發揮學生主動性 提高課堂教學效益

周佩芳

中圖分類號：G633.7 文獻標識碼：A 文章編號：1992-7711(2014)06-0165

一、教學活動案例

活動一：課題引入

筆從手中落下，學生接筆小游戲。

師：在剛才的小游戲里，筆從老師的手里下落，這種現象在生活中常見嗎？

生：常見。

師，請大家舉些常見的例子。

生：杯子從手中落下，熟透的蘋果從樹上墜落……

師：這種運動我們稱之為落體運動，今天我們就來分析這種落體運動的特點和規律。

活動二：演示實驗

師：在生活中，蘋果和樹葉下落，羽毛和石頭下落，但它們下落的快慢卻不同?，F在來看一個小實驗。

(演示)小石頭和紙片同時從手中下落。

師：觀察到什么？

生：石頭下落得快，紙片下落得慢。

師：那是輕的下落快還是重的呢？

生：重的。

師：是不是所有重的物體都下落得快呢？

生：不是。

師：那我們通過什么來驗證我們的觀點呢？

生：通過實驗來驗證。

活動三：探究實驗

1. 物體下落快慢與物體輕重的關系

師：現在我們進行分組實驗，來探究物體下落快慢與物體輕重的關系。

【學生兩人為一組，其中一人手拿紙片或紙團和眼睛視線齊平，讓物體同時釋放，另一個同學進行觀察記錄，記錄表格如下圖。時間為3分鐘。其間教師巡堂指導】

師：現在請幾位同學來展示一下自己的實驗結果?！緦W生展示結果】

師：我們發現這幾個結論相互矛盾，由實驗可證明物體下落快慢與物體輕重無關。再來分析這3個結論，發現它們有什么共同特點呢？

生：都是紙團下落快。

問：為什么都是紙團下落得快呢？

生1：物體下落快慢不同可能是表面積不同引起的。

生2：物體下落快慢不同可能是空氣阻力的影響。

師：很好。影響物體下落的因素很多，但總的來說都是受空氣阻力的影響。紙團受到空氣阻力影響比紙片小，所以下落得比較快。再來想想，如果沒有空氣阻力的影響，物體下落的快慢是怎樣呢？

生：應該相同。

師：真的是這樣嗎？我們來做個演示實驗。

活動四：探究實驗

自由落體運動是一種什么樣的運動

師：由實驗可知，做自由落體運動的物體下落情況完全相同，觀察現象得到，自由落體運動的軌跡是直線，那么它是做勻速直線運動還是加速直線運動呢？

生：加速直線運動。

師：它有沒有可能是勻加速直線運動呢？

生：可能。

師：非常好，同學們提出了一種非常理想的觀點。那我們怎樣證明它是勻加速直線運動呢？

【學生討論，教師引導：物體做勻加速直線運動的依據是什么呢？以前我們曾經利用紙帶做過實驗，能否根據打點計時器在紙帶上打下的點的分布情況，來判斷紙帶做的是什么運動呢？】

生：用在連續相等的時間內通過的位移之差是常量來證明。即S=S2-S1=S3-S2=S4-S3=SN-SN-1

師：非常好。我們已經知道勻加速直線運動的特征，反過來，如果自由落體運動滿足這些特征，就可以判定它是勻加速直線運動了。現在，請大家設計一個驗證“自由落體運動是勻加速直線運動”的實驗方案。

活動五：學生分小組討論

師：請說明自己小組設計的實驗方案。

生1：我們的方案是利用打點計時器，讓它豎直放置，重物后面綁上紙帶，紙帶穿過打點計時器，打開開關，讓重物自由下落，打點計時器會在紙帶上打下一系列的點，對紙帶進行數據處理，若能得出S=S2-S1=S3-S2=S4-S3=SN-SN-1就可知自由落體運動是勻變速直線運動了。

生2：可以利用頻閃照片。

師：現在請同學們比較這些方案，哪種測得的數據更精確點呢？

生：第2種好一些。

師：為什么呢？

生：利用打點計時器時，紙帶與打點計時器有阻力，會影響到結果，頻閃照片得出的結論更準確。

活動六：利用頻閃照相機拍攝自由落體運動，并將相片投影進行分析

師：現在請同學們根據照片，把數據記錄到表格上，并尋找出規律。

師：同學們發現這些數據有什么特點呢？

生：發現在誤差允許的范圍內，在連續相等的時間里，位移之差相等。

師：而自由落體運動的初速度為0，由此得出結論：自由落體運動是初速度為零的勻加速直線運動。它的加速度是多少呢？

【學生討論，教師引導學生求出加速度大小。代入數據求得a≈9.8m/s2?！?/p>

師：我們將自由落體運動的加速度稱為自由落體加速度，也叫重力加速度，用小寫g表示。

從運動方向可知，重力加速度的方向總是豎直向下。

師：現在知道了自由落體運動是勻加速直線運動，由此可得自由落體運動的規律是什么？

生：自由落體運動的初速度為0，加速度為g，若豎直方向的位移用h表示，就可以得到其規律：vt=gth=gt2/2vt2 =2gh

師：當然，解決問題的方法不是唯一的。我們也可以用比值關系來證明。從開始運動算起，可以求出連續相等時間2t內的位移，發現在誤差允許的范圍內，位移之比為1∶3∶5……由此得出自由落體運動是初速度為0的勻加速直線運動。

活動七：自由落體運動規律的應用

師：生活中許多物體的下落都可以看成自由落體運動，如石塊下落、花盆下落……請同學們根據自由落體運動規律解決問題：估算從四樓陽臺上下落的花盆，經過多長時間到達地面，到達地面的速度是多少？

【說明：該例題讓學生體驗物理現象就在我們身邊，體驗自由落體運動的快慢。讓學生學會估算的方法?！?/p>

生：每層樓樓高約2.8m左右，四樓陽臺離地面高度h≈2.8×3＋1≈9.4(m)

根據自由落體運動規律：則t≈1.34s

花盆落地速度：v＝gt≈13.2(m/s)

【老師在學生解題的過程，應教學生估算樓高的方法，知道每層樓高；解題后應對結論進行進一步的討論。如：問三層樓掉下的花盆到達地面的速度13.2m/s是大還是小，住在高樓同學應注意什么？進入工地為什么必須戴上安全帽？等許多實際問題。】

師：第2 ，請同學們在課后利用刻度尺設計并測量人的反應時間。

活動八：課堂小結

師：請大家對本節課進行歸納，今天我們學了哪些知識呢？

生：……

師：一般說來，我們常常會根據生活中很“顯然”的現象，靠直覺得出結論。但是，由直接觀察所得出的結論并不總是可靠的，只有通過實驗才能揭示隱藏在現象背后的本質。這是伽利略開創的研究自然規律的科學方法。課后同學們可以看課本的閱讀材料，或者上網查閱，體會這位物理大師漫長的探索過程。

二、案例評析

本課例從學生日常生活中常見的一個小游戲出發，引導學生進一步思考，并發現問題，然后通過實驗揭示問題的本質。在此過程中，教師留給學生獨立觀察、思考和實驗的空間和時間，讓學生在學習的過程中存在疑問，帶著問題去探索真相，并且能組織學生進行小組討論探究，培養學生的探究能力和團體合作精神。在得出自由落體運動規律之后，教師并不是簡單地利用公式解決自由落體運動的相關例題，而是應用自由落體規律來解決生活中的一些常見現象，不僅有趣而且體現了物理和生活的緊密聯系，讓學生體驗到物理現象就在身邊，物理知識不僅有趣，而且還非常有價值。

本節課的教學設計注重學生新知識的形成過程，讓學生在學習知識的同時體會到進行科學的思維和實驗，促進學生形成科學的價值觀和世界觀，而且在教學過程中，教師應注重調動學生自主學習的積極性和主動性，讓學生真正成為課堂的主人。特別是實驗方案設計的討論有助于促進學生各方面的發展，不僅提高了學生學習的興趣，也提高了課堂教學的效率。