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《利用實(shí)驗(yàn)幫助學(xué)生建構(gòu)物理概念——以“杠桿”教學(xué)為例-論文.pdf》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。
1、2014年第4期物理通報(bào)中學(xué)物理教學(xué)利用實(shí)驗(yàn)幫助學(xué)生建構(gòu)物理概念——以“杠桿”教學(xué)為例符東生(廣州市教育局教學(xué)研究室廣東廣州510030)(收稿日期:2013—1O一15)本文以初中“杠桿”教學(xué)內(nèi)容為例談在初中教(1)杠桿平衡條件當(dāng)年是如何歸納得出的?學(xué)中,應(yīng)如何創(chuàng)設(shè)情境,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生有充足的感按科學(xué)史的記載,當(dāng)年阿基米德首先把從杠桿受機(jī)會(huì),提供足夠的線索讓學(xué)生建構(gòu)概念.實(shí)際應(yīng)用中得到的一些經(jīng)驗(yàn)知識(shí)當(dāng)作“不證自明的筆者在觀課過(guò)程中,發(fā)現(xiàn)不少教師基本把教材公理”,然后從這些公理出發(fā),運(yùn)用幾何學(xué)通過(guò)嚴(yán)密“杠桿”的教學(xué)內(nèi)容拆分為3個(gè)課時(shí).第一課時(shí),給出的邏輯論證,得出杠
2、桿平衡條件.也就是說(shuō),阿基米支點(diǎn)、力、力臂的概念,然后,給出各種生活中的杠桿德并不是利用上述實(shí)驗(yàn)中的一些數(shù)據(jù),試完了加、讓學(xué)生畫出支點(diǎn)、力、力臂.第二課時(shí),探究杠桿平衡減、除后不可行,然后試乘得到的.課堂上這種處理?xiàng)l件.第三課時(shí),杠桿的應(yīng)用.在第二課時(shí),教師讓學(xué)方法很容易讓學(xué)生誤解科學(xué)規(guī)律的得來(lái)原來(lái)是如此生用圖1所示裝置完成實(shí)驗(yàn),然后,把大部分的時(shí)間“簡(jiǎn)單”.另外,把動(dòng)力、動(dòng)力臂保持不變,讓學(xué)生觀察花在讓學(xué)生歸納表1所示的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),得出杠桿的阻力與阻力臂是否成反比的教學(xué)設(shè)計(jì),其實(shí)是因?yàn)槠胶鈼l件.而學(xué)生在歸納這些數(shù)據(jù)時(shí),教師常引導(dǎo)學(xué)在頭腦中已有了杠桿平衡條件,所以,才
3、會(huì)這樣設(shè)計(jì)生說(shuō)加行不行?除行不行?減行不行?最后剩下的實(shí)驗(yàn),引導(dǎo)學(xué)生觀察阻力與阻力臂是否成反比.可以是乘了.也有部分教師讓學(xué)生保持動(dòng)力、動(dòng)力臂不說(shuō),這樣的探究是偽探究,這樣的歸納是偽歸納.變,然后觀察阻力與阻力臂是否成反比以得出規(guī)律.(2)從2012年廣州市中考題學(xué)生的答卷情況,反思此實(shí)驗(yàn)的作用.【試題】以0為支點(diǎn),質(zhì)量忽略不計(jì)的杠桿掛上1ON的重物A,杠桿同時(shí)還受另一個(gè)大小與F不等,豎直向上的力F作用,處于平衡.在圖2中畫出F的力臂z及F的示意圖并標(biāo)示它的大小.圖10表1杠桿平衡條件數(shù)據(jù)動(dòng)力/N動(dòng)力臂/m阻力/N阻力臂/m幽2有23.17的學(xué)生畫不出F的力臂,圖3
4、和圖4是學(xué)生畫力FR的示意圖的典型錯(cuò)誤答案.從答案需要思考的是,如果學(xué)生沒(méi)有經(jīng)過(guò)預(yù)習(xí),如何可看到,學(xué)生是在不理解的情況下,死記硬背杠桿平猜出這些數(shù)據(jù)應(yīng)是Fz==:Fz呢?科學(xué)家是不是真衡的條件Fz===Fz.課堂的實(shí)驗(yàn)也只是在杠桿支的利用加、減、乘、除歸納得到了科學(xué)規(guī)律?上述的點(diǎn)兩側(cè)施加力,所以,雖然學(xué)生感覺(jué)到要讓杠桿平課堂實(shí)驗(yàn)在幫助學(xué)生學(xué)習(xí)杠桿概念,得出杠桿平衡衡,力的方向一定要向上,但為了與當(dāng)時(shí)實(shí)驗(yàn)的感覺(jué)條件中有什么作用?現(xiàn)從兩個(gè)角度分析這些問(wèn)題.相符合,就畫出圖3和圖4.38一2014年第4期物理通報(bào)中學(xué)物理教學(xué)(2)善用學(xué)生感覺(jué),讓學(xué)生有充足的線索定性臂不是
5、支點(diǎn)到力的作用點(diǎn),而是支點(diǎn)到力的作用線猜想杠桿平衡時(shí)力與力臂的關(guān)系的距離.從阿基米德所做的工作,可以看到,希望學(xué)生只讓學(xué)生復(fù)習(xí)力的三要素.如果力的大小、方向、是根據(jù)表格中的幾個(gè)數(shù)據(jù),推導(dǎo)出杠桿平衡的條件作用點(diǎn)三要素確定了,力的作用效果就確定了.改變F?l—Fl是不現(xiàn)實(shí),對(duì)學(xué)生的思維能力提高沒(méi)有了力的三要素當(dāng)中兩個(gè)或三個(gè)同時(shí)改變,也可能達(dá)任何幫助.小孩生活經(jīng)驗(yàn)比較缺乏,真正使用過(guò)杠桿到同一作用效果.為了讓學(xué)生體會(huì)、理解為什么力臂的學(xué)生不多(筆者在觀課過(guò)程就發(fā)現(xiàn)上述放水果的是支點(diǎn)到力的作用線的距離,而不是支點(diǎn)到力的作實(shí)驗(yàn),很多學(xué)生剛開(kāi)始會(huì)把質(zhì)量大的水果放得離支用點(diǎn)的距離
6、,可以分兩步走.點(diǎn)遠(yuǎn),質(zhì)量小的水果放得離支點(diǎn)近),教師可以設(shè)計(jì)第1步:引導(dǎo)學(xué)生分析,圖1的實(shí)驗(yàn)裝置中,如實(shí)驗(yàn),讓其通過(guò)自身感受,定性知道力與力臂的關(guān)果Fz保持不變,若F作用點(diǎn)固定,支點(diǎn)到力的作系,但不要求學(xué)生定量得出杠桿條件,在其充分感受用點(diǎn)的距離就相同,根據(jù)杠桿平衡條件,則力的大小后直接告訴學(xué)生規(guī)律,讓學(xué)生做實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證.應(yīng)是確定的,所以在同一作用點(diǎn),改變作用力的方讓學(xué)生只在圖1杠桿的右邊掛上一定數(shù)量的鉤向,杠桿若還是平衡,則作用力大小應(yīng)相同.這樣,就碼(力矩比較大,實(shí)驗(yàn)效果會(huì)更好),將左端砝碼去可以引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)出如圖6的分組實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證自己掉,然后把手放在杠桿的不同位
7、置,手施加力在杠桿的想法.上,使杠桿處于水平平衡狀態(tài).學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn),能感受到,要使杠桿平衡,手施加的力作用在杠桿的左邊,力的方向是向下的,手施加的力作用在杠桿的右邊,力的方向是向上的.手遠(yuǎn)離支點(diǎn)移動(dòng)的過(guò)程中,能感受到手施加力的大小在逐漸減?。畬W(xué)生通過(guò)這種感受的實(shí)驗(yàn),有了一個(gè)杠桿平衡的初始印象,比讓圖6他用加、減、乘、除歸納表中的數(shù)據(jù)更有意義,就算站實(shí)驗(yàn)1:在圖6杠桿右端的某一位置掛上一定在應(yīng)試的角度,做過(guò)此實(shí)驗(yàn)的學(xué)生就不會(huì)在考試時(shí)數(shù)量的鉤碼,測(cè)力計(jì)作用在杠桿上的力的作用點(diǎn)不畫出圖3和圖4了.在學(xué)生有了感受的基礎(chǔ)上,直接變,改變作用力的方向,若杠桿始終保持水平平衡