自由落体运动

自由落体运动 《自由落体运动》 新一轮改革的重点之一，就是高中物理新教材增设了研究性学习。研究性学习从根本上有别于传统的接受性学习，特别注重培养学生独立探究知识和获取知识的能力。这是一次学习的革命，这也是一次教学的革命。 目前，研究性学习在课堂上主要表现为知识探究型模式，在课外则表现为课研究型模式。前者主要是引导学生的自主探索以弄清某一知识点的形成、发展以及应用。本文以“自由落体运动”一节为案例，浅谈这种模式是怎样通过师生互动来强化物理知识的形成过程和使学生获得科学探究的体验的。 1、教学实录 1.1创设问题情景 师:(演示)把一个网球用细线悬挂在铁架台上，用剪刀剪断细线，可观察到网球迅速下落。(意在集中学生的注意力) 师:(问)物体的下落现象司空见惯，随处可见。你们知道为什么会落向地面吗,(意在引起知识回忆，启动课堂气氛) 生:受到地球重力的作用。 师:那么不同的物体下落的快慢都相同吗, 生:(议论纷纷，观点不一) 师:(不作正面点评)要知道这个问题的谜底就让我们利用桌上的器材来做一番探索吧～ 1.2确定实验 教师先介绍每个实验桌上有硬币、塑料板、薄纸片、大泡沫块、小纸团等。然后提议同桌两人商量一下采取什么样的实验方案。在学生讨论中，老师巡视并随机抽问几组同学们的商量结果。大多数同学都会正确选择让两个物体等高同时下落，反复比较各次运动的差异。这正是“比较法”和“控制变量法”等实验思想的体现。 1.3定性实验探索 学生开始自主探索，他们通过广泛动手操作和观察与提供的物理环境发生直接而又频繁的作用。常常是刚得到的结论，又立即被新的事实所否定，同学们的原有认知结构不断被更新和重建，探究气氛异常活跃。 1.4成果交流点评 在学生已有感知的基础上，教师让学生广泛发表观点，经过集体讨论后达成如下共识:(1)下落运动是一个加速运动;(2)物体所受重力的大小不是决定其下落快慢的唯一因素;(3)所受阻力的大小直接影响着物体下落的快慢;(4)当阻力影响相对较小时不同物体的下落趋于同样的快慢。 为了进一步证实观点(4)的正确性，教师再做演示实验:当牛顿管中的空气被抽去后，可观察到羽毛片和金属片下落得一样快。学生对此实验结果很能接受并非常满意。教师顺势引出自由落体运动的概念，水到渠成。 1.5问题引向深入 师:(问)物体下落过程中受到重力作用，速度越来越快。我们来猜想一下，它可能是一种什么性质的直线运动呢, 生:(猜测)匀加速直线运动„„ 师:有这种可能性。下面我们再利用另一套实验器材来做一番探索吧～ 1.6定量实验研究 学生两人一组进行定量探索。让下端固定重物的纸带穿过固定在桌边的竖直面上的打点计时器，通电后静止释放重物，可获得一条打有计数点的纸带，分析记数点间的距离可确定:(1)它是否是匀加速直线运动?(2)如果是，那么下落的加速度为多少, 1.7成果交流总结 各组纷纷汇报成果，教师总结归纳:(1)在误差允许的范围内，我们已经证实了它是匀加速直线运动，且加速度为9.8m/ s2左右。( 2)既然是匀变速直线运动，那么有关匀变速直线运动的规律对它也适用，只是它的加速度为一定值，可用“g”来表示，称为自由落体加速度。 1.8课外延伸拓展 教师对本节课的作一简单小结，并充分肯定同学们的探索精神和实验成果。在此基础上布置课外延伸的拓展性内容。(1)思考:我们在测量自由落体的加速度时，主要误差来源于哪里,其他还有什么方法可以测定g的值,(2)阅读:课本39页材料，了解历史上科学家又是怎样对物体的下落运动进行研究的;( 3)动手做:课本38页的小实验看看谁的动作反应更敏捷。 2、教学行为反思 2.1两种教学模式的比较 比较传统型教学与研究型教学的过程，可以看到它们在教学主线、师生互动、学习目标能力培养等方面存在明显的差异。传统型教学过程环节设计如下: 传统型教学模式，学生也参与了一些活动，但总体上教师一直处于主导和主体双重地位，学生只是被动地接受教师传授的知识，即偏重机械记忆、浅层理解和解题训练，教学手段单一、陈旧，学习氛围沉闷。教师的演示代替了学生的动手，教师的讲解代替了学生的主体活动，教师的分析代替了学生的思维，学生似乎只是接受知识的容器，其教学模式可以用“接受——理解——巩固——解题”来表示，学生的思维品质、创新精神和实践能力等很难得到培养。研究型教学过程环节设计如下: 研究型教学模式，教师成了学生的助手和导师，学生则一直处于探索新知识的主体地位。他们动手、动眼、动脑、动口。积极主动、生动活泼地学习，整个学习过程充满乐趣。教学过程中，无论是物理知识体系的构建还是物理问题的实验研究。都非常重视学生的内心体验与主动参与。体现为“参与一一体验一一内化——外延”的新模式。具有开放性特点。它能使学生的综合运用知识能力、语言表达能力、团结协作能力等都得到进一步提升还有助于学生潜能的发挥。 2.2研究性学习的教学理念 研究性学习强调学生的学习要由单纯积累知识向探求知识转变。由论证知识的结构向获取知识的科学过程转变，问题教学已构成了研究性学习的最大特点。始终以问题的发展、研究和解决来激发学生的求知欲、创造欲和主体意识。在课堂教学中，教师首要的任务是营造一个生动活泼的教学气氛，要精心设计物理概念和规律的形成过程和应用过程，通过学生自己的实验、观察、分析、总结等一系列活动，发现物理现象和探索物理规律。 研究性学习是一种探索性的学习。这要求教师的角色必须由“经验型”向“研究型”转化。从知识的权威者转变为学生问题研究的参与者;从知识的传授者转变为学生学习的促进者;从仅仅关注教科书转变为关注学科知识与实践的联系。 在传统的教学模式中，教师对学生的评价方式主要是通过书面作业和考试，较侧重于对知识的考查，分数的高低作为学生学习情况的标志。新一轮教育课程改革中，教师对学生的评价应重在学生的发展层次和发展水平上，以学生的原有水平作为参照物，要多侧面、多渠道地进行评价，要充分发挥好评价的激励和导向作用。在评价理念上，要更重视过程、重视应用、重视体验和重视参与。 总之，研究性学习舍弃了传统接受性学习的缺陷。着眼于科学态度的培养、科研 导方向的学习和创新能力的提高。更强调了学生的主体作用。教师既要当好“演”，又要当好“观众”，努力把课堂这一“舞台”交给学生。让学生成为学习的主人，创造成功，走向成功。