探究加速度与力

《探究加速度与力、质量的关系》教学设计

在新教材教学中，新课标要求我们改变过去过分强调知识传授的倾向，注重科学探究精神，让学生亲自经历科学探究过程，学习科学研究的方法，培养学生的探索精神、实践能力以及创新意识。“探究式教学”是实现其作用的很好的教学方法，加之物理学科的特点，“探究式教学”理应受到我们物理教师的青睐。可一些习惯于旧的传授式教学的老师，一时难以转变教学模式，不知如何操作，改革的浪潮又推着你必须前进，因此倍感苦恼；又因“探究式教学”操作过程调控难度大，更让一些教师感到力不从心。笔者这几年一直在进行这方面的尝试探究（我校物理组一直在进行《引导发现尝试探究》的课题研究），小有收获，在具体操作“探究式教学”的过程中感觉还算比较顺手。下面就我上过的高一物理必修1第四章第2节《实验：探究加速度与力、质量的关系》一堂公开课，谈谈我对这节探究课的大概设计思路和课后的反思体会。

一、教学设计

1．吃透新课标精神，领悟教材教学意图，确立三维一体的目标

新课标较原有的教学大纲更注重对学生动手能力、探索能力、自己总结观察现象的能力的培养，以本节课为例，以前是验证牛顿第二定律，注重的是知识的再现，而现在变为探究，注重的是问题的提出与发现。本节课以实验的形式出现，不仅锻炼学生的动手能力，更重要的是如何设计实验，如何提出问题，以及如何操作，如何进行数据处理，分析并得出实验结果，这些才是现代中学生最应该掌握的方法和技巧。至于学生自己设计的方案不管是否符合要求，不管实验后能否得出正确的结论，都要加以鼓励，因为学生在设计和实际操作中的亲身体验才是最重要的。因此，本节课的三维目标制定如下：

【三维目标】

（一）知识与技能

·理解物体运动状态的变化的快慢，即加速度大小与力有关，也与质量有关。

·通过实验探究加速度与力的定量关系。

（意图：加速度与质量的定量关系下一课时探究，实践证明1课时45分钟根本无法探究2个问题，若调成2课时合上，又给学校正常的教学秩序带来不便，所以建议分2课时探究。）

·培养学生动手操作能力。

（二）过程与方法

·指导学生定量的探究加速度和力、物体质量的关系。知道用控制变量法进行实验。

·学生自己设计实验，自己根据自己的实验设计进行实验。

·对实验数据进行处理，看能得出什么结论。

（三）情感、态度与价值观

·通过实验探究，培养学生实事求是、尊重客观规律的科学态度。

·通过实验探究激发学生的求知欲和创新精神。

·培养学生的团队合作精神。

【教学重点】

控制变量法的使用。

如何提出实验方案并使实验方案合理可行。

实验数据的分析与处理。

【教学难点】

如何提出实验方案并使实验方案合理可行。

实验数据的分析与处理。

2．充分准备教学器材，让更多的学生参与

本节课学生可能会设计出各种可行或不可行的实验方案，因此要尽可能的多准备、多提供一些实验室已有的器材，加上学生自备的，以便供学生选用，可提供下列器材：

【教具准备】

多媒体课件，小车，一端带定滑轮的长木板，带小盘的细线，砝码（规格：10g、20g、30g、40g，用作牵引小车的力），钩码（50g）4个（用来改变小车的质量），打点计时器（套数：够全班4人一组用的，一般学校都应该有这样的器材），纸带，课本P78图4．2-5的实验器材2套，气垫导轨1套，刻度尺，秒表，计算机等。

3．教学内容的组织要得当

（1）首先要符合课程标准的基本要求，更要贴近绝大多数学生的认识水平。本节课探究加速度与力的关系，学生已探究过小车速度随时间变化的规律，已具有了利用打点计时器测小车加速度的基本技能和方法，所以为大部分学生准备了足够的“利用打点计时器探究小车加速度与力关系”的实验器材。

（2）其次要紧跟上现代科学技术、社会生活的发展水平。本次探究为学生提供了气垫导轨1套，利用光电门测速研究，更具有利用先进设备研究问题的现代研究特色。

（3）再则还要留给教师开发拓展教学内容和学生在一定范围内选择学习内容的空间。本次探究也为学生提供了课本P78图4．2-5的实验器材2套，此套方案虽不直接测出加速度，但利用“比较”的研究方法，不同于用打点计时器测出加速度，绘出a-F图研究的方法，这样给学生自主选择的空间，学生更有主人翁的意识积极主动地参与研究，也便于培养学生的发散思维，领悟用不同的方案、不同的方法研究，殊途同归。

4．教学方式方法选择要贴切，运用要有科学性、艺术性

以自主（自主设计方案、自主选择器材）、合作（四人一组协作）、探究为原则，注意结合学生和教材的特点选择不同的教学方法，以达到激发学生的学习兴趣，调动学生的积极性，让学生饶有兴趣地参与到教学的全过程中来，经过自己的思维活动和动手操作获得知识的目的，从而体验到科学探究的全过程、其中的乐趣和成功感。

【教学过程】

根据以上原则，制定如下大体教学过程。

1）设置情景，提出问题，引入新课，引起学生学习兴趣。

多媒体模拟货车空载与满载起动情况，视频播放赛车起动情况。

问题1：想想看，加速度的大小可能与什么因数有关？

学生直接回答或分组定性讨论再作回答（灵活机智，看学生情况而定）

问题2：研究一个量与多个量之间关系时，采用什么方法研究？以前遇到过这种方法吗？

（根据学生的回答，点出重要的研究方法──控制变量法，并引出本节课的探究课题）

问题3：控制变量法的具体步骤？控制什么？研究什么？

（教师点出：因时间关系，本节课先探究加速度与力的关系）

2）引导学生设计探究方案。

提示问题：需要测哪些物理量？需要用到什么器材？根据你课前预习准备情况，小组讨论、交流，并汇总设计的方案，派代表向全班同学汇报。

（笔者认为这样的多方案探究，应让学生课前预习，自主设计比较好，否则课上现场设计，方案是否成熟，是否可行在其次，关键是学生对要研究的问题缺乏足够的思考，自然对其他同学提出的方案也就很难产生共鸣并发表自己的意见，对多种方案的领悟也就比较肤浅。当然，学生的基础好，能力高，亦可现场设计。）

3）小组代表汇报方案，教师引导学生分析其可行性，点出不同方案中具体操作步骤中的关键处。

方案（1）：试图用秒表，刻度尺测出静止的小车释放一段时间后的位移，求出加速度，改变合外力，得出a-F图象。