探究加速度與力、質量的關系教學設計

摘 要：本文借助“智慧課堂”的高中物理實驗探究課，實現了互動式教學，互動式反饋即時，教學計劃和內容調整即時，學生監測、反饋、消化即時，突顯了教師的主導地位和學生的主體性，優化了實驗效果，體現了新課改精神。

關鍵詞：“智慧課堂”教學系統；高中物理；實驗探究

一、 引言

“探究加速度與力、質量的關系”，是學習《牛頓第二定律》的實驗和理論基礎，這堂課信息量大，知識點多，教師在處理時頗有難度。利用“智慧課堂”教學系統，采用“互聯網+”科技力量開創新的教學模式可以較好地破解這些問題。

二、 加速度與力、質量的關系教學設計

（一） 創設情景、提出問題

為了提高課堂效率，激發學生的學習熱情，引發學生的求知欲望，利用“智慧課堂”教學資源（在線微課）展示了一個吹飛鏢的演示實驗。

演示1；把兩個完全相同的泡沫飛鏢，分別放入兩根完全相同的玻璃管內，讓一男同學和一女同學比賽誰吹的飛鏢飛得遠。

演示2；同一個同學分別吹泡沫飛鏢與金屬飛鏢，看哪一個吹得遠。

（二） 猜想與假設

1. 實驗方法探究

為了使學生明確探究的科學性，明確在猜想加速度與力、質量定量關系時，用什么方法探究、怎樣探究。利用“智慧課堂”設計出選擇題，供學生投票，參與討論。

問題1：結合你的生活經驗，下列說法中正確的是

（A）受合外力越大，物體加速度就越大。

（B）物體質量越大，加速度就越小。

（C）物體質量越大，受到合外力一定越大。

（D）以上說法都不對。

問題1圍繞科學探究方法設計，目的是讓學生體會控制變量的必要性，又有即時反饋并調整教學計劃和內容的作用。班中共有52名學生，在學生投票中，有47位學生參與，其中23人選擇了正確的（D）選項，占學生總數的44%，說明有56%的學生對解控制變量不熟，也說明需要在講解科學探究方法上下功夫。

然后，我又設計了第2個選擇題，如圖1所示，目的是使學生明確如何使用控制變量法，需要控制哪些物理量？實際50人投票，選A的有37人、選B的有47人、選C的有5人，表明學生大多數明確加速度難控制，然后經學討論得到探究思路：保持物體質量不變，探究a與F的關系；保持物體受力不變，探究a與m的關系。

問題2：在使用控制變量法探究三個物理量之間關系的過程中，哪些物理量容易控制？（A）合外力。（B）質量。（C）加速度.

圖1

三、 加速度與力、質量的關系猜想

根據“智慧課堂”中學生投票的選項情況統計，有針對性地讓學生在課堂上闡述自己猜想的理由，使學生明白猜想應該有科學依據，明白定量研究物理關系應該從最簡單的正比、反比關系開始，如若不行再考慮，保持m不變，a∝F2，保持F不變，（或者a∝1/m2）……

（一） 制定計劃與設計實驗方案

學生以“討論小組”為單位，查閱“智慧課堂”中物理資料庫，自主設計探究方案。利用“智慧課堂”變主觀為客觀，設計出選擇題，供學生思考討論。

最后選擇一個大家以前用過，比較熟悉實驗方案，即氣墊導軌加光電門的方案來作為全班課堂實驗探究方案。

（二） 實驗操作和數據處理

讓學生利用“智慧課堂”的pad中的Excel軟件記錄數據，畫出a-F與a-1/m圖像，并討論加速度與力、質量的定量關系。克服學生筆算畫圖費時費力的效率問題。

（三） 實驗結論及誤差分析

選取有代表性的三組實驗數據與圖像，利用“智慧課堂”下發數據和圖像到每位同學，學生只需眼看pad，細聽老師講解就能達到明確與強化實驗結論的目的，使學生對“加速度與力成正比，與質量成反比”的結論達成共識。

（四） 課堂小結與達標

利用“智慧課堂”對本節內容小結，檢測學生對實驗設計和操作過程的認識和理解，（學生的錯題即時傳輸到學生的個性化錯題中）說明本節課為大多數學生理解和接受，教學任務和教學目標完成得較好。另外，學生可以通過“智慧課堂”下載觀看本節微課。

四、 結語

課堂中通過對“智慧課堂”的使用，教學適時跟進，監測、反饋、消化及時，全體學生參與，師生交流密切，交互式反饋快捷迅速，課堂氣氛活躍又不偏離教學目標，學生主動參與教學的積極性高，使學生由被動接受知識轉變到主動探索獲得知識，取得了良好的教學效果。

參考文獻：

[1]胡戈，蔣大橋，皮玉安.“探究加速度與力、質量的關系”一課的設計與實施——Clicker教學系統在高中物理實驗探究課中運用的嘗試[J].物理教師，2010，31（6）：11-12.

作者簡介：

魏明山，山東省濱州市惠民縣第一中學。endprint