【正文】 用“科學探究”教學模式，引導學生探究 平拋運動規(guī)律 （ 1）分析討論，確定研究方法 [師生對話 ] 和直線運動相比，平拋運動顯然要復雜得多，怎樣才能將復雜的運動化簡為簡單的運動進行研究？根據上一節(jié)的知識，可以將曲線運動分解為兩個直線運動。 [提出問題 ] 造成兩次實驗差異的原因是什么？即為什么第二次實驗的紙團為什么比金屬球拋得近多了？ [分析原因 ] 空氣阻力對紙團的影響大。 七、教學過程 1．結合生活、生產實際，引入新課 （ 1）通過視頻、圖片展示生活、生產中的拋體現象，展示拋體現象的普遍性。 六、課前準備 1．學生復習力的合成與分解知識； 2．教師準備好實驗器材和多媒體課件； 3．教學環(huán)境：多媒體實驗室，將準備好的實驗器材置于學生看不到的地方。 五、教學方法與手段 1．教學方法：運用物理“科學探究”教學 模式實施教學。 四、教學重點與難點 1．教學重點：平拋運動在水平方向是勻速直線運動和在豎直方向是自由落體運動。 2．過程與方法目標 （ 1）通過設計驗證拋運動在水平方向做勻速直線運動和在豎直方向做自由落體運動的實驗，培養(yǎng)學生的實驗設計能力； （ 2）通過對平拋軌跡的分析，培養(yǎng)學生數據分析與處理能力； （ 3）經歷實驗探究過程，發(fā)現規(guī)律，讓學生認識到科學探究的意義； （ 4）通過分組實驗培養(yǎng)學生的交流、合 作能力。 3．學生在學習中可能會采取的學習策略：分組討論，向教師尋求幫助，實驗探索，總結反思等。 二、學情分析 1．通過前面的學習，學生已經知道了合運動、分運動以及運動的合成與分解所遵循的規(guī)律；知道了運動的合成與分解是處理曲線運動的基本方法；通過一個多學期的學習，學生已經具備了初步的實驗設計能力和實驗操作能力；已經能用數碼相機來研究物體的運動。 《學科教學指導意見》要求學生知道平拋運動的受力特點；知道用實驗方法得到平拋運動軌跡的方法；理解確定平拋運動在水平方向做勻速直線運動、豎直方向做自由落體運動所用的方法；知道水平方向的勻速直線運動和豎直方向的自由落體運動的獨立性和同時性；體會研究曲線運動的基本方法。 (高中物理 必修二 ) 實驗一：《研究平拋運動》教案 一、教材分析 1．本節(jié)內容是通過實驗探究平拋運動的規(guī)律，它既是前一節(jié)運動的合成與分解方法的具體實踐應用，也是后一 節(jié)拋體運動的規(guī)律得出的前提，更是學生自主設計、探索的好素材，在本章中有著重要的地位。 2．關于實驗設計環(huán)節(jié) （ 1）限制了實驗的理論依據和提醒更換鐵夾子克服夾不住的毛病應該對學生能成功設計出實驗方案起到了關鍵作用，這就說明科學探究中教師的引導是必不可少的。 3．思考如何進行數據處理？ 十一、 教學反思 1．關于時間分配問題 首先實驗設計環(huán)節(jié)最能體現學生的創(chuàng)造能力，應該多花一些時間，學生在課堂上能提出切實可行的實驗方案，而且思維相當活躍，在思維高潮時刻嘎然而止，學生有點意猶未盡的感覺。 十、 作業(yè) 1．完成實驗報告。 2．愛因斯坦有一句名言： “ 提出一個問題往往比解決一個問題更重要 ” ，因此猜想出加速度與質量、力的關系比實驗驗證重要，提出實驗方案比實驗操作重要，通過本節(jié)課，大家要好好體會。 參考答案：在兩車質量一樣的情況下，實 驗車受的力是參照車的多少倍，加速度就是參照車的多少倍，說明加速度與力成正比；在兩車受力一樣的情況下，實驗車總質量是參照車的幾倍，加速度就是參照車的幾分之一，說明加速度與質量成反比。 4．注意實驗中同學之間互相配合，如誰扶住板，誰控制鐵夾開啟、閉合，誰負責更換砝碼和保證繩在滑輪內并負責保護儀器，誰負責測量記錄等。 2．平衡摩擦力時不必將拴有口杯小桶的繩子解下，車后拖的繩子也不用解下，放在車上即可。 （ 2）減小摩擦力直到可忽略，可采用氣墊導軌。 問題 9：我們必須要使繩拉小車的力成為小車受到的合力，否則還要計算滑動摩擦力，使問題復雜化，那么怎樣去掉摩擦力呢？組內討論 5 分鐘后組長發(fā)言。 最后教師指出： 本節(jié)課用課本 72 頁的方案。（討論后，剛才只提出課本上方案的組重點發(fā)言，已經提出不同于課本上方案的組也可以再提出第 3 種方案。 學生在闡述時可能（ 1）（ 2）兩個問題混在一起說出，只要合理、清晰即可；另外理論依據與方案課本上都有，學生看了課本就很容易回答此問題。 在學生討論期間，教師巡視參與討論交流，如果時間過半還有一些組提不出方案，教師可提醒該組學生參考課本 44 頁 “ 做一做 ” 欄目，再討論． 參考答案： 理論依據及初步設計：兩物體均做初速度為零的勻加速直線運動，由 212x at?知，相同時間內的位移關系，就是他們的加速度關系。請同學們另外設計出一種切實可行的實驗方法？ （ 1）闡述實驗的理論依據及對實驗方法的初步設計。 以上 6 個問題難度不大，建議采用單獨讓某個學生回答的方式即可，不必給時間進行小組內討論。 （安排此問題的目的是向學生進行物理學研究方法的教育） 參考答案：在討論電流與電壓、電阻兩個量是什么關系時；在討論壓強與壓力、作用面積兩個量是什么關系時。 問題 4：研究一個物理量同時與兩個物理量有什么關系，應當采用什么方法？ (學生很容易回答出用控制變量法 )。 問題 3：能否從理論上驗證力越大，加速度越大；質量越大，加速度越小是合理的？ 參考答案：力是改變運動狀態(tài)的原因，力大運動狀態(tài)容易改變，而運動狀態(tài)的改變快慢是用加速度來描述的，因此力大，加速度大；質量是慣性大小的量度，質量大，慣性大，運動狀態(tài)難改變，即加速度小。 如果學生說不出實例，教師可以列舉以下典型的例子：綠燈亮后，摩托車先沖出，然后小轎車，最后載重貨車，說明質量大加速度小；方程式賽車的發(fā)動機功率大，啟 動快，加速度大，說明力大加速度大。 七、課時安排 2 課時（第 1 課時探究實驗方案，第 2 課時 實驗操作、分析實驗數據、得出結論） 八、教學過程 ㈠、第 1 課時：設計實驗方案（教師組織學生討論并回答學案上的問題） 問題 1：本節(jié)課研究物體運動的加速度大小跟什么有關，請同學們先猜一猜加速度大小跟什么有關？ 教師注意：學生可能猜出質量和力以外的因素，教師引導或告之本節(jié)課只探究加速度與力和質量的關系。 六、教學要求 上課地點為實驗室，共分成 28 組， 2－ 3 個學生一組，選出組長一名。 四、教學難點 1．在老師引導下提出切實可行的實驗方案 ； 2．實驗的操作過程 ； 2．充分準備教學器材，讓更多 的學生參與 。 （ 3） 培養(yǎng)與人合作的團隊精神 。 2．過程與方法目標 （ 1） 指導學生半定量地探究加速度與力和質量的關 系，知道用控制變量法進行實驗 ； （ 2） 引導學生自己設計實驗，并根據設計進行實驗 ； （ 3） 對實驗數據進行處理，并能根據數據結果得出結論 。因此，本節(jié)課的三維目標制定如下： 二、教學目標 1．知識與技能目標 （ 1） 理解物體運動狀態(tài)的變化快慢即加速度大小與力有關，與質量也有關 ； （ 2） 通過實驗探究加速度與力和質量的定量關系 ； （意圖：加速度與質量的定量關系下一課時探究，實踐證明 1 課時 45 分鐘根本無法探究 2 個問題，若調成 2 課時合上，又給學校正常的教學秩序帶來不便，所以建議分 2 課時探究。本節(jié)課以實驗的形式出現，不僅鍛煉學生的動手能力，更重要的是如何設計實驗，如何提出問題，以及如何操作，如何進行數據處理，分析并得出實驗結果，這些才是現代中學生最應該掌握的方法和技巧。 4．不盡如人意的是：案例中實驗的探究基本是在教師的引導下完成的，這使得學生心態(tài)的開放、主體性的凸顯、個性的張揚和創(chuàng)造性的解放受到了一定的限制。 3．利用了現有的教學條件，使用多媒體課件、用 Excel 軟件作圖，與信息技術相結合，體驗學科結合的魅力。 2． 書后習題 4 3．思考如何進行數據處理？ 十一、 教學反思 1．本節(jié)課運用知識的遷移，探究新的知識，通過實驗、數據的處理、畫圖象、討論并得出結論，充分調動了學生的參與意識，使學生從被動接受知識向主動獲取知識轉化，培養(yǎng)了學生的科學探究能力和勇于探索的精神，增強了學生的成就感，激發(fā)了學生的求知欲，將學習重心從過分強調知識的傳承和積累向知識的探究過程轉化。 九、 課堂小結 這節(jié)課重點是對重物牽引下小車的運動進行探究，在探究過程中，涉及到了實驗的設計、操作以及作圖象的方法、原則，很好地提高了大家各方面的能力，同時又為后面 學習這種勻變速運動打下了基礎。 問題八：紙帶上零時 刻的速度和末速度如何求？ ⑤【計算機繪制 vt 圖象】 Excel 軟件演示作 vt 圖 將實驗所得數據在電腦的 Excel 文件中輸入表格，利用其“圖表向導”擬合vt 圖象。 問題七：如何根據速度 — 時間圖象（ v— t 圖象）求小車的加速度和初速度？ ①取任意兩組數據求出Δ v 和Δ t，然后代入Δ v／Δ t 求解。二是要用平滑曲線連接（要讓盡可能多的點分布在線上，不在線上的點分布在兩側，離線較遠的點刪去）。 步驟方法：先確定標度，再準 確描點，并用平滑的曲線進行連接。 ③擬合：從點的分布可以有很大把握地說這些點應該在一條直線上，用直線擬合，讓盡可能多的點處在直線上，不在直線上的點應對稱地分布在直線兩側。 ２．圖象法： ①根據所得數據，選擇合適的標度建立坐標系（讓圖象盡量分布在坐標系平面的大部分面積）。鼓勵學生大膽猜想，并一一列舉學生的各種想法，了解學生猜想的原因，進行總結與點評，糾正盲目的瞎想。 ④數據處理，總結分析 問題六：如何處理計算出來的數據？ １．列表法。 問題四：怎樣分析和選取紙帶上的點？ 開頭過于密集的點舍掉，紙帶的一段；若紙帶上點與點之間的距離較小，可取多個間隔（可 5）為一個計數間隔時間（間隔不再是 ）（但要看具體 情況靈活選定）；原則上能取六、七個計數點為宜；給選取的點加標記。 注意 ： 引導學生“三思而后行”，注意實驗邏輯性、合理性及其相關注意事項，而確保準確，并巡視全場，對出現的問題予以及時糾正。 7．打點結束后立即關閉電源。 5．小車應由緊靠打點計時器處開始釋放，在撞擊長木板末端前應讓小車停止運動 ,防止小車從 板上掉下來。 3．應考慮復寫紙與紙帶的位置關系。 問題三：本實驗特別要注意哪些事項？ 1．固定打點計時器時應讓限位孔處在長木板的中央位置。 問題一：打點計時器結構如何？ 問題二 ： 用打點計時器測小車的速度所需哪些實驗器材、實驗步驟？ 實驗步驟： 1．把一端附有滑輪的長木板平放（一高一低 可否？）在實驗桌上，并使滑輪伸出桌面，把打點計時器固定在長木板上遠離滑輪的一端，連接好電路。我們這節(jié)課再利用打點計時器探究小車速度隨時間變化的規(guī)律。 七、課時安排 2 課時 。 2． 對實驗數據的處理、規(guī)律的探究 。