如何上好一节物理规律课

2015-01-29 02:40李美会
考试周刊 2014年18期
关键词:小车规律物体

李美会

物理学科是一门自然学科,任何一个物理规律,都是在观察物理现象后,通过大量实验得出的。因此,物理规律是物理现象、过程在一定条件下发生、发展和变化的必然趋势及其本质联系的反映。

为了提高学生解决实际问题的能力,新课程改革注重教师对三维课程目标的渗透,那么怎样上好物理规律课?首先对物理规律剖析如下。

一、物理规律的分类

1.实验归纳法:从对事物、现象的多次观察、实验出发,在取得大量资料的基础上进行综合、归纳,发现一定条件下有关物理量之间的必然联系,从而得出结论,或建立假说,再通过实验检验成为规律。如牛顿运动定律、机械能守恒定律等。

2.理论演绎法:理论演绎是从已知的规律或物理理论出发,对某特定的事物或现象进行演绎、推理,从而得到在一定范围内的有关物理量之间的函数关系或新的论断。最后通过实验检验成为规律。例如,动量定理、动能定理等。

二、具体教学设计分析

由于教师对本节内容价值的理解不同,因此同一课题会出现多种多样的教学设计。以《牛顿第一定律》为例,进行教学设计分析。

探究模式1:多种假设并存探究模式应用案例。

发现问题、提出多种猜想、实验验证、得出结论。

提出问题:

图片展示人推小车,小车开始运动;停止推动,小车停止不动。针对这种生活中处处存在的现象,向全体学生提出问题:讨论力与运动存在什么样的关系?

小组讨论,提出猜想:

第一组:提出生活中大量的生活案例,将问题情境还原到现实生活中,提出如下假说:物体要是运动需要有力作用到物体上,没有力作用到物体上,物体就静止不动。

第二组:分析生活现象,提出小车不受推力后仍然前进了一段距离这种现象。没有推力运动多远能停下呢?设计实验,让小车在不同路面上撤去推力,进行“比较”,提出假说:有力作用在物体上,物体可以运动,没有力作用在物体上,物体也可以运动。

第三组:学生对“力的作用效果”中的“力能改变物体的运动状态”这一知识点进行讨论,根据撤去力小车还运动一会展开讨论,观察第二小组的实验现象,再通过“对称类比”,大胆提出如下假说:有力作用能够改变物体运动状态,没有力作用在物体上,不能够改变物体的运动状态,即没有力作用在物体上时,物体一直保持静止或匀速直线运动。

小组间辩论分析:

学生能够更好地参与到讨论中,也能够更加平等和谐地比较小组间结论的优缺点,最后整体进行总结分析,得出结论。

实验验证:

学生完善实验方案,进行分组实验:以相同的初速度,小车分别在毛巾、棉布、木板平面上的运动,观察小车的运动情况,分析三种接触面阻碍作用力对小车的影响,然后对这种运动趋势进行合理外推,得出运动中的物体在不受外力作用下的运动状态。

得出结论:

通过小组分析讨论、实验验证、推理,最终说明小组三结论的正确性。这样,学生更容易得出牛顿第一定律的内容:一切物体在没有受到外力的作用时,总保持静止状态或匀速直线运动状态。

探究模式2:“渐进实验——结论”理想实验探究模式应用案例。

问题:引导学生提出研究课题:物体在没有力的作用下怎样运动?

设计渐进试验:学生设计实验:分别在毛巾、棉布、桌面等表面上,进行小车从斜面同一高度下滑至平面上的实验。在这三种实验中,要让小车手的阻力越来越小。

实验操作:学生在实验过程中发现这种现象,小车在平面上可以移动的距离越来越远。

理想外推:如果小车在撤去推力后阻力减小为零,则小车的运动状态不会改变。

结论:运动物体在不受任何力的作用时,总保持匀速直线运动。

探究式教学是新课改理念提出的一种教学模式,它需要教师在教学中起到引导作用,使学生能够积极主动地参与到学习中,在“做中学”,在亲身体验合作学习中得到收获,因此教师应引导学生最大限度地参与教学,师生关系和谐、平等,共同快乐学习。

教师的角色应该是“平等中的首席”,与学生一起学习,一起探讨,在适当的时候给予引导,尤其对某些看似简单的问题,不能想当然。例如:伽利略的理想斜面实验,是在具备速度、加速度,以及匀变速运动的V-t和X-t关系的知识背景下,学习伽利略对自由落体的研究的。此时,教师应该注意培养学生的物理思维,鼓励学生探知,以伽利略年代当时的物质条件为引,在没有打点计时器、没有时钟计时只能用漏壶计时的条件下,要求斜面倾角小于5°。在这样的情况下,伽利略大胆地合理外推,得出结论,很值得教师和学生深思。再如:物体都有惯性,这是物体的固有属性,那么为什么物体具备这样的性质呢?问题很简单,但我们无法回答。对于这一问题,人们做了大量的研究,但一直没有明确的解释。因此,我们所学习的知识理论一直在不断地完善、修正,目前看来是正确的,但是像经典物理学中牛顿第一定律还存在我们无法解释的内容。库仑定律的得出是库仑和万有引力定律进行类比,通过大量实验得出的,两个关系式到现在是否存在某些联系还无从得知,这些都等待后来者不断地探索追求。这一个小小的疑问,有可能打开学生的思维空间,为日后在未知领域探究作出不可估量的贡献做铺垫。

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