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《以“動能”為例談物理概念的探究式教學お》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、以“動能”為例談物理概念的探宄式教學朽“概念”是人們對事物進行認識的過程中,將某些認識客體的共有特征抽象出來,并進行加工形成的.學生在學習高中物理時,會涉及大量概念的認識,他們的概念學習包括由感性到理性、由抽象到具體、由理解到應用的過程.而在這一系列學習活動中,教師要引領(lǐng)學生認識概念的產(chǎn)生背景和形成過程,以科學探究的方式引導學生建構(gòu)概念,同時培養(yǎng)學生的探宄能力和科學思維.下面,筆者以“動能”的概念教學為例,談談如何進行概念的探究式教學.1教材與學情分析動能是動力學問題中最為核心的一類能量,是學生學習動
2、能定理以及能量守恒的基礎性內(nèi)容.動能在初中物理中已經(jīng)有所呈現(xiàn),即動能與物體的質(zhì)量和速度有關(guān),當然這一認識尚處于定性了解的層面.高中階段的動能學習,不僅需要學生知道動能的概念以及定量表達式,還需要學生結(jié)合功、運動學以及牛頓定律對概念的內(nèi)涵進行深度挖掘.從學生基礎來講,他們在前階段的學習中,已經(jīng)認識了力、功、牛頓運動定律等概念,為動能學習奠定了一定的基礎;同時經(jīng)過一個學期多的高中物理學習,他們在教師的引導下能夠?qū)ξ锢韱栴}展開積極的探宄,當然由于個體差異的存在,探宄學習的結(jié)果差別較大;不過,學生有著較好的團
3、隊協(xié)助意識,在小組合作探究中,他們彼此的交流和幫助能彌補上述差異;學生普遍對物理學習充滿興趣,并樂于參與探宄活動,只是他們在課后鞏固環(huán)節(jié)自覺意識較差,尚需教師督促.結(jié)合教材內(nèi)容和學生情況的具體分析,筆者以探究式教學的方法來進行動能的教學,引導學生在實驗探宄和理論探究兩個層面來逐步得出動能的表達式,同時積極關(guān)注學生在探宄中的主體性和自覺性,并積極結(jié)合學生的認知規(guī)律,對學生的邏輯思維能力、問題分析能力以及探索發(fā)現(xiàn)能力進行培養(yǎng),引導學生對物理方法進行領(lǐng)悟和總結(jié).2具體教學流程2.1創(chuàng)設情境、激發(fā)興趣新課導入
4、階段,筆者為學生播放衛(wèi)星相撞的視頻資料:2009年二月,隸屬于美國銥星公司的一顆衛(wèi)星“銥33”與俄羅斯的一顆已經(jīng)報廢的通信衛(wèi)星“宇宙2251”發(fā)生相撞.筆者同時也提供了兩顆衛(wèi)星的參數(shù):“銥33”的質(zhì)量約為560kg,“宇宙2251”質(zhì)量約為900kg,相撞時它們的速度都在1500m/s左右,相撞之后它們形成了成千上萬的衛(wèi)星殘片,撞擊過程威力之大,等同于一噸重TNT炸藥發(fā)生爆炸.結(jié)合上述情境的創(chuàng)設,筆者向?qū)W生提出問題:“這次撞擊過程為什么會有如此之大的威力?”在視頻播放的過程中,學生的興趣就已經(jīng)被充分激
5、起,筆者所提供的問題事實上也是很多學生頭腦中的疑問,當問題直接呈現(xiàn)出來時,他們的思維被充分激活,在分析問題的同時,相關(guān)機能已經(jīng)做好進行探宄的準備.2.2搭建支架、引導探究筆者開始為學生介紹本節(jié)內(nèi)容所涉及的背景知識:物體做功的本領(lǐng)大小與它所具有的能量有關(guān),并將在整節(jié)課中始終貫穿這一觀點.這是筆者為學生建立動能概念所搭建的支架,為學生積極進行探宄活動做一些鋪墊性的工作.考慮到學生在初中已經(jīng)對動能有所認識,筆者就讓學生從自己的認識出發(fā),以函數(shù)的形式將動能的表達式寫出來:Ek=f(m,V),并啟發(fā)學生進一步在
6、猜想中完善表達式,學生經(jīng)過思考和討論后,得出以下可能的動能計算式:Ek=kmv、Ek=kmv2、Ek=kmv3、(k為常數(shù).)筆者將一系列表達式羅列在黑板上,鼓勵學生利用DIS實驗(裝置如圖1)來對相關(guān)猜想進行驗證,從而形成概念.[TP8GW52.TIF,BP#]從學生的基礎來講,這里的DIS實驗存在這樣的認知難點:“為什么確認摩擦塊的滑動距離對應小車的動能?”為了幫助學生解決這一難題,筆者通過一個實驗為學生搭建了支架,以“物塊從桌子一端滑到另外一端”為情境,提出問題:①物塊的運動屬于何種類型;②請分
7、析其減速的原因;③從能量角度對物塊運動過程進行描述.通過對這三個問題的分析,學生能明確,物塊的減速過程正是其克服阻力做功,動能消耗殆盡的過程,考慮到克服摩擦力做功有:W=fs,其中摩擦力為一恒定值,物塊在桌面的滑行距離則間接對應物塊原本所具有的動能,結(jié)合這一支架,學生能接受滑行距離與動能之間的對應關(guān)系.到此為止,DIS實驗“探究物體動能與哪些因素有關(guān)”的準備工作基本結(jié)束.筆者讓學生以小組為單位進行實驗探宄,并要求學生在實驗中積極協(xié)助、充分討論,最后讓小組推舉代表參與班級范圍的交流和研討.筆者巡查學生的
8、實驗過程,并引導學生進行交流,最后在匯總中發(fā)現(xiàn)各小組的實驗探究得出相同的結(jié)論__“動能與物體質(zhì)量成正比,與其速度的二次方成正比”.2.3理論探宄、整合認知為了促進學生新舊認知的整合,同時也為了讓學生得到更加精確的動能表達式,筆者繼續(xù)引導學生進行理論探宄.相關(guān)活動圍繞以下情境展開:子彈的發(fā)射過程主要源于火藥爆炸所提供的推力,現(xiàn)在已知子彈的質(zhì)量為m,其在槍管中受到恒定的推力作用,最終獲得速度V,請運用所學表示出該子彈離開槍口的動能.學生聯(lián)系到之前“物塊克服摩