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《物理課堂教學(xué)的優(yōu)化組合與實踐》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、物理課堂教學(xué)的優(yōu)化組合與實踐 摘要:單擺是高中物理中一個重要的理想化模型,在課堂教學(xué)中會遇到引入模型、理想化建模、綜合應(yīng)用各科知識解決問題、探究單擺物理規(guī)律方法多樣化、培養(yǎng)學(xué)生領(lǐng)悟研究物理方法、提升自主探究問題的能力等難題。運用優(yōu)化組合來進行教學(xué),既可有效突破課堂上的難題,又能高效達成課堂教學(xué)的“三維目標”?! £P(guān)鍵詞:單擺教學(xué)優(yōu)化組合探究方法 一、設(shè)置情景,引入模型 單擺是物理中的理想化模型,在“單擺”這一節(jié)課堂教學(xué)中應(yīng)首先引入模型,而課堂教學(xué)的優(yōu)化引入環(huán)節(jié)既要在較短時間內(nèi)吸引學(xué)生的注意力、激發(fā)學(xué)生的學(xué)習興趣,又要緊扣一節(jié)課的主題。我在單擺
2、這一節(jié)課的引入環(huán)節(jié)播放小孩蕩秋千的視頻,讓學(xué)生從形象、熟悉的例子中觀察“小孩運動是否跟彈簧振子一樣具有重復(fù)性、等時性”,并提出“‘小孩蕩秋千’的運動是簡諧運動嗎?如何證明?”的問題,接著啟發(fā)引導(dǎo)學(xué)生分析:物體做了什么運動(從物體受力情況入手)。學(xué)生通過觀看視頻和思考問題,很容易地明白了這一節(jié)課的學(xué)習目標,同時也激發(fā)了學(xué)生學(xué)習的積極性?! 《?、理想化建模、滲透物理方法6 研究物理現(xiàn)象的方法:確定研究對象,運用理想化思維建模,在一定條件下研究建立的物理模型,通過探究得出規(guī)律,應(yīng)用規(guī)律解決問題,討論規(guī)律的適用范圍及注意事項。建模過程是培養(yǎng)學(xué)生理想化思維
3、能力的重要途徑,通過對物理模型建立過程的分析,使學(xué)生領(lǐng)會研究物理問題的方法,培養(yǎng)學(xué)生建立和應(yīng)用物理模型的能力,實現(xiàn)知識的遷移。在單擺教學(xué)中,我是這樣建立模型的: 教師:由于小孩運動過程中的受力比較復(fù)雜,如何用理想化思維來簡化小孩蕩秋千? 學(xué)生:粗繩子用細繩子代替,小孩用小球代替?! 〗處熃o出物理模型:如果細線質(zhì)量與小球質(zhì)量相比以及球的直徑與線的長度相比可以忽略,這樣的裝置就叫作單擺?! 〗處熣故灸P停杭毨K掛乒乓球、細繩掛氣球、細繩掛小鐵球等,讓學(xué)生判斷哪種模型是單擺?! ∪?、注重過程,形成方法,綜合應(yīng)用知識解決問題 在課堂教學(xué)中,教師要給學(xué)生
4、充分的思維空間與時間,點燃學(xué)生思維靈感的火花,挖掘?qū)W生潛力,把學(xué)生的思考方式與思維發(fā)展過程展現(xiàn)出來。我通過上面已給出的理想化模型,提出了“單擺在振動過程中受哪些力的作用?”“單擺振動的回復(fù)力由什么力提供?”“單擺振動的回復(fù)力能滿足跟位移成正比嗎?”等問題。學(xué)生的思維發(fā)展是一個循序漸進、逐步提高的過程,在這一環(huán)節(jié)中,教師設(shè)置的問題要有梯度,應(yīng)由易到難、由點到面,逐步推進,要符合學(xué)生思維發(fā)展的規(guī)律。教師在引導(dǎo)時,要有針對性與啟發(fā)性,我做了以下啟發(fā)與引導(dǎo): 教師:小球在擺動過程中,其速度是如何變化的?使小球從兩邊回到中間“平衡位置”的是什么力? ?。ㄗ?/p>
5、學(xué)生畫出小球受力圖,并討論分析各個力的作用)6 學(xué)生:在平衡位置速度最大。重力沿切線方向的分力。 教師:小球在擺動過程中引起其速度方向變化的是什么力? 學(xué)生:由細繩的拉力和重力沿半徑方向的分力的合力來提供。 教師:如果單擺做簡諧運動,那么回復(fù)力必須與位移成正比,如何證明? ?。ㄗ寣W(xué)生畫出圖1的受力圖,并得出F回=mg?sinα) 教師:如何把該表達式轉(zhuǎn)化為跟位移的關(guān)系? (用多媒體呈現(xiàn)在擺角很小時,正弦與角度弧度制的大小關(guān)系,見表1) 學(xué)生觀察表1后得出:在擺角很小時,正弦與弧度制角度的大小相等;所以sinα=α,而α=x/l,所以s
6、ina=x/l,則F回=mg?sinα=mgx/l。由于回復(fù)力的方向總是與位移方向相反,所以F=-kx?! ≡诮處煹膯l(fā)和引導(dǎo)下,學(xué)生能夠自主推導(dǎo)得出結(jié)論:單擺在小角度范圍內(nèi)的運動可以當做簡諧運動,單擺擺動過程的回復(fù)力由重力沿切線方向的分力提供?! ∷摹⒑献鲗W(xué)習,設(shè)計不同的探究方法 教師是探究式課堂教學(xué)的引導(dǎo)者,在課堂教學(xué)中主要為學(xué)生創(chuàng)設(shè)探究氛圍,調(diào)動學(xué)生積極性,培養(yǎng)他們的合作意識和交流技能,增強他們發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、分析問題、解決問題的意識與精神,促進他們主動合作、發(fā)揮潛能,設(shè)計出“單擺振動的周期可能與哪些因素有關(guān)”的實驗。為了顧及學(xué)生之間的
7、差異,考慮到期望目標與實際結(jié)果之間可能出現(xiàn)的差異,在教學(xué)過程中,教師要留有“彈性區(qū)間”,讓學(xué)生明確“要做什么”“6注意什么”“怎么做”,我的具體做法是: 教師:單擺振動的周期可能與哪些因素有關(guān)? 學(xué)生:與擺球的質(zhì)量、振幅的大小、擺長的長短、重力加速度等因素有關(guān)。 教師:單擺的周期與多個物理量有關(guān),這應(yīng)如何探究? 學(xué)生:控制變量法?! 。ㄕ故举|(zhì)量不同的多個擺長可調(diào)的單擺、刻度尺、數(shù)字秒表。引導(dǎo)學(xué)生討論設(shè)計不同的探究方法:定性探究――對比法,定量探究――測量法) 實驗方案一:目的在于培養(yǎng)學(xué)生的邏輯推理和分析能力?! 嶒瀮x器:兩個鐵架臺(擺長
8、可調(diào)),質(zhì)量不等的單擺,沒有計時儀器?! ≡O(shè)計思路:對于兩個質(zhì)量不同的單擺,在它們同時擺動時,進行對比分析。 探究方法: