田文晶

隨著新課改、素質(zhì)教育的不斷推進(jìn)，對(duì)課程進(jìn)行整合與優(yōu)化具有極為重要的意義，它有利于改革傳統(tǒng)教育，提高教師自身素質(zhì)，切實(shí)促進(jìn)學(xué)生發(fā)展，有利于在教學(xué)實(shí)踐中調(diào)整、豐富和發(fā)展課程，進(jìn)而創(chuàng)建特色課程，使課程政策得到很好的貫徹落實(shí)。

“向心力”這課的教學(xué)設(shè)計(jì)主要是對(duì)教學(xué)手段和教學(xué)方法整合，將傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)和數(shù)字化實(shí)驗(yàn)很好地結(jié)合在一起，將研究物理問(wèn)題的一般方法，很好地融合到整個(gè)課堂，學(xué)生的參與度高，主體地位得到充分體現(xiàn)。

教學(xué)目標(biāo)

一、知識(shí)與技能

1.學(xué)生了解向心力概念，體驗(yàn)向心力的存在；

2.學(xué)生探究影響向心力的因素；

3.學(xué)生能從牛頓第二定律的角度理解向心力的表達(dá)式；

4.學(xué)生初步了解“用向心力演示儀驗(yàn)證向心力的表達(dá)式”的原理；

5.學(xué)生會(huì)記錄、分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，獲得實(shí)驗(yàn)結(jié)論。

二、過(guò)程與方法

1.通過(guò)對(duì)向心力概念的探究體驗(yàn)，讓學(xué)生理解其概念。并掌握處理問(wèn)題的一般方法：提出問(wèn)題，分析問(wèn)題，解決問(wèn)題。

2.在驗(yàn)證向心力的表達(dá)式的過(guò)程中，體會(huì)控制變量法在解決問(wèn)題中的作用。

3.學(xué)生領(lǐng)會(huì)解決問(wèn)題從特殊到一般的思維方法。

三、情感態(tài)度和價(jià)值觀

1.經(jīng)歷從特殊到一般的研究過(guò)程，培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。

2.實(shí)例、實(shí)驗(yàn)緊密聯(lián)系生活，拉近科學(xué)與學(xué)生的距離，使學(xué)生感到科學(xué)就在身邊，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

●方法闡述

建構(gòu)主義教學(xué)理論啟示我們要?jiǎng)?chuàng)造以“學(xué)生為主體，教師為主導(dǎo)”的教學(xué)環(huán)境，使學(xué)生在真實(shí)的情景中完成任務(wù)，充分發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，分析問(wèn)題，解決問(wèn)題，主動(dòng)建構(gòu)良好的認(rèn)知結(jié)構(gòu)，培養(yǎng)創(chuàng)新精神。

●教學(xué)過(guò)程

（一）提出問(wèn)題，導(dǎo)入新課

師：現(xiàn)在請(qǐng)同學(xué)們利用我們實(shí)驗(yàn)桌上的小車(chē)來(lái)做一個(gè)小實(shí)驗(yàn)，來(lái)體驗(yàn)一下小車(chē)都可以做什么樣的運(yùn)動(dòng)，并分析原因。

教師留1-2分鐘的時(shí)間讓學(xué)生實(shí)驗(yàn)，學(xué)生再進(jìn)行交流、討論。

學(xué)生得出結(jié)論：手指穿到繩套上固定不動(dòng)時(shí)，小車(chē)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，松開(kāi)手后小車(chē)就沿一直線運(yùn)動(dòng)下去。說(shuō)明小車(chē)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)需要一個(gè)指向圓心的力的作用。

師：這個(gè)指向圓心的力是由誰(shuí)來(lái)提供的呢？。

生：小車(chē)所受力的合力。

師：做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體受到了指向圓心的合力，這個(gè)合力叫做向心力

（二）親身體驗(yàn)，大膽猜想

教師為學(xué)生提供的實(shí)驗(yàn)器材：系有細(xì)繩的小沙袋、小布袋、筆桿、鉤碼。

師：請(qǐng)同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)來(lái)體驗(yàn)一下向心力。要求保證在筆桿豎直，沙袋不接觸筆桿的的情況下，將鉤碼懸掛起來(lái)，并思考沙袋可以提起鉤碼的原因。

生：討論探究提起鉤碼的方法。

師：哪位同學(xué)可以解釋一下沙袋提起鉤碼的原因。

生：沙袋做圓周運(yùn)動(dòng)需要向心力，這個(gè)向心力由繩子的拉力來(lái)提供，當(dāng)繩子的拉力等于鉤碼的重力時(shí)，就可以把鉤碼提起了。

師：通過(guò)剛才的體驗(yàn)，我們可不可以猜想一下向心力的大小可能和哪些因素有關(guān)呢？

生：可能和沙袋的轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度有關(guān)系，可能和沙袋的轉(zhuǎn)動(dòng)半徑有關(guān)系，還可能和沙袋的質(zhì)量有關(guān)系。

師：同學(xué)們的猜想可謂百花齊放，那么到底哪種猜想正確？實(shí)驗(yàn)中我們用什么方法來(lái)研究一個(gè)量和多個(gè)量的關(guān)系呢？

生：物理學(xué)里研究一個(gè)量和多個(gè)量的關(guān)系就要用到控制變量法。

（三）主動(dòng)探究，合作交流

師：請(qǐng)同學(xué)們根據(jù)實(shí)驗(yàn)桌上提供的器材，設(shè)計(jì)合理的實(shí)驗(yàn)探究方案，來(lái)探究向心力和哪些因素有關(guān)。

生：討論制定實(shí)驗(yàn)方案并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

甲組：讓細(xì)繩露出筆桿的長(zhǎng)度始終是沙袋到第一個(gè)節(jié)點(diǎn)的距離，使沙袋轉(zhuǎn)動(dòng)越來(lái)越快。當(dāng)只改變轉(zhuǎn)速時(shí)，轉(zhuǎn)速越大則向心力越大。

乙組：保持沙袋的轉(zhuǎn)動(dòng)快慢基本不變，讓細(xì)繩露出筆桿的長(zhǎng)度變化。當(dāng)只改變半徑時(shí)，半徑越大則向心力越大。

丙組：保持轉(zhuǎn)動(dòng)快慢基本不變，保持繩露出筆桿的長(zhǎng)度基本不變，把小沙袋換成小布袋。當(dāng)只改變質(zhì)量時(shí)，質(zhì)量越大則向心力越大。

師：同學(xué)們做得非常好，還非常善于總結(jié)規(guī)律，我們通過(guò)實(shí)驗(yàn)定性的探究，知道向心力和三個(gè)因素有關(guān)系。

（四）邏輯推理，探究規(guī)律

師：那么請(qǐng)同學(xué)們思考一下，我們可不可以用我們前面學(xué)過(guò)的知識(shí)進(jìn)行這幾個(gè)物理量之間關(guān)系的定量推導(dǎo)呢。

生：推導(dǎo)并講解：

根據(jù)向心加速度公式：an== 2r

根據(jù)牛頓第二定律F合=ma

得向心力：F=m=m 2r

（五）歸納小結(jié)，鞏固提高

讓學(xué)生自己歸納對(duì)本節(jié)課所學(xué)知識(shí)的理解。

1.知識(shí)總結(jié)：

2.方法總結(jié)

（1）科學(xué)研究的一般程序

親身體驗(yàn)——科學(xué)猜想——實(shí)驗(yàn)探究——理論推導(dǎo)——實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證——科學(xué)實(shí)踐

（2）實(shí)驗(yàn)（探究）方法

（3）數(shù)學(xué)（推理）方法

●教學(xué)反思

（1）對(duì)教材的整合創(chuàng)新嘗試：本節(jié)課大膽地對(duì)教材的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了舍棄和整合，由于人教版教材中提供的“用圓錐擺粗略驗(yàn)證向心力的表達(dá)式”的實(shí)驗(yàn)誤差太大，所以本節(jié)教學(xué)未采用課本提供的驗(yàn)證方法，而是利用沙袋提鉤碼的傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)和數(shù)字實(shí)驗(yàn)完美地整合在一起，學(xué)生在傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)中體驗(yàn)到了探究所帶來(lái)的快樂(lè)，又利用向心力演示儀科學(xué)地進(jìn)行了驗(yàn)證，充分地體驗(yàn)了科學(xué)的嚴(yán)謹(jǐn)性。

（2）本節(jié)課充分體現(xiàn)了物理學(xué)科實(shí)驗(yàn)探究學(xué)習(xí)的特色：學(xué)生親身經(jīng)歷探究知識(shí)的過(guò)程，在充分探究的基礎(chǔ)上，學(xué)生自己分析得到結(jié)論。

（3）整個(gè)課堂中，教師注重和學(xué)生的交流，注重引導(dǎo)學(xué)生和學(xué)生之間的交流和合作，所有結(jié)論都是學(xué)生通過(guò)討論得出的，使學(xué)生的主體地位得到了充分的落實(shí)。

（4）本節(jié)課的不足之處是：對(duì)于一些問(wèn)題的設(shè)問(wèn)還不夠開(kāi)放，對(duì)于提供的實(shí)驗(yàn)器材還是有一些局限性，如果課堂再開(kāi)放一些，相信還可以有很多更好地體驗(yàn)向心力和驗(yàn)證向心力表達(dá)式的方法。

（責(zé)任編輯 鄭 文）