在教学过程中怎么使用电动音叉的振动原理?

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&&第五章 第二节  物理实验教学典型课案例分析
14:14:10 &
第二节  物理实验教学典型课案例分析
【案例一】
&声音的特性&教学设计
一、教材分析
(一)教材特点
&声音的特性&是人教版的物理实验教材八年级上册第一章第三节的教学内容。本节是在学生学习了声音的产生与传播的基础上,进一步来认识声音,了解声音的丰富多彩,是声现象中非常重要的一部分内容。音调、响度、音色等概念贴近生活,学生对此并不陌生,并且较感兴趣,但缺乏较理性的认识,在实践中往往不易区分它们。为了引导学生有效有趣地学习,教材突出了以下几个思路:
(1)突出学生探究活动。本节安排两个难度不大的探究&&&音调和响度分别由什么因素决定,充分给学生自主学习、体验过程的机会。
(2)注重联系实际,从生活到物理,从物理到社会。声音的不同特征生活中随处体现,探究器材随手可得,使学生感觉物理就在身边,生活即是物理。
(3)注重中华文化、人类文化精神的熏陶。二胡、长笛、箫都是我国特有的乐器,尤其是编钟更是民族乐器中的瑰宝,使学生在了解知识的同时,更感受到了祖国文化的博大精深。
(二)教学目标
1. 知识与技能
(1)了解声音的三个特征:
(2)知道乐音的音调跟发声体的振动频率有关,响度跟发声体的振幅有关。
(3)知道不同发声体发出乐音的音色不同。
2. 过程与方法
通过做音调与频率有关的实验和响度与振幅有关的实验进一步了解和学习研究物理学的方法。
3. 情感态度和价值观
体会现实世界物体的发声是丰富多彩的,更加热爱世界,热爱科学,热爱祖国文化。
(三)教学重点
探究音调、响度分别与什么因素有关?
(四)教学难点
了解音调、响度、音色的含义,能区分它们;理解频率和它的单位赫兹的含义。
二、学情分析
学生在生活中、小学阶段、音乐课上或多或少了解到声音有不同特性,也听说过超声波、次声波,见过不同乐器,但大都停留在感性认识基础上,缺乏更深一层的较为理性的认识。他们有进一步探究声音特性的欲望,渴望了解乐器发出不同声音的原理,但由于基础概念的不足和探究方法不熟悉,迫切需要老师的帮助和指点。
三、教法设计和学法指导
主动性、独立性、体验性、问题性是现代学习方式的重要特征。根据教材要求和学生特点,本节课在探究音调、响度概念时,采用教师指导下的探究性教学方法。在教学中教师应尽量创设合适情境,激发学生的问题意识,并引导学生设计实验,帮助学生归纳、理解,使刚刚接触物理的学生既发挥自主性又不失盲目性。对概念理解和辨析采用实验和多媒体结合的手段。此外,学生可通过讨论、阅读、实验等手段来主动学习,体验过程,解决基本问题,并能简单应用。在此过程中,逐渐培养学生的问题意识和创新意识这两个超脱于知识载体以外的主要素质。
四、教学用具
多媒体、音叉、钢皮尺、示波器、鼓、口琴、乒乓球等。
五、教学过程
(一)导 入
(实验演示观察,设置情境引入。)
物理问题来源于对生活现象的观察和体验,为了让学生更真实地感知声音的丰富性,可设置下列情境引入。
演示:我们周围充满着许多有趣的声音,大家能辨别以下分别是什么声音吗?(多媒体播放几种动物声音和火车等声音。)
(学生一一辨别)
追问:你是根据什么来辨别这些声音的?(声音的高低、音色甚至长短等。)
引入:这说明声音有各种不同的特性。今天我们就一起来学习这个课题。(投影课题)
(二)音 调
(播放一段含有女高音和男低音的音像。)
提问:女高音和男低音歌唱家演唱的声音各有什么特点?
在上述基础上归纳声音的高低叫音调,女高音音调高,男低音音调低。
用口琴吹出不同音调的声音,让学生辨析音调高低。既巩固概念,也为下面探究音调与什么有关打下基础。
(师生实验探究,启发深入理解。)
由于刚接触物理的初二学生探究基础较低,不易猜想音调与振动频率的关系,这里采用问题启发式探究。通过设置一系列具体问题,让学生在解决系列小问题的同时不知不觉完成探究过程,体验和学习探究方法。
(1)你能使身边的钢皮尺发出不同音调吗?
学生纷纷尝试。请两名同学上台演示。
(2)你们发现钢皮尺发出的音调与什么有关?
(学生很可能回答与钢皮尺伸出桌子的长短有关系,教师这时应充分肯定学生,保持他们探究的积极性,但要进一步启发和点拨。)
(3)继续仔细观察钢皮尺伸出部分的长度变化时,尺的振动情况有何不同?
学生在教师启发引导下完成探究,找出初步规律:音调与物体振动快慢有关。
教师应趁热打铁,引入本节的难点概念&&&频率,讲解频率、频率单位赫兹的含义,并投影结论:音调由振动频率决定,频率越高,音调越高。
体验规律:用手触摸声带,一起唱&1&、&2&、&3&、&4&、&5&&&感觉声带振动频率的高低和音调高低之间的关系。
(多媒体辅助教学,应用拓展知识。)
启发:(单手前后甩动,问学生听到声音了吗,大胆想象一下,如何改进有可能听到手挥动发出的声音。)看来人耳能听到的声音还必须满足一定的条件。还有什么声音人耳也听不见呢?请大家阅读课本有关内容,弄清人耳能听见的声音的频率范围,以及一些动物的听觉范围。
学生带着问题有目的地阅读并且了解超声波和次声波的含义。
为了拓展视野,体现主动、合作的学习精神,可以安排一个交流讨论:说说你所知道的关于超声波和次声波的知识。(可以用多媒体播放有关的图片或者音像。)
思考和巩固:为什么我们听不见蝴蝶翅膀振动发出的声音,却能听到讨厌的蚊子声?
&观察&声音:刚才我们不但用耳朵听见声音,还用手触摸了声音,你相信我们还能用眼睛来&看&声音吗?(演示把音叉发出的声音信号输入到示波器,观察其声音的波形,再将男女同学声音信号输入比较波形,只要能看出音调高的声音波形比较密即可。)
由于示波器上波形停留时间短,不容易进行比较,可以采用实验和多媒体结合的手段,把波形图描绘下来,制成静态图片进行比较。这部分教学活动通过自学、交流、演示等各种方式开展,不但让大家拓展了声音的知识,开阔了眼界 (尤其是示波器对学生来讲很新奇),而且激发了学生学习物理的兴趣,使他们觉得物理很有趣,很有用,也很神奇。
(三)响 度
引入概念;由多媒体演示并介绍响度含义。
探究概念:响度与什么因素有关?(通过教师指导下的系列问题进行启发式探究。)
(1)如何让音叉发出的声音更响?(用力敲打音叉)
(2)用肉眼直接观察容易看出音叉很响与不太响时振动情况有何不同吗?
(3)给你一个乒乓球,能设法显示音叉的振动情况吗?乒乓球弹开幅度大说明什么?(教会学生观察微量变化的方法)
(4)做上述实验,使音叉发出不同响度声音,有什么发现?
投影结论:响度由振幅决定,振幅越大,响度越大。
(5)你还有其他方法来验证你的结论吗?
这是一个具有一定开放性的问题,最好允许学生多讨论一会,让学生在探究过程的自主性、多样性方面可以有更多的发挥余地。
有时间的话可以观察不同响度的声音的波形。
(四)音 色
主要从两个环节来展示:
(1)音色含义:新课程理念不追求音色概念的严密性、深刻性,只要求学生知道有音色这个特征,能根据音色辨别声音。这样要求更符合初中生重感性的认知规律。可用多媒体播放小提琴协奏曲《梁祝》,辨认同一个旋律分别是哪种乐器演奏的,指出分辨声音主要根据音色,并投影:能反映不同物体发出声音不同的特征叫音色。这种注重体验和感受的学习既增长了音乐知识又激发了学生学习物理的兴趣。
(2)用示波器观察不同乐器发出声音的音色
观察同样音调和响度、不同音色的声音,它们的大体波形相同,只有一些细微的附加振动有所不同。
从知识层次看,本节要求基本结束,学生对音调、响度、音色这声音三大特性有了常识性了解。为拓展视野,激发学生的学习热情和求知欲,本节课还安排了科学世界&乐音和乐器&,让学生了解我国民族乐器和其他乐器。
多媒体展示&乐音和乐器&片断。
六、教学小结和反馈延伸
(1)通过多媒体展示本节课要点。(有时间可让学生小结)
(2)播放编钟乐曲,讨论为什么编钟能发出不同音调的声音。
总结:不同音调、响度、音色的声音组合起来,构成了丰富多彩的声音世界。让我们在这动人的乐曲声中结束本课。
(多媒体播放优美音乐)
七、板书设计
由多媒体打出。
八、课外拓展
用录音机录下一段自己的声音和同学一起听。你觉得放出来的声音和自己的声音一样吗?别的同学认为一样吗?想想看,这是为什么。
巩固知识和培养学生发现问题、解决问题能力和课外钻研、查阅资料的习惯。
点评:这一节教学设计突出了观察和实验的多种形式在教学各个环节中的运用。
先以观察演示实验的形式引入声音具有高低、强弱等特性,让学生充分感知、体验生活中对声音&高低&说法存在两种不同的意义。关于音调的教学,通过实验探究的形式,让学生认识钢皮尺的长短对音调的影响,引导他们逐步理解音调由振动快慢决定这一本质规律,并借助多媒体直观演示实验所不易展示的现象,进一步应用和拓展知识。响度的教学注重对实验设计原理的认识,音色的教学主要是通过实验演示和媒体播放丰富感知,突出在情意目标方面的教育功能。
可以说,整堂课就是以实验为主线贯穿教学过程的始终,各环节有所侧重地全面落实知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三维教学目标。
【案例二】
&水的沸腾&课堂实录
一、创设情景,发现并提出问题
师:汽化现象是物质由液态变为气态的过程,现在同学都知道了。那么在你帮助爸爸妈妈做家务的时候,有没有亲眼看过并且印象深刻的汽化现象?
生:烧开水。水开了,烧的时间长水会越来越少,因为水由液态变为气态。
师:很好。物理学科中,水开了称为沸腾,哪位同学来说说你所感知到的沸腾现象的特点?
众生:会冒许多的白气;有许多气泡,水上下翻滚;温度很高,很烫手。
点评:关注学生生活实际,以生活中的现象为切入点,打通学生书本世界和生活世界的界限,是进一步增进学生对生活现象的观察、探索的兴趣的基础。
师:沸腾是平常生活中大家司空见惯和最熟悉不过的一种现象,从刚才同学们的回答中可见大家对水沸腾时的特点还是很了解的。那么关于烧开水你还想知道哪些问题?(让学生自由猜想,培养学生发散思维和主动参与教学的意识。)
(学生讨论、思考、猜想,老师将学生有代表性的问题列在黑板一侧进行归类。)
(1)怎样水才算真的沸腾了?怎样比较准确地描述这一现象?
(2)水沸腾时的温度到底是多少?
(3)为什么水沸腾时会冒出很多气泡?他们是哪里来的?
师:大家发言很热烈,问题提得不少,很好。归纳起来,主要是要认识沸腾前、沸腾后水中的气泡情况和温度情况。要了解这些问题应该怎样做呢?
生:实验,实验是学习物理的基本方法。
师:对。那么具体该如何做,需要哪些仪器?让我们一起来探究吧!
点评:充分利用学生生活中已有的观察和思考,加强对话交流和相互启发,确定共同关心的认识目标,创设对学生有挑战性的问题,是激起学生进行实验探索愿望的起点。
二、设计实验
(1)学生讨论,说出仪器的选择要求:酒精灯(加热)、加盖烧杯(盛水)、铁架台(支撑烧杯)、温度计(测水温)。
(2)讨论和总结实验中要观察什么、注意事项及实验步骤。
① 在整个过程中我们要观察水温的变化情况和水中气泡的变化情况(包括上升的气泡数目的变化及气泡在上升过程中体积的变化)。
② 观察水的动态变化,沸腾前水面是什么形状,沸腾之后水面又出现什么情况。
③ 观察可分三个阶段:一是沸腾前,二是沸腾中,三是移去酒精灯之后。观察的方法可以从侧面透过水面观察,也可以从斜上方透过水面观察。
(学生讨论思考,设计实验装置;老师巡视后让设计好的学生为同学讲解设计方案,老师及时进行鼓励表扬并强调应注意的问题,将教学活动变为学生的自主创造活动。)
三、进行实验
学生分组实验进行观察并记录数据如下。实验时要求同学分工合作:一人看表,另一人读出温度值并填在表中。注意将时间控制在15分钟左右,同时教师在讲台上用纸锅烧水,并巡视指导解决一些临时出现的问题。
学生画沸腾曲线图:略。
众生相互补充汇报各阶段观察到的变化,分析表格数据并且全班交流。
四、分析总结
(提问,对照表格加以引导,让学生回答。)
(1)沸腾前液面是什么情况,沸腾时液面情况如何?(说明沸腾这种现象是剧烈还是平和)
(2)沸腾时气泡变化的情况如何?说明沸腾在哪些部位发生。(总结得出沸腾定义。)
(3)沸腾前温度计示数如何变化?沸腾时温度计示数如何变化?(总结沸腾的特征之一)
(4)沸腾后移去酒精灯,沸腾是否继续进行?这是一个什么过程?(从吸热、放热角度考虑)
(5)你能总结出沸腾发生的条件吗?
讨论:为什么能用纸锅烧水?
生相互补充,师补充:给纸锅加热,水沸腾后,温度保持不变,没有达到纸的着火点,所以水能沸腾,而纸不能燃烧。
点评:培养学生利用所学的知识解决疑惑的能力,使他们认识到知识的力量。
(6)对实验结果作出解释。
师:从刚才的实验可以看出,水通常沸腾时须达到什么温度?
生:100℃。师:其他小组有无不同数值?
生:有,我们测的数值是99℃。
师:为什么你们测的数据不完全相同?
生:原因可能是温度计原来读数不同,读数时有误差,或者水是不纯。
(对原因分析的合理性、可靠度进行交流讨论。)
师:沸点受大气影响,我们以后再进一步学习。根据液体的沸点表,请同学思考一下:这节课使用的温度计是否是酒精温度计?
五、拓展与延伸
师:学习了沸腾的知识以后,你们知道沸腾在生活中有什么应用吗?有没有不利的方面?
(生讨论举例回答。)
点评:本案例是一个比较完整的实验探究过程,教师没有以讲授的方式教学,而是以教学的设计者、组织者、指导者和参与者身份进行教学活动。
实验前让学生充分发表意见,交流对生活中熟悉的烧开水现象的认识,实际上是一个提出问题的过程。实验中突出了对实验方案的设计过程、实验操作观察过程以及数据的记录和分析过程,有利于学生抓住沸腾现象的气泡、温度等方面的特征,有利于培养学生实践操作能力、观察能力、信息收集处理能力等。
以学生为主体的实践探究活动和自主、合作、探究的学习方式必将为学生提供更多的思考与实践体验机会和更广阔的发展空间,全面提高学生的创新精神和实践能力。
【案例三】
&弹力&的教学设计
一、教材分析
教学大纲对弹力没有作要求,原教材也没有列出,只要求理解弹簧秤的原理,学会用弹簧秤。
由于弹力在日常生活中经常见到,同时它又是制作和使用弹簧测力计的原理,课程标准将它纳入教学内容:通过常见事例或实验,了解重力、弹力和摩擦力。其主要目的是让学生通过具体事例和实验了解它在日常生活和生产中的应用。
新教材在编写这部分内容时,首先通过学生熟悉的事例,如拉橡皮筋、弹簧等,让学生感受它们对手有力的作用,从而引出弹力的概念。然后让学生通过实验探究弹簧测力计的制作和使用、自制弹簧测力计等,培养学生的实验探究能力和动手实践能力。
二、教学目标
(一)知识与技能
知道什么是弹力,弹力产生的条件;知道形变越大,产生的弹力越大;正确使用弹簧测力计。
(二)过程与方法
通过观察和实验,建立弹力的概念;通过实验,探究弹簧的伸长与拉力的关系;通过制作,探究学习弹簧测力计的结构和使用方法。
(三)情感态度与价值观
通过对弹簧测力计的制作,培养学生勤于动手的科学态度和严谨细致的科学作风。
三、教学方法
建立弹力概念主要通过演示观察、学生操作和交流讨论的方式;学习弹簧的伸长与拉力的关系、弹簧测力计的制作主要是通过实验探究的方式;对弹簧测力计的使用主要是通过交流评估的方式进行。
四、教学过程
(一)塑性、弹性、弹力概念的教学
由直观到抽象,从现象中归纳出事物的共同特征,得到具有普遍意义的概念。
(1)活动感受:学生的课桌上备有弹簧、橡皮筋、一段导线铜心、一段钢丝,让学生通过观察、触摸、把玩等活动感知这些物体的特点。
提问:通过大家的观察、动手活动,你们对上述事物都有哪些想法?
点评:上述提问不具有任何方向性的提示和诱导,因而具有很大的开放性。学生的思维能够得到彻底的解放,学生很可能会在物体(物质)的导电性、金属与非金属等方面加以认识,会有许多新奇的想法。学生也会在物体能够恢复原状或不能够恢复原状方面加以描述,对塑性、弹性、弹力等概念逐渐明晰。当然,也不排除过度的开放会使学生显得无所适从,这时,教师只要给予适当的鼓励和提示,学生也能够解决这一问题。
(2)通过上述问题的讨论,提出塑性、弹性、弹力的概念。
(二)关于弹簧测力计的探究
1. 探究橡皮筋或弹簧的形变程度(伸长)与弹力大小的关系
让学生经历基本的探究过程,通过观察、实验,然后总结出弹簧的伸长与拉力大小之间的具体关系。
实验与体会:在弹簧或橡皮筋下面挂不同数量的钩码,仔细观察实验现象。
提问:对此现象你有什么想法?
点评:这一问题的提出能够满足不同思考方式的学生:善于理性思考的学生会得到规律性的结论;善于动手实践的学生会想到制作设计测力计。因为没有限制问题的思考方向,有利于培养学生的开放性和创造性思维,目的在于能够引导学生得到三种不同的回答:弹簧的伸长与拉力成正比;能够用于工程技术上;我们可以根据同样的道理设计制作一个简单的测力计。而这三种回答其实都是我们非常需要的。作为一个探究活动,在学生回答完问题时才真正进入探究,因为学生的类似以上的回答其实是试探性的(猜想),真正的结论性语言应该要求学生设计实验进行论证。因此,可以说上述教学步骤仅仅是探究活动的一个引子。
探究:学生探究弹簧(或橡皮筋)的伸长与拉力的关系。
2. 弹簧测力计的制作探究
导引:我们已经知道了弹簧的伸长与拉力成正比这一关系,并且我们也想到了根据这个道理可以设计制作一个测力计。那么,现在就请大家实际制作一个测力计,同时完成以下必要的工作(投影在屏幕上):
(1)设计制作方案。方案包括制作的原理、方法、器材、步骤、合作等内容。
(2)交流制作方案。主要加深对测力计是应用了弹簧被拉得越长,受到的拉力越大的原理的认识,以及对制作过程中用挂钩码作为已知拉力这一方法的理解。
(3)制作过程。可以用实验室提供的器材在课堂上完成,实验室提供的器材有:收集到的各种弹簧、各种橡皮筋、纸盒、图钉、小块三合板、剪刀等,也可以让学生在课后自己寻找合适的器材完成。
(4)交流评估。课堂上,先让学生交流制作过程中遇到的困难和获得的经验,然后选择一些具有代表性的自制弹簧秤,挂重物称量,并和准确的弹簧秤进行对比,如有较大差异,分析误差原因。
点评:由于各种原因,学生很难在一节课的时间内完成上述探究活动,因此可以专门安排一节课时间(科技实践活动时间或物理课)进行交流,将每一个同学的作品都展示出来,互相学习,并进一步完善。
(5)弹簧测力计的使用。根据制作过程中的认识以及在交流评估中老师的一些示范操作,让学生讨论和总结使用弹簧秤时应该注意的问题,包括测量范围、零点、自由伸缩等,再进一步学会读数。
点评:这一章节的教学设计突出了新课程实验教学的以下几个特点:
(1)提倡使用自己身边的物品进行物理实验。课堂教学一开始,就让学生具体感知了弹簧、橡皮筋、一段导线铜心、一段钢丝等生活中常见物品,让学生深切地感受到科学和社会、科学和日常生活的关系。
(2)重视过程体验。学生设计制作的具体方法可以不同,所用器材可以有自己的特点,体验探究的过程是教学的基本任务。
(3)注重学生自主探究。探究过程中的高度开放性既重视学生按照自己的思路设计各种实验方案,又可以鼓励学生大胆尝试,积极主动地思维。教学过程中,不管是对问题的讨论,还是设计制作,都给了学生充分思考发挥的余地,实验室提供的器材也有许多可以互相替代的,并且允许学生自己寻找材料,这充分培养了学生的自主性、积极性、创造性等。
(4)重视对实验结果的评估与交流。一般教师在布置此类任务时,都对后果不抱太大的希望,往往流于一种仅是说说的口头形式。本教学设计中,特别再花一节课的时间进行评估和交流活动,作用有两个:一是通过对学生作品的评价激励学生健康热情的科学情感;二是可以在设计与制作的原理方法的知识层面上获取更多的信息量。
【案例四】
&探究斜面的机械效率&教学设计
一、设计理念
在本次课程改革中,让学生勤于动手、乐于探究是科学教学的显著特点。
在以前的教学中,滑轮组机械效率的测量难度大,实践很仓促;犺和狊的距离关系已经了解,测量的意义不大;功的关系问题变成了力的关系问题,不利于对机械效率的理解;而斜面的机械效率仅作为选学内容。
新的课程将斜面的机械效率作为一个探究教学的典型。斜面机械效率的测量不像滑轮组那样难度过大,这就为更多的同学提供了操作实践的机会。同时,有利于学生对机械效率普遍意义上的认识,加深对机械效率的理解。
为此,本节课的教学要充分抓住以上特点,特别重视操作前的设计准备过程、操作测量过程
和对数据的分析论证过程,充分体现动手和探究。同时,要营造自主、合作的探究氛围,体验合作学习的重要性。
二、教学目标
(一)知识与技能
让学生学习测量斜面的机械效率,提高操作技能,加深对机械效率的理解。
(二)过程与方法
通过斜面机械效率的实验探究,学习拟订实验方案(包括实验表格的设计、测量和操作要求等),学习实验数据的分析处理等。
(三)情感态度与价值观
在实验数据的测量记录与分析论证中,培养学生合作、严谨的科学作风。
三、重点与难点
学生设计测量斜面机械效率的的方案以及测量过程是重点,对测量数据进行分析论证是重点也是难点。
四、实验器材
实验小车、光滑木板、弹簧秤、米尺、木块、毛巾、玻璃板等。
五、教学过程
(一)从生活实例中提出问题
(先放一段录像,画面上有一些工人师傅边喊着口号边把一些沉重的货物沿着斜木板推上卡车。)
师:其中的木板有什么作用?
生:有了木板可以省力。
(老师说明木板作为斜面使用,是一种简单的机械,有广泛的应用。)
师:请学生思考一下:对木板有什么要求或者木板应该怎样放才能更省力?
生:只要使木板变得光滑一点;使木板长一点,倾斜角度小一些。
师:同学们说的都很有道理。那么利用斜面把同样的物体搬上同一高度,这些做法在做功方面会带来怎样的影响呢?或者说机械效率会发生怎样的变化呢?请大家讨论交流。
(二)猜想影响机械效率的因素
(学生讨论交流)
生:木板光滑,摩擦力小,可以少做额外功;木板长一点要做更多的功;倾角小一点可以少做功;木板光滑可以提高机械效率;木板倾角小一点可能提高机械效率,也可能降低机械效率或机械效率不变。
(三)设计机械效率的测量方法和要求
师:我们要通过实验来验证一下我们的猜想。请每个实验小组的组长和你们的组员商量一下怎样测定斜面的机械效率。
讨论后,每小组组长交流汇报各自的商量结果,总结测量斜面极限效率的方法:
(1)有用功的测量与计算&&用米尺测出高度h,用弹簧秤测出小车重G量,然后根据W有用=Gh求有用功。
(2)总功的测量与计算&&用米尺量出小车走过的路程s,读出弹簧秤的读数F,根据W总=Fs求总功。
师:根据实验的目的,实验过程中我们还要关注什么?测量过程中,还要注意什么问题?
师生讨论,认识实验中要关注斜面的光滑程度、斜面的倾角,以及沿斜面匀速拉动物体、使弹簧秤读数稳定等。
师:刚才老师和每个小组一起讨论了各自的实验方案,以及实验中要注意的问题。接下来请每一组设计好实验记录的表格。
教师对实验的设计安排:
全班共分成8组,每一组约6人,只做1-2次实验测量。
小车的重量有三种,斜面的表面种类有三种,每组的小车重量和斜面表面种类是固定的。
学生进行实验,实验中教师有意识地指导几组学生按几种不同倾角进行实验,并及时纠正学生操作中出现的问题。
(四)分析与交流
师:刚才大家都已经完成了各自的实验操作,接下来就请各个小组汇总实验数据,进行分析交流。
各组学生将数据填入事先准备好的表格中,并进行讨论,寻找规律。
学生一般能总结出以下结论:
(1)光滑程度相同时,木板的倾斜角度越小,机械效率越小。
(2)木板的倾斜角度相同时,木板越光滑,机械效率越大。
在此基础上,让学生分析交流个别组的实验数据存在的问题和原因,例如弹簧秤的校零问题,小车的轮子是否灵活,拉力的方向是否沿着斜面等等。
进一步分析和猜想,是否有其他新的发现,例如斜面的机械效率与小车重力的关系等等。
(五)总结与作业
学生总结本次实验探究中的收获,以及哪些地方要进一步加强学习研究。
布置学生完成&动手动脑学物理&。
点评:这一节课围绕斜面的机械效率的实验测量,来加深学生对机械效率的理解,锻炼操作技能,同时提高方案设计和分析论证等实验探究能力,能起到实验教学独特的教学效果。
突出实验测量方法的设计。分组操作过程让学生集中精力操作1-2次,有利于学生对知识的理解和对实验操作技能的提高。如果学生的基础不好,还可以先进行斜面机械效率的计算,为实验的设计和操作打下必要的基础。
把探究的任务分解,让各小组分担部分探究实验,既节约了时间,又体现了合作探究的科学精神。本次实验方案没有用课本中习惯的控制变量的探究方法进行,可以更好地体现研究问题的一般方法,避免走形式,搞教条,防止另一种形式的知识传授与灌输,有利于提高学生的分析论证等探究能力。
当然,如果学生基础较好,条件允许,将滑轮组机械效率的测定实验结合进去,让学生对一般意义上的机械进行机械效率的探究,将更有利于学生理解知识,把握科学知识、规律的普遍意义。
1. 实验教学有着独特的重要意义,在以往的教学中,它的哪些特有意义体现的较充分?
2. 以往实验教学中存在的弊端突出表现在哪些方面?是否可举一些例子说明?
3. 新课程实验教学突出的特点有哪些?新课程的哪些地方体现出了这些特点,是否可举例说明?
4. 新标准中的探究实验和《大纲》中的学生实验主要有哪些异同点?
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