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浅谈物理实验在复习课中的作用 ——高三一轮复习课《机械能守恒定律》教学设计片段

作者:李祥 来源:本站原创 发布时间:2015年02月03日 点击数: 字体: 大 小

浅谈物理实验在复习课中的作用

——高三一轮复习课《机械能守恒定律》教学设计片段

江苏江阴长泾中学 李 祥

要:一般的复习课流程都是先复习知识点,然后讲典型例题,再后来就是大量地练习做题,这样比较枯燥,难以激发学生学习的热情,而且就题讲题感觉很空洞、很生硬,有时候题目中所描绘的模型对于学生而言非常抽象,很难理解,导致做题时有认识上的问题,很难矫正。本文围绕高三一轮的复习课《机械能守恒定律》的教学设计浅谈了物理实验在高三复习课中的作用。

关键词:物理实验;复习课;课堂教学

 

一、复习课教学现状

复习课是对基础知识和技能的回顾、巩固和系统化与网络化。一般的复习课都是先通过罗列知识点达到回顾的目的,然后通过讲典型例题和大量地练习做题达到巩固的目的,再后来就是通过分析总结达到系统化与网络化的目的。这样的过程显得比较枯燥,难以激发学生学习的热情,而且就题讲题感觉很空洞、很生硬,有时候题目中所描绘的模型对于学生而言非常抽象,很难理解,导致做题时有认识上的问题,很难矫正。很多教师可能也意识到了这一点,但是平时教学过程中觉得做实验耽搁时间,会影响教学的进度。这也是个现实的问题,所以我们要动脑筋,做好权衡,实现效果最优化。

 

二、实验的作用

物理是一门以实验为基础的课程,实验在物理教学中起到了非常重要的作用,然而我们一般都会认为只有在新课教学时才要做一些实验,其实这种想法和做法是不妥的。我认为只要是需要做物理实验的时候,哪怕是复习课和习题课也都可以穿插进实验,我们要让实验为我所用,而不是按照惯例我们被实验安排了。

在这里我想针对实验在高三复习课上的作用来简单谈谈。首先,我认为作用大致表现在以下几个方面:

第一、通过实验唤醒新课学习时的回忆;

第二、通过实验呈现具体的情境;

第三、通过实验得到直观的实验现象和体验。

下面我围绕教学设计的角度来详细说明。

 

三、实验设计构思

我之所以选择高三一轮的复习课《机械能守恒定律》为案例,是考虑到这里涉及的大多模型我们完全可以在实验室找到器材并且实验现象很明显,另外由于很多知识点学生已经学过,可以适当地将知识点进行整合。我设计的这节课的教学内容主要是围绕细绳悬挂小球在竖直平面运动的模型,设计了三个教学片段。

先简单做一个介绍:

1. 实验名称:体验机械能守恒、两道习题的情境呈现;

2. 实验器材:铁架台、铁夹、细绳、钢球、刻度尺、筷子(由于本人所在学校实验室条件欠佳,利用筷子代替了钉子)、固定装置;

3. 装置(配图如下图1、2):

 

 

       
     
   
 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

四、实验教学片段设计

片段一:体验机械能守恒定律

1. 实验类型:演示实验;

2. 教学重点:通过实验体验机械能守恒,复习机械能守恒定律的内容;

3. 难点:分析总结机械能守恒的条件;

4. 实验对达成教学目标所起的作用:此处的教学目标完全由实验来实现;

5. 主要教学策略:通过实验体验机械能守恒,并从中总结归纳出机械能守恒的条件和机械能守恒定律的内容,再通过情境问题化来复习机械能守恒定律的表达式和解题步骤。

6. 主要教学步骤:

第一步:让学生观察实验装置(如上面的图1);

第二步:(小游戏)将小球拉到与尺子相同高度的一端位置处,请胆大的同学将鼻子靠在尺子的另外一端处;

第三步:体验机械能守恒,复习机械能守恒定律,并请同学分析总结机械能守恒的条件;

第四步:通过题目练习机械能守恒定律的应用,例题如下:

例题1:如图所示,把一个质量为m的小球用细线悬挂起来,另一端固定就成了一个摆,已知摆长为L,最大偏角为θ,如果阻力可以忽略,试求:
(1)小球运动到最低位置时速度是多大?
(2)在最低点时,线上的拉力多大?

 

片段二:体验细绳被挡住后小球的运动情况

1. 实验类型:演示实验;

2. 教学重点:通过实验体验细绳被挡住后小球的运动情况;

3. 难点:理论分析推导细绳被挡住后小球的运动情况和受力情况;

4. 实验对达成教学目标所起的作用:通过实验给学生直观的体验;

5. 主要教学策略:在上面片段一模型基础上进行拓展,先给出题目,然后通过实验呈现真实的过程让学生体会,再结合理论推导复习圆周运动、向心力、向心加速度的有关知识,最后通过改变装置进行实验再次体会机械能守恒。

6. 主要教学步骤:

第一步:在上面片段一模型的基础上进行拓展,如果在悬点正下方某位置有一个钉子,让学生观察实验装置(如上面的图2和图3,分别是正视和侧视效果,用筷子代替钉子);

第二步:将模型问题化,呈现题目(题目如下);

例题2:如图,细绳的一端固定于O点,另一端系一个小球,在O点的正下方有一个钉子A,小球从一定高度摆下,绳子与钉子碰撞前后瞬间相比较(  )

A.线速度增大            

B.角速度增大

C.向心加速度增大        

D.绳子拉力增大

第三步:体验运动过程,感受绳子与钉子碰撞前后小球的运动情况,让学生进行描述(可以感受到角速度增大了);

第四步:利用公式推导出其他几个物理量的变化情况;

第五步:加上图1中的刻度尺装置,让小球从与刻度尺相同高度的一端自由释放,研究细绳被筷子挡住后能否上升到与刻度尺相同高度的另一端,从而进一步体验机械能守恒。

 

片段三:体验细绳被挡住后小球做圆周运动通过最高点的运动情况

1. 实验类型:演示实验;

2. 教学重点:通过实验体验细绳被挡住后小球能否做圆周运动通过最高点;

3. 难点:理论分析小球通过最高点的临界特征;

4. 实验对达成教学目标所起的作用:通过实验给学生直观的体验;

5. 主要教学策略:在上面片段二的模型基础上再次拓展、设计问题,先给出题目,然后通过实验呈现真实的过程让学生体会,再结合理论推导复习圆周运动中的临界问题并进一步巩固机械能守恒定律的应用。

6. 主要教学步骤:

第一步:在上面片段二模型的基础上再进行拓展,研究小球如果要能做圆周运动经过最高点的情况下钉子的位置,然后同样将问题题目化(题目如下);

例题3:如图所示,小球用不可伸长的轻绳悬于O点,在O点的正下方B点处有一固定的钉子,OB=d,初始时小球A与O同水平面无初速释放,绳长为L,为使球能绕B点做圆周运动,试求d的取值范围?

第二步:让学生来亲自做实验(改变筷子的高度),体验筷子在不同高度情况下小球的运动情况,并让学生进行描述;

第三步:让学生试着分析出为使小球能绕B点做圆周运动的临界条件;

第四步:让学生通过计算完成题目,找学生板书或者投影展示部分学生解题过程。

 

五、结语

让我们开拓思路,充分发挥实验在物理教学中的作用,让实验为我所用。

发表于《湖南中学物理》2014年第4


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