课程开发 整合优化

田文晶

随着新课改、素质教育的不断推进，对课程进行整合与优化具有极为重要的意义，它有利于改革传统教育，提高教师自身素质，切实促进学生发展，有利于在教学实践中调整、丰富和发展课程，进而创建特色课程，使课程政策得到很好的贯彻落实。

“向心力”这课的教学设计主要是对教学手段和教学方法整合，将传统的实验教学和数字化实验很好地结合在一起，将研究物理问题的一般方法，很好地融合到整个课堂，学生的参与度高，主体地位得到充分体现。

教学目标

一、知识与技能

1.学生了解向心力概念，体验向心力的存在；

2.学生探究影响向心力的因素；

3.学生能从牛顿第二定律的角度理解向心力的表达式；

4.学生初步了解“用向心力演示仪验证向心力的表达式”的原理；

5.学生会记录、分析实验数据，获得实验结论。

二、过程与方法

1.通过对向心力概念的探究体验，让学生理解其概念。并掌握处理问题的一般方法：提出问题，分析问题，解决问题。

2.在验证向心力的表达式的过程中，体会控制变量法在解决问题中的作用。

3.学生领会解决问题从特殊到一般的思维方法。

三、情感态度和价值观

1.经历从特殊到一般的研究过程，培养学生分析问题、解决问题的能力。

2.实例、实验紧密联系生活，拉近科学与学生的距离，使学生感到科学就在身边，调动学生学习的积极性，培养学生的学习兴趣。

●方法阐述

建构主义教学理论启示我们要创造以“学生为主体，教师为主导”的教学环境，使学生在真实的情景中完成任务，充分发挥学生学习的自主性，引导学生主动发现问题，分析问题，解决问题，主动建构良好的认知结构，培养创新精神。

●教学过程

（一）提出问题，导入新课

师：现在请同学们利用我们实验桌上的小车来做一个小实验，来体验一下小车都可以做什么样的运动，并分析原因。

教师留1-2分钟的时间让学生实验，学生再进行交流、讨论。

学生得出结论：手指穿到绳套上固定不动时，小车做匀速圆周运动，松开手后小车就沿一直线运动下去。说明小车做匀速圆周运动时需要一个指向圆心的力的作用。

师：这个指向圆心的力是由谁来提供的呢？。

生：小车所受力的合力。

师：做匀速圆周运动的物体受到了指向圆心的合力，这个合力叫做向心力

（二）亲身体验，大胆猜想

教师为学生提供的实验器材：系有细绳的小沙袋、小布袋、笔杆、钩码。

师：请同学们设计一个实验来体验一下向心力。要求保证在笔杆竖直，沙袋不接触笔杆的的情况下，将钩码悬挂起来，并思考沙袋可以提起钩码的原因。

生：讨论探究提起钩码的方法。

师：哪位同学可以解释一下沙袋提起钩码的原因。

生：沙袋做圆周运动需要向心力，这个向心力由绳子的拉力来提供，当绳子的拉力等于钩码的重力时，就可以把钩码提起了。

师：通过刚才的体验，我们可不可以猜想一下向心力的大小可能和哪些因素有关呢？

生：可能和沙袋的转动的角速度有关系，可能和沙袋的转动半径有关系，还可能和沙袋的质量有关系。

师：同学们的猜想可谓百花齐放，那么到底哪种猜想正确？实验中我们用什么方法来研究一个量和多个量的关系呢？

生：物理学里研究一个量和多个量的关系就要用到控制变量法。

（三）主动探究，合作交流

师：请同学们根据实验桌上提供的器材，设计合理的实验探究方案，来探究向心力和哪些因素有关。

生：讨论制定实验方案并进行实验。

甲组：让细绳露出笔杆的长度始终是沙袋到第一个节点的距离，使沙袋转动越来越快。当只改变转速时，转速越大则向心力越大。

乙组：保持沙袋的转动快慢基本不变，让细绳露出笔杆的长度变化。当只改变半径时，半径越大则向心力越大。

丙组：保持转动快慢基本不变，保持绳露出笔杆的长度基本不变，把小沙袋换成小布袋。当只改变质量时，质量越大则向心力越大。

师：同学们做得非常好，还非常善于总结规律，我们通过实验定性的探究，知道向心力和三个因素有关系。

（四）逻辑推理，探究规律

师：那么请同学们思考一下，我们可不可以用我们前面学过的知识进行这几个物理量之间关系的定量推导呢。

生：推导并讲解：

根据向心加速度公式：an== 2r

根据牛顿第二定律F合=ma

得向心力：F=m=m 2r

（五）归纳小结，巩固提高

让学生自己归纳对本节课所学知识的理解。

1.知识总结：

2.方法总结

（1）科学研究的一般程序

亲身体验——科学猜想——实验探究——理论推导——实验验证——科学实践

（2）实验（探究）方法

（3）数学（推理）方法

●教学反思

（1）对教材的整合创新尝试：本节课大胆地对教材的实验进行了舍弃和整合，由于人教版教材中提供的“用圆锥摆粗略验证向心力的表达式”的实验误差太大，所以本节教学未采用课本提供的验证方法，而是利用沙袋提钩码的传统实验和数字实验完美地整合在一起，学生在传统的实验中体验到了探究所带来的快乐，又利用向心力演示仪科学地进行了验证，充分地体验了科学的严谨性。

（2）本节课充分体现了物理学科实验探究学习的特色：学生亲身经历探究知识的过程，在充分探究的基础上，学生自己分析得到结论。

（3）整个课堂中，教师注重和学生的交流，注重引导学生和学生之间的交流和合作，所有结论都是学生通过讨论得出的，使学生的主体地位得到了充分的落实。

（4）本节课的不足之处是：对于一些问题的设问还不够开放，对于提供的实验器材还是有一些局限性，如果课堂再开放一些，相信还可以有很多更好地体验向心力和验证向心力表达式的方法。

（责任编辑 郑 文）