李佳

一、創設問題情境,提出多種猜想,激發探究熱情
中學物理知識一般是以概念、定理、定律等形式呈現給學生的,所以物理知識的表現形式比較枯燥,常給人一種冰冷的感覺,但物理思索卻是火熱的、生動活潑的。可以說每一個物理規律都有其獨特的發現過程,所以,如何帶領學生體驗物理知識的發生過程,重現物理學家當初進行發明創新時的火熱思考,值得我們每位中學物理教師不斷地探索。
二、設計探究實驗,采集實驗數據,形成實驗解釋
1.分解研究任務,為探究學習“鋪路搭橋”
要提高學生制定計劃的能力,就要使學生學會把探究的課題分解為幾個相對獨立的小問題,本課可以把問題分解為以下幾個小問題:
(1) 研究哪些碰撞情況?(研究的碰撞類型如下表一)
(2) 研究哪些物理量的關系?(碰撞前后速度、動能、動量關系)
(3) 需要測量哪些物理量?(速度、質量)
(4) 怎樣測量這些物理量?(質量用天平測量)
(5) 怎樣采集和處理數據?(可用上述的某一種傳感器采集數據并把數據直接輸入電腦,利用Excel軟件分析處理數據,尋找碰撞前后各物理量之間的關系)
教師引導學生逐項明確上述問題,使學生明白研究的問題、研究的方法,為下一步進行實驗奠定好基礎。
2.制定計劃,設計實驗
學生通過小組討論,確定實驗方案,選擇合適的儀器。從學生現場實驗來看,學生選擇的儀器(光電門傳感器;位移傳感器速度傳感器)碰撞類型、研究的問題(兩滑塊碰撞前后各物理量的關系)。
3.學生動手實驗采集數據
學生采集的數據分兩類:
兩滑塊碰后分開的情況,如下表三。
(1)兩滑塊碰后粘在一起的情況,如表四。
4.分析數據,得出結論
把上述結論填入表格進行比較,很容易看出實驗結論,綜合結論如表五:
教師帶領學生綜合比較上表并進行逐項研究。可以看出,在各種碰撞中,只有一個物理量守恒,那就是動量。可見用動量來描述碰撞問題具有很大的優越性,而用速度和動能則不行。這樣得出了一個重要的定律___動量守恒定律。
三、本課實施探究教學的幾點體會
與傳統教學模式相比,這種教學模式有以下幾個特點:
第一、改變了“教師為中心”和“課本為中心”,而是以學生活動為中心,使學生從發現者和探索者的角度出發,自己得到客觀世界的規律。教師在其中并不扮演教化者的角色,而是從旁點撥和指導,是參與者、組織者。
第二、計算機作為探究學習的工具,實驗了信息技術與物理教學的整合。這種教學模式要求的數據比較精確,計算量也非常大,如果沒有傳感器采集數據,如果沒有Excel工具處理數據,是難以實現的,這也正體現了信息技術與物理課程整合的必要性。
第三、學生充分體驗科學探究過程,在學習中既獲得了知識又培養了能力。經過猜想假設,分組探究,交流合作,使學生在頭腦中經過自己的探究和思考,實踐和歸納總結,意義建構了新知識——動量守恒定律。