wǎng)+”科技力量開創(chuàng)新的教學(xué)模式可以較好地破解這些問題。

二、 加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系教學(xué)設(shè)計

（一） 創(chuàng)設(shè)情景、提出問題

為了提高課堂效率，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，引發(fā)學(xué)生的求知欲望，利用“智慧課堂”教學(xué)資源（在線微課）展示了一個吹飛鏢的演示實驗。

演示1；把兩個完全相同的泡沫飛鏢，分別放入兩根完全相同的玻璃管內(nèi)，讓一男同學(xué)和一女同學(xué)比賽誰吹的飛鏢飛得遠(yuǎn)。

演示2；同一個同學(xué)分別吹泡沫飛鏢與金屬飛鏢，看哪一個吹得遠(yuǎn)。

（二） 猜想與假設(shè)

1. 實驗方法探究

為了使學(xué)生明確探究的科學(xué)性，明確在猜想加速度與力、質(zhì)量定量關(guān)系時，用什么方法探究、怎樣探究。利用“智慧課堂”設(shè)計出選擇題，供學(xué)生投票，參與討論。

問題1：結(jié)合你的生活經(jīng)驗，下列說法中正確的是

（A）受合外力越大，物體加速度就越大。

（B）物體質(zhì)量越大，加速度就越小。

（C）物體質(zhì)量越大，受到合外力一定越大。

（D）以上說法都不對。

問題1圍繞科學(xué)探究方法設(shè)計，目的是讓學(xué)生體會控制變量的必要性，又有即時反饋并調(diào)整教學(xué)計劃和內(nèi)容的作用。班中共有52名學(xué)生，在學(xué)生投票中，有47位學(xué)生參與，其中23人選擇了正確的（D）選項，占學(xué)生總數(shù)的44%，說明有56%的學(xué)生對解控制變量不熟，也說明需要在講解科學(xué)探究方法上下功夫。

然后，我又設(shè)計了第2個選擇題，如圖1所示，目的是使學(xué)生明確如何使用控制變量法，需要控制哪些物理量？實際50人投票，選A的有37人、選B的有47人、選C的有5人，表明學(xué)生大多數(shù)明確加速度難控制，然后經(jīng)學(xué)討論得到探究思路：保持物體質(zhì)量不變，探究a與F的關(guān)系；保持物體受力不變，探究a與m的關(guān)系。

問題2：在使用控制變量法探究三個物理量之間關(guān)系的過程中，哪些物理量容易控制？（A）合外力。（B）質(zhì)量。（C）加速度.

圖1

三、 加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系猜想

根據(jù)“智慧課堂”中學(xué)生投票的選項情況統(tǒng)計，有針對性地讓學(xué)生在課堂上闡述自己猜想的理由，使學(xué)生明白猜想應(yīng)該有科學(xué)依據(jù)，明白定量研究物理關(guān)系應(yīng)該從最簡單的正比、反比關(guān)系開始，如若不行再考慮，保持m不變，a∝F2，保持F不變，（或者a∝1/m2）……

（一） 制定計劃與設(shè)計實驗方案

學(xué)生以“討論小組”為單位，查閱“智慧課堂”中物理資料庫，自主設(shè)計探究方案。利用“智慧課堂”變主觀為客觀，設(shè)計出選擇題，供學(xué)生思考討論。

最后選擇一個大家以前用過，比較熟悉實驗方案，即氣墊導(dǎo)軌加光電門的方案來作為全班課堂實驗探究方案。

（二） 實驗操作和數(shù)據(jù)處理

讓學(xué)生利用“智慧課堂”的pad中的Excel軟件記錄數(shù)據(jù)，畫出a-F與a-1/m圖像，并討論加速度與力、質(zhì)量的定量關(guān)系?？朔W(xué)生筆算畫圖費時費力的效率問題。

（三） 實驗結(jié)論及誤差分析

選取有代表性的三組實驗數(shù)據(jù)與圖像，利用“智慧課堂”下發(fā)數(shù)據(jù)和圖像到每位同學(xué)，學(xué)生只需眼看pad，細(xì)聽老師講解就能達(dá)到明確與強(qiáng)化實驗結(jié)論的目的，使學(xué)生對“加速度與力成正比，與質(zhì)量成反比”的結(jié)論達(dá)成共識。

（四） 課堂小結(jié)與達(dá)標(biāo)

利用“智慧課堂”對本節(jié)內(nèi)容小結(jié)，檢測學(xué)生對實驗設(shè)計和操作過程的認(rèn)識和理解，（學(xué)生的錯題即時傳輸?shù)綄W(xué)生的個性化錯題中）說明本節(jié)課為大多數(shù)學(xué)生理解和接受，教學(xué)任務(wù)和教學(xué)目標(biāo)完成得較好。另外，學(xué)生可以通過“智慧課堂”下載觀看本節(jié)微課。

四、 結(jié)語

課堂中通過對“智慧課堂”的使用，教學(xué)適時跟進(jìn)，監(jiān)測、反饋、消化及時，全體學(xué)生參與，師生交流密切，交互式反饋快捷迅速，課堂氣氛活躍又不偏離教學(xué)目標(biāo)，學(xué)生主動參與教學(xué)的積極性高，使學(xué)生由被動接受知識轉(zhuǎn)變到主動探索獲得知識，取得了良好的教學(xué)效果。

參考文獻(xiàn)：

[1]胡戈，蔣大橋，皮玉安.“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”一課的設(shè)計與實施——Clicker教學(xué)系統(tǒng)在高中物理實驗探究課中運用的嘗試[J].物理教師，2010，31（6）：11-12.

作者簡介：

魏明山，山東省濱州市惠民縣第一中學(xué)。endprint