《超重與失重》教學案例設計及反思

1、超重與失重教學案例設計及反思摘要：超重與失重這節(jié)課在高中物理中是典型的一節(jié)聯(lián)系生活實際的內(nèi) 容，但卻并不是容易被學生所接受，特別是關于完全失重的知識。本課將在學生 原有知識結(jié)構(gòu)的基礎上。通過體驗和經(jīng)歷，構(gòu)建關于超重和失重的新知識， 達成 預定的三維教學目標。關鍵詞：失重與超重 實驗 學生 生活隨著中國的航空航天技術的飛速發(fā)展，超重與失重現(xiàn)象越來越被人們所關 注，現(xiàn)在已經(jīng)演化為生活語言。為此，超重與失重作為物理與生活實際的聯(lián) 系的課程在高中物理課程必修一中作為關于牛頓第二定律應用出現(xiàn)就分外能引 起學生的興趣，而本節(jié)內(nèi)容又有著重要的作用：本節(jié)內(nèi)容不僅可以幫助學生正確 理解超重和失重現(xiàn)象，運用超重和

2、失重現(xiàn)象來解決一些實際問題， 而且有助于加 深對牛頓第二定律的理解。同時本節(jié)課也為以后學習圓周運動一章中， 對有關衛(wèi) 星運動時衛(wèi)星中的物體處于完全失重狀態(tài)的正確理解打下基礎。物理是一門實驗學科，加強物理實驗教學，可以為學生的親身體驗創(chuàng)造更多 的機會。物理規(guī)律就是在觀察、實驗的基礎上通過分析、歸納、計算等得出的， 其正確性也有賴于實踐的檢驗。教材上寫的、教師講的，對學生來說都是間接經(jīng) 驗，而只有間接經(jīng)驗轉(zhuǎn)化為直接經(jīng)驗才會具有持久的生命力。超重與失重這節(jié)課，可以通過多種實驗來反映其現(xiàn)象，并通過這些現(xiàn)象來分析、探究其規(guī)律。 設計實驗和操作實驗在學生領會和掌握“超重和失重”這一物理現(xiàn)象中扮演了 重要的

3、角色。本節(jié)課的重點就落在了對實驗的設計、 操作，以及對實驗所反映出 來的現(xiàn)象進行分析、歸納和總結(jié)，并得出正確的規(guī)律。為此創(chuàng)設情景和實驗探究是物理教學的主線：一、在課堂教學上首先通過航 天飛機發(fā)射等視頻，給學生以直觀的感受，創(chuàng)設良好的學習情景；通過日常生活 經(jīng)驗，引導學生觀察、思考，目的是激發(fā)學生探究的興趣、活躍課堂的氣氛。冉 通過實驗觀察，讓學生思考、討論，先讓學生得出自己的結(jié)論后，討論初步得出 失重與超重的概念。二、要讓學生經(jīng)歷實驗探究過程體驗科學探究方法，使學生 學會如何透過生活中的表面現(xiàn)象去探究規(guī)律， 教師再分析并總結(jié)產(chǎn)生失重與超重 的原因，給學生提供科學而豐富的信息資源， 得出正確而科

4、學的結(jié)論。由此培養(yǎng) 學生的觀察能力、空間想象能力、協(xié)同學習的能力、交往能力、合作精神、科學 的思維能力，使學生的學習過程變得輕松而高效， 并且同步培養(yǎng)學生自主學習的 能力，樂學、會學的學習氛圍，為學生的可持續(xù)發(fā)展提供必要的訓練。一、“超重與失重”教學案例設計流程圖二、教學過程設計1 .情景引入：（1）課前播放有關航天飛機發(fā)射、太空站的錄像片。（2）找同學談談日常生活中自己坐電梯時的感受和體驗（或找坐過山車、 玩過蹦極的同學，談談當時的感受和體驗）。開場白：同學們也看過神舟五號升空的實況，都聽說過超重和失重這兩個 名詞。這節(jié)課我們一起來學習、探究 什么是超重和失重現(xiàn)象？引起超重和失重 的原因是什

5、么？ ”引出這節(jié)課的主題：超重和失重。（講述學生參與、旁觀過的生活片段，給學生創(chuàng)設了一個較好的物理學習 情境，激發(fā)學生的好奇心與求知欲。）2 .實驗觀察：讓學生用自制的彈簧秤掛鉤碼，手提彈簧秤上下運動，觀察 彈簧秤的讀數(shù)。概念提出：引導同學觀看彈簧秤示數(shù)的變化。物體放在靜止的彈簧秤上， 觀察彈簧秤的讀數(shù)，該讀數(shù)稱為視重，此時的視重等于物體的重量；突然向上運 動時，觀察到視重值大于靜止時的測量值，停止的過程中，觀察到視重值小于靜 止時的測量值。就此提出概念：這種物體對懸掛物的拉力（或支持物的壓力）大于物體重力的情況，稱為超重現(xiàn)象。物體對懸掛物的拉力（或支持物的壓力） 小于物體重力的情況，稱為失重

6、現(xiàn)象?！弊⒁猓何矬w處于超重或失重狀態(tài)時，其 本身重力并沒發(fā)生變化?。ㄓ捎诒緦嶒灢僮骱唵?，現(xiàn)象明顯，適合各種基礎的學生，并能培養(yǎng)學生 通過實驗現(xiàn)象分析物體情況，從而培養(yǎng)他們通過現(xiàn)象看本質(zhì)的能力。）3 .理論探究：讓學生手托自己的詞典，上下運動體驗詞典對手的壓力，先 緩慢上下運動體驗壓力再突然上下運動體驗壓力。交流：宥沒有觀察到超重和失重現(xiàn)象？什么時候觀察到了超重現(xiàn)象、失重現(xiàn)象？ ”我們學習了牛頓第二定律，知道如果已知物體的運動情況，就可以來求 解物體的受力情況，請大家結(jié)合牛頓第二定律來分析超重和失重的原理。（從生活情景中構(gòu)建物理情景，以培養(yǎng)學生在生活中聯(lián)系物理的習慣）當物體向上加速或向下減速時，

7、加速度向上，由 F合=ma知，合力向上, F合=丁 -mg>0, T>mg,所以物體處于超重狀態(tài)；當物體向上減速或向下加速時，加速度向下，由 F合=ma知，合力向下, F合=丁 -mg<0, T<mg,所以物體處于失重狀態(tài)；總結(jié)：超重和失重的力學特征：（1）超重：物體具有向上的加速度，合力向上，F(xiàn)合=丁 -mg>0, T>mg;（2）失重：物體具有向下的加速度，合力向下，F(xiàn)合=丁 -mg<0, T<mg0（培養(yǎng)學生思考問題、分析問題的能力，認識到科學實驗是科學探究的有 效方法）4 .生活應用：學生回憶體檢稱體重時，體重計示數(shù)的變化與今天所學知識

8、的聯(lián)系。在尊重事實和對超重與失重的初步認識的前提下， 與日常生活經(jīng)驗相對 應，進行分析比較，得出了正確的理解：下蹬過程并不只是向下的加速過程，它 分為先向下加速，后向下減速，最后停止運動。運動的加速度是先向下、后向上， 最后為零，對應于物理現(xiàn)象為失重、超重和平衡。由此，學生歸納出超重和失重 是由運動加速度方向決定而非速度的方向， 觀看從體重計上站起來的視頻。這次 實驗的結(jié)果就與預想的完全相同了。（讓學生知道物理知識來源于生活、源于有意識的實踐體驗，充分挖掘直 接經(jīng)驗和課堂生成的資源，體現(xiàn)物理教學以人為本，源于生活、走向社會。）5 .結(jié)論外推：用一塑料礦泉水瓶裝滿水，在瓶子中部的側(cè)面扎兩個小孔。

9、 讓同學們觀察將瓶子豎直上拋、靜止、下拋時的現(xiàn)象。瓶子靜止時，水從瓶子側(cè) 面小孔流出呈拋物線狀，將瓶子豎直上拋和豎直下拋時，水不流出。強調(diào)：固體、 液體、氣體等一切物體只要滿足條件，都會產(chǎn)生超重和失重現(xiàn)象。引出概念：如 果一個物體對支持物的壓力（或?qū)覓煳锏睦Γ榱悖Q為完全失重現(xiàn)象。提出：在完全失重情況下，彈簧秤還能測量物體的重力嗎？天平還能測出質(zhì)量嗎？ 浸在水中的物體還受到浮力的作用嗎？水銀氣壓計還能測出氣壓嗎？（讓學生知道日常生活中處處體現(xiàn)物理知識，使學生更加的熱愛物理、熱 愛生活）6 .作業(yè)：完成教材練習7 .板書設計一、視重：測力計的示數(shù)二、超重：視重大于物重產(chǎn)生條件：加速度方向向

10、上 F本®=mg+ma三、失重：視重小于物重產(chǎn)生條件：加速度方向向下 F未®=mg-ma四、完全失重：視重為0產(chǎn)生條件：a=g且方向向下三、教學案例反思與總結(jié)這是我上的一節(jié)常規(guī)課，上課前播放神州五號的影像資料和日常生活經(jīng)驗， 創(chuàng)設物理情景，并希望使物理課堂更貼近生活，使物理知識真正走近學生。同時 準備了一定量的小實驗，據(jù)此創(chuàng)設問題情景，激發(fā)學生的問題意識，拓寬學生的 思維空間，從而積極、主動地發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、解決問題。從課堂上來看學 生喜歡觀察物理情景，也喜歡表達自己的看法，多數(shù)學生積極參與討論和交流。 整個課堂教學中，利用物理情景與實驗相結(jié)合，讓學生人人參與，真正在課

11、堂上 動起來。自我感覺本節(jié)課應該是一堂成功的物理課。課后一位平時上課不認真、 成績不太好的同學主動對我講這節(jié)課自己不僅認真聽講，而且基本聽懂。這讓我感覺很欣慰。當然在這節(jié)課中我也發(fā)現(xiàn)了 一些問題：1 .本節(jié)課用彈簧秤來做實驗，學生能觀察到超重和失重現(xiàn)象，但若能進 一步利用力傳感器和數(shù)據(jù)采集器觀測超重和失重現(xiàn)象的教學， 現(xiàn)場收集觀測數(shù)據(jù) 輸入計算機，接著進行圖象講解，這樣的教學應該更能激發(fā)學生的學習興趣。2 .完全失重的演示實驗，在這里采用塑料礦泉水瓶自由下落或上拋， 讓 學生觀察漏水的情況，由于下落太快難于觀察，如果能借以計算機的幫助，用攝 像機把演示實驗的現(xiàn)象錄制下來， 重放、慢放或者放大，甚至是模擬實驗現(xiàn)象的 關鍵部分，并依據(jù)需要，把長時間的過程縮短，或者把變化的瞬間拉長、展開， 再現(xiàn)物理過程，能夠幫助學生觀察，從而彌補演示實驗的不足，給學生產(chǎn)生不可 磨滅的印象。3 .學習過程中，學生始終是主體，教師是組織者、引導者。這節(jié)課的實 驗都是事先自己準備好的，學生沒有參與實驗設計、探索的過程，也沒有動手機 會，沒能很好達到提高學生實踐能力的目的。 這節(jié)內(nèi)容是牛頓運動定律及運用的 特例，牛頓定律及運用方法都是學生已經(jīng)