談“探究功與速度變化的關系”的實驗教學

2014年5月份，筆者參加了濱州市教研室舉辦的全市高中物理實驗優質課評選活動，并獲得了市實驗優質課一等獎。下面就把準備市實驗優質課“探究功與速度變化的關系”的過程和大家分享一下。

一、實驗思路設計

筆者在十幾年的物理教學中發現，傳統的實驗教學存在諸多問題，比如把實驗課僅作為驗證理論的課程，所有的實驗都是按“教材預習—對照教材做實驗—依據教材寫實驗報告”進行。在整個實驗過程中，學生完全處于一種被動的學習狀態。在這次物理實驗教學中，筆者考慮應該改善傳統實驗教學那種對基礎知識的傳承和基本技能訓練的過分強調，在教學中要有意識地對學生進行科學素質的訓練和培養。

本節課總體設計思路：課題引入—設計實驗方案—展示交流實驗方案—選擇器材—動手實驗—展示結果—得出結論—課堂小結—作業布置。

二、實驗方案設計

有了整體的設計思路，筆者開始對每一步流程進行優化。

課題的引入，筆者用了龍卷風和雪崩這兩個具有強大震撼力、體現動能能量的視頻資料，創設輕松愉快的情境，激發學生探究的欲望和熱情。同時加入小的演示實驗“彈弓打物體”，讓學生從身邊生活實例中感知物理學的魅力。

筆者考慮到在以前的物理實驗教學中，實驗目的、儀器準備、操作步驟、實驗報告全部都由教師預先設計好，學生只負責“照圖施工”，這樣他們在實驗過程中就不再會有濃厚的實驗興趣。因此，這節課適時、適量地改進了實驗課的教學組織形式，放手讓學生親身經歷設計方案，選擇儀器，制訂步驟，設計表格，收集信息，處理數據，得出結論，實驗評價等實驗過程中的某個環節，使學生真正進入科學學習的狀態和角色。

在這之前，教師一定要做好適當的引導和鋪墊。在這個實驗中，筆者先用課件展示了以前我們做過的幾個經典實驗，如“驗證牛頓第二定律”“自由落體”。同時引導學生思考：在以前做過的力學實驗的基礎上，能不能完成今天的探究，或者有沒有更新奇的實驗方案。

在設計方案時，讓學生結合“如何確定功”和“如何測量速度”這兩個問題，以小組合作的方式設計實驗方案。做好了鋪墊，把課堂放給學生，學生會給教師意想不到的驚喜。

學生設計的部分實驗方案展示：

實驗方案1

實驗中，用橡皮筋的彈力拉動小車做功使小車獲得動能，探究橡皮筋做的功與小車速度的關系。橡皮筋的彈力是變力，所做的功是變力功，但是在相同的位移情況下，用一條橡皮筋做的功為W，用兩條橡皮筋時做的功就是2W，依此類推可以找出功和速度的對應關系。

實驗方案2

利用探究小車運動規律的實驗裝置（如圖2），實驗中用鉤碼通過定滑輪拉動小車做功使小車獲得動能，平衡好摩擦力后，用不同的鉤碼實驗，取相同的位移，不需要計算功，一個鉤碼拉小車使w，2個3個拉小車分別是2W，3W，得到幾組數據，探究功與速度之間的關系。

實驗方案3

利用自由落體運動實驗裝置，通過探究物體做功（重力做功）與物體獲得速度變化的關系。

三、實戰課堂，思維碰撞

每個小組都設計出了自己的實驗方案，接下來筆者讓小組成員展示自己的設計方案，培養學生的語言表達能力、分析問題的能力以及合作與交流的精神。對于設計中不盡完美的地方，其他同學給他們提出改進意見。整個課堂有辯論，有爭執，有思維的碰撞，最終得出最合理的實驗方案。當然，在實驗中，教師應適當地引導和幫助學生樹立自主實驗的信心，并對他們的實驗進行評價，指出學生在實驗中操作上或思維上的閃光點。對于實驗過程中出現的異?，F象，要激勵學生進一步探索、分析原因，從中有所發現。課堂上，教師要做引導者，把課堂真正還給學生。每個小組根據自己優化后的實驗方案自主進行實驗，完成探究。

四、課后反思，再定目標

整節課上完以后，學生的自主學習、合作探究能力得到了很好的鍛煉，由于課堂上時間有限，學生自主探究意猶未盡。在設計實驗環節，有個別的小組沒有設計出自己的實驗方案，在交流實驗方案環節就顯得有些被動。學生選擇好實驗方案，根據實驗方案自主選擇實驗器材，又是對學生的一個考驗，也能讓學生加深對實驗的認識。前面的工作做好以后，學生動手實驗就順理成章了。

通過這節課的實踐，筆者決定在以后實驗課堂的設計中，要更加放手給學生，提前布置實驗課題，讓學生查閱資料，發揮自主創新精神，讓實驗課真正發揮對物理教學的推動促進作用，讓學生愛上探究，愛上物理。