韋祖浪 李興才 羅賢勇
摘 要:物理是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科,在新課程改革下,物理實(shí)驗(yàn)也在不斷更新和改進(jìn),使實(shí)驗(yàn)效果更加形象直觀,不斷突破教學(xué)難點(diǎn),讓實(shí)驗(yàn)在有限的課堂教學(xué)時(shí)間內(nèi)發(fā)揮最大的作用,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣與合作精神。本次改進(jìn)的實(shí)驗(yàn)向操作簡單、方便、易行、有效的方向發(fā)展,這些改進(jìn)后的有趣、明顯的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和精巧的設(shè)計(jì)都會給學(xué)生留下深刻的印象,且大大地增強(qiáng)學(xué)生對概念、規(guī)律等知識的理解,從而提高課堂上教與學(xué)的效率——高效課堂。
關(guān)鍵詞:杠桿知識;突破難點(diǎn);學(xué)習(xí)興趣;實(shí)驗(yàn)改進(jìn)
【課程設(shè)計(jì)背景】
在探究“杠桿平衡條件”的實(shí)驗(yàn)中,通常是調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡,這樣可以使力臂測量比較方便。限于水平位置平衡來進(jìn)行實(shí)驗(yàn),雖然降低了實(shí)驗(yàn)難度,但得到的結(jié)論不具有普遍性,而是以特殊代一般,以偏概全,難免讓學(xué)生持有懷疑的態(tài)度。通過自制教具和實(shí)驗(yàn)改進(jìn)后,用彈簧測力計(jì)拉杠桿來測力,不僅可以直接讀出動(dòng)力;還可以改變力的方向和體會力臂的變化。該項(xiàng)改進(jìn)不僅克服了教材以特殊代一般的弊端,而且有效地突破了力臂這一教學(xué)難點(diǎn)。
【教學(xué)過程】
一、情景引入
展示:汽水瓶,問學(xué)生如何打開瓶蓋;生活中的杠桿——剪刀、扳手……
提問:你見過大型機(jī)械嗎?是否了解它們的用途?
總結(jié):生活和生產(chǎn)中的這些機(jī)械和工具實(shí)質(zhì)上就是利用了“杠桿”的知識。
二、新課推進(jìn)
【提出問題】
1.蹺蹺板須滿足什么條件才能保持水平?
2.杠桿平衡時(shí),動(dòng)力、動(dòng)力臂和阻力、阻力臂之間存在著怎樣的關(guān)系?
【引導(dǎo)學(xué)生猜想】
“動(dòng)力+動(dòng)力臂=阻力+阻力臂”或“動(dòng)力×動(dòng)力臂=阻力×阻力臂”
對蹺蹺板進(jìn)行簡化:用尺代替蹺蹺板,用測力計(jì)沿各個(gè)方向拉著杠桿,通過測力計(jì)讀出力的大小,通過轉(zhuǎn)動(dòng)圓形的塑料板讀出相應(yīng)的力臂,并完成下列表格。
【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】
1.教具名稱:探究杠桿平衡條件的實(shí)驗(yàn)裝置
2.教具器材
鐵架臺、杠桿、中間有孔的圓形白板[圓形白板畫兩條相互垂直的直徑,用黑色筆畫出兩側(cè)刻度(刻度稍微長一點(diǎn)且與直徑垂直)]、測力計(jì)、細(xì)繩(如圖一所示)。
3.教具組裝
把鐵架臺放在桌面上,把圓形白板穿在鐵架臺的支架上,再把杠桿也穿在支架上(如圖二所示)
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4.合作探究
一個(gè)同學(xué)用兩個(gè)測力計(jì)通過細(xì)繩拉著杠桿的兩側(cè),等平衡后不動(dòng),記下這兩個(gè)力的大?。ㄟx一個(gè)力是動(dòng)力,另外一個(gè)力就是阻力)。另一個(gè)同學(xué)通過旋轉(zhuǎn)圓形白板,分別找出這兩個(gè)力的力臂并記錄下來。重復(fù)幾次實(shí)驗(yàn),并記錄數(shù)據(jù)。(如圖三、圖四所示)
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【收集數(shù)據(jù)】
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同學(xué)進(jìn)行討論、交流與猜想進(jìn)行對比最后得出結(jié)論:
杠桿平衡條件:動(dòng)力×動(dòng)力臂=阻力×阻力臂
F1×L1=F2×L2或■=■
三、學(xué)生自我總結(jié)本節(jié)課的所得
四、課堂檢測(課后訓(xùn)練題)
【教學(xué)反思】
用彈簧測力計(jì)拉著杠桿來測力,可以直接讀出動(dòng)力、阻力;而且還可以改變力的方向、體會力臂的變化,所以該項(xiàng)改進(jìn)不僅克服了課本中的實(shí)驗(yàn)以特殊代一般的弊端,而且還有效地突破了力臂這一教學(xué)難點(diǎn)。同時(shí),實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)還克服了原有實(shí)驗(yàn)操作的復(fù)雜性,讓自制教具在有限的課堂教學(xué)時(shí)間內(nèi)發(fā)揮出最大的簡單易行的作用。在整個(gè)教學(xué)過程當(dāng)中,老師始終把學(xué)生放在一個(gè)自主合作學(xué)習(xí)的主體地位,而教師自己則只起到引領(lǐng)、主導(dǎo)的作用。通過本次探究實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生親身體會到一個(gè)完整的探究過程——從提出疑問到自主合作討論再到做出猜想然后實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證以至最后得出全面的結(jié)論,筆者認(rèn)為這是一次踐行課改的成功典范!
編輯 楊兆東