白翠玲 王 凇
實(shí)驗(yàn)與觀察是學(xué)習(xí)物理的基本方法,我們在教學(xué)活動(dòng)中應(yīng)不失時(shí)機(jī)的為學(xué)生創(chuàng)造更多的實(shí)驗(yàn)與觀察的機(jī)會(huì)。在碰到一些疑難問題時(shí)充分發(fā)揮實(shí)驗(yàn)的作用,讓學(xué)生學(xué)會(huì)通過實(shí)驗(yàn)自主探究解決問題。這樣他們在掌握了大量感性經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,理性的思考也會(huì)活躍與開放起來。
在學(xué)習(xí)能的轉(zhuǎn)化和守恒定律時(shí),我演示完“滾擺實(shí)驗(yàn)”與“單擺實(shí)驗(yàn)”,讓同學(xué)們分析了在這個(gè)過程中能的轉(zhuǎn)化情況后,又引導(dǎo)同學(xué)們注意觀察它們每次擺動(dòng)上升的高度是否一樣。同學(xué)們就每次上升的高度都有所下降,而且最后要停在最低點(diǎn)提出了質(zhì)疑:這能體現(xiàn)能量的守恒嗎?在這個(gè)過程中機(jī)械能不是減小了嗎?小組討論后找到了原因:原來在實(shí)驗(yàn)過程中,滾擺或單擺受到空氣阻力等因素的影響,會(huì)損失一部分機(jī)械能,這部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化成為內(nèi)能,所以最后它們要停下來,這正說明了自然界中能量是守恒的。
這個(gè)問題已解決,我剛要組織學(xué)生進(jìn)行下一步的學(xué)習(xí),這時(shí)一個(gè)小組的同學(xué)舉手示意有問題:因?yàn)槟芰康氖睾?,由于受到阻力,滾擺和單擺所以越擺越低。那為什么有些人在蕩秋千時(shí),他們卻能自己越蕩越高呢?這不是他所具有的機(jī)械能增大了嗎?學(xué)生提出的這個(gè)問題,也把我?guī)У綄W(xué)生時(shí)代,記得在上初中的時(shí)候,體育課上我們玩蕩秋千,有一個(gè)同學(xué)蕩得特別好,三五下就能把秋千蕩得接近水平了,其他的同學(xué)也上去玩,可總是不得要領(lǐng),秋千很難蕩起來,那時(shí)自己也感到困惑?,F(xiàn)在有同學(xué)提出來了,我就想,何不讓學(xué)生親自體會(huì)一下蕩秋千的過程,讓他們自己通過實(shí)驗(yàn)去探究,找出問題的答案呢,這樣也可以幫助他們進(jìn)一步學(xué)習(xí)理解能的轉(zhuǎn)化。
看下課時(shí)間還早,我就提議到操場上來一次蕩秋千的比賽,看在游戲中能不能找到答案,同學(xué)們自然一呼百應(yīng)。來到操場,以學(xué)習(xí)小組為單位分成了六個(gè)小組,每個(gè)小組先出一個(gè)代表參賽,各選手爭先恐后的想上去露一手。第一個(gè)選手上去后,在向前蕩的時(shí)候,向后仰著頭使勁的蹬腿,把繩子都拉彎了,蕩了一會(huì)兒,就慢慢停止了,下來后還累得滿頭大汗、雙腿哆嗦呢。第二個(gè)上去那動(dòng)作很好笑,他是把勁用在手上,在前后擺動(dòng)的時(shí)候,他的手也抓著繩子一塊向前向后用力拉,想起到推波助瀾的作用,結(jié)果卻左右搖擺起來,成了“扭”秋千了,惹得旁邊的同學(xué)哈哈大笑,戲稱為“東北大秧歌”。輪到第三個(gè)同學(xué)上場了,只見他在秋千上非常輕松地反復(fù)做著蹲下去又站起來的動(dòng)作,蕩了幾下后,秋千不但沒有慢下來,反而蕩得一次比一次高,同學(xué)們不再笑了,靜靜地想看出其中的奧妙。接下來的三個(gè)小組,也都學(xué)著他的樣子蕩起來,有些還能蕩得更高一些,有些反而越蕩越低。
比賽結(jié)束后,同學(xué)們根本沒有在意哪個(gè)小組得了冠軍,而是紛紛討論蕩秋千的一些技巧,更有一些同學(xué)從能的轉(zhuǎn)化和守恒上來解釋這一現(xiàn)象,我抓住這一時(shí)機(jī),讓同學(xué)在操場上以小組為單位展開討論:①在蕩秋千的過程中,能的轉(zhuǎn)化情況是怎樣的?②在各小組蕩秋千的過程中。秋千的機(jī)械能保持不變嗎?③為什么有的小組會(huì)越蕩越高,有的小組會(huì)越蕩越低,這與能量守恒是否矛盾?
對于第一個(gè)問題,各小組都能利用本節(jié)課所學(xué)的內(nèi)容進(jìn)行說明。對于第二個(gè)問題,也能得出一般情況下秋千的機(jī)械能總量是變化的,直接表現(xiàn)就是每次蕩的高度發(fā)生了改變。只要蕩的越高,那么蕩到最低處所具有的動(dòng)能也就越大,是因?yàn)樵谶@個(gè)過程中,是勢能轉(zhuǎn)化為了動(dòng)能。對于第三個(gè)問題,意見就多了,可是有一點(diǎn)是肯定的:不管是哪種蕩法,能量一定是守恒的。為了讓同學(xué)們能帶著問題有目的的去觀察實(shí)驗(yàn),我讓蕩得最好的同學(xué)再次上去演示一番,提醒同學(xué)們注意觀察在越蕩越高時(shí),他是什么時(shí)候蹲下去,什么時(shí)候站起來。結(jié)果發(fā)現(xiàn):在越蕩越高時(shí),他是在最高點(diǎn)站起來,在最低點(diǎn)蹲下去。注意這一細(xì)節(jié)后,同學(xué)們的討論就有的放矢了。有些同學(xué)認(rèn)為是改變了迎風(fēng)面,從而來改變了空氣阻力的大小,這個(gè)觀點(diǎn)馬上就被同學(xué)們給否定了:要是僅僅是阻力的話,那為什么會(huì)有越蕩越高的可能。有些同學(xué)說,站起來是為了用力蹬,相當(dāng)于給了一個(gè)推力。這個(gè)觀點(diǎn)也站不住腳,因?yàn)榈谝唤M就是用的這個(gè)方法。并且更賣力更夸張,卻適得其反;從另一方面來說,這個(gè)力不是外力,不會(huì)改變作為一個(gè)整體的秋千和人的機(jī)械能,就如我們坐在公交車上一起用力推前面的坐椅,車也不可能被推動(dòng)一樣。我引導(dǎo)同學(xué)們用本節(jié)課學(xué)習(xí)的知識(shí)找思路,有些同學(xué)開始切入正題了:認(rèn)為是人的重心高低改變了,從而改變了秋千的能量。經(jīng)過進(jìn)一步討論,同學(xué)們得出:在最高處,人站起來,重心高了,使本來已經(jīng)處于最大值的勢能又有所增加了,而到了最低處蹲下來,是將人的重心降低,所減少的勢能又轉(zhuǎn)化為了動(dòng)能,也為下一次站起來做好了準(zhǔn)備。也就是說。由于人的站起,使得秋千每一次蕩到最高點(diǎn),都增加了一定量的勢能,所以機(jī)械能總量一次次增大,秋千就會(huì)蕩得更高了。我肯定了他們的觀點(diǎn),接著又問:秋千增加的機(jī)械能是哪里來的呢?同學(xué)們又展開了熱烈的討論,其中三組同學(xué)回答:機(jī)械能的增加是來自于人站起來時(shí)克服自身重力而做的功,要消耗人自身的化學(xué)能。聽到這個(gè)答案后我給予了肯定和表揚(yáng)。這時(shí),同學(xué)們恍然大悟,道理明白了,同學(xué)們都爭先恐后地到秋千上體驗(yàn)。結(jié)果多數(shù)同學(xué)都能掌握要領(lǐng)。把秋千蕩起來了。
通過這節(jié)課我深深意識(shí)到在教學(xué)中要根據(jù)進(jìn)程中突然出現(xiàn)的意外情況及時(shí)調(diào)整教學(xué)計(jì)劃。順勢營造適宜的教學(xué)氛圍,更好的激發(fā)學(xué)生的求知欲望,充分展示他們自己動(dòng)手的能力、各抒己見的熱情。把尋求結(jié)果的任務(wù)交給學(xué)生。讓學(xué)生有體驗(yàn)和感悟的空間,從而激發(fā)其強(qiáng)烈的探索欲望。