單擺教學(xué)思考

1、單擺教學(xué)思考單擺作為一種理想化模型 ,其來回往返運(yùn)動(dòng)為簡諧運(yùn)動(dòng) ,比單擺還要簡單的簡諧運(yùn)動(dòng)模型是彈簧振子。高中物理選修3-4的教材第十一章 ,首先以彈簧振子為例系統(tǒng)地研究了簡諧運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)規(guī)律。所謂的運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律 ,就是研究位移和時(shí)間、速度和時(shí)間的關(guān)系問題有時(shí)也研究位移、速度、加速度等運(yùn)動(dòng)學(xué)量之間的關(guān)系 ,例如勻變速直線運(yùn)動(dòng)、勻速圓周運(yùn)動(dòng)；所謂的動(dòng)力學(xué)規(guī)律 ,就是研究一種運(yùn)動(dòng)模型受力特點(diǎn) ,從而揭示物體受力和運(yùn)動(dòng)之間的關(guān)系。在高中階段 ,學(xué)生并不需要掌握運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律和動(dòng)力學(xué)規(guī)律之間的相互數(shù)學(xué)推導(dǎo) ,但應(yīng)該體驗(yàn)到兩者的一一對應(yīng)關(guān)系 ,即知道有什么樣的受力就有什么樣的運(yùn)動(dòng)；什么樣的運(yùn)動(dòng)“背后就

2、有什么樣的受力。作為高二下半學(xué)期的學(xué)生 ,理應(yīng)掌握上面力學(xué)學(xué)科特點(diǎn)了。因此 ,系統(tǒng)學(xué)習(xí)了簡諧運(yùn)動(dòng)的知識后 ,學(xué)生學(xué)習(xí)單擺就有的放矢了 ,課堂教學(xué)說明：在教師的引導(dǎo)下 ,大多數(shù)學(xué)生心中都有明確的學(xué)習(xí)思路可喜的是 ,學(xué)生在博主的引導(dǎo)下終于掌握了高中物理學(xué)科的特點(diǎn)；遺憾的是 ,未能全面培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)習(xí)慣和能力 ,學(xué)生還必須在教師的“陪同下才能得以學(xué)習(xí)后續(xù)課程。這一節(jié)的教學(xué) ,最值得思考的地方是單擺周期教學(xué)。教材采用了“提出問題、作出猜測、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的探究教學(xué)思路。新課程教學(xué)理念最為重視這一教學(xué)模式 ,學(xué)生從初中二年級首次接觸物理開始 ,一直采用這一教學(xué)模式。從教學(xué)實(shí)際來看 ,單一的教學(xué)模式極其讓學(xué)

3、生生厭；從探究特點(diǎn)來看 ,上面這一探究思路在實(shí)際科學(xué)研究中并不是主流。我們知道 ,物理學(xué)科開展是兩條腿走路 ,一條腿是理論 ,一條腿是實(shí)驗(yàn) ,但就物理學(xué)科而言 ,理論這條腿先邁更為常見 ,有科學(xué)家預(yù)測：理論比實(shí)驗(yàn)超前一百年。那么 ,關(guān)于單擺周期教學(xué)能否采用“理論推導(dǎo)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證探究教學(xué)思路呢？在學(xué)習(xí)彈簧振子的振動(dòng)周期時(shí) ,高中物理教學(xué)要求學(xué)生掌握其周期由彈簧振子的本身因素決定 ,而與振幅無關(guān) ,并不需要學(xué)生掌握周期公式。但是 ,在實(shí)際教學(xué)中 ,幾乎所有教師都會把周期公式直接告訴學(xué)生 ,目的不是讓學(xué)生記住并運(yùn)用這個(gè)公式 ,而是幫助學(xué)生記憶周期與彈簧振子自身因素的關(guān)系?；诖?,在實(shí)際教學(xué)中 ,我改變

4、了教材的編寫思路。理論論證單擺是簡諧運(yùn)動(dòng)之后 ,立刻提出這樣的問題：我們知道彈簧振子的振動(dòng)周期由它的固有屬性彈簧勁度系數(shù)和振子質(zhì)量決定 ,那么單擺的振動(dòng)周期又如何呢？沒有預(yù)習(xí)的同學(xué)很快答道：“與擺球質(zhì)量和擺長有關(guān) ,他們心中確信 ,與擺幅或擺角無關(guān)。博主認(rèn)為 ,這一教學(xué)設(shè)計(jì)到達(dá)并超出了“提出問題作出猜測的教學(xué)效果。有些學(xué)生做了預(yù)習(xí) ,知道單擺周期還跟當(dāng)?shù)刂亓铀俣扔嘘P(guān) ,但是他們是單純的“接受 ,自己都可能疑惑：為什么會跟重力加速度有關(guān)呢？為什么跟擺球質(zhì)量無關(guān)呢？針對局部“得意忘形的學(xué)生 ,我即可反問：“重力加速度并不是單擺的自身屬性啊！學(xué)生即可就陷入沉思之中。這個(gè)時(shí)候 ,再呈現(xiàn)一個(gè)實(shí)際的案例

5、：案例：一個(gè)大慶人去香港旅游 ,在一家大型超市以高價(jià)購置了一臺精致的擺鐘 ,買的時(shí)候走時(shí)很準(zhǔn)?；氐酱髴c后不到兩天走時(shí)就相差一分多鐘。于是大呼上當(dāng) ,心里極其氣憤。后來 ,他求助“消費(fèi)者權(quán)益保護(hù)協(xié)會 ,準(zhǔn)備與該超市打一場索賠官司 ,消費(fèi)者協(xié)會調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品貨真價(jià)實(shí) ,那么問題出在哪兒呢？這個(gè)案例本身就揭示：普通百姓根據(jù)“常識常識未必就是正確的認(rèn)為 ,擺鐘的走時(shí)準(zhǔn)確與否與擺鐘的自身因素有關(guān) ,與擺鐘放在哪個(gè)地方無關(guān)。這樣的常識不也經(jīng)?！白笥椅覀兊膶W(xué)生嗎？問題在哪兒呢？學(xué)生沉思一會兒 ,博主給出了下面可能潛在思維：難道彈簧振子的周期知識沒有借鑒的價(jià)值？難道是“消費(fèi)者權(quán)益協(xié)會不科學(xué)、公正的裁決？抑或

6、是我們思維簡單 ,運(yùn)用有誤？最后我們學(xué)生都鎖定信念：彈簧振子的周期有借鑒價(jià)值、可能是我們思維簡單 ,運(yùn)用有誤。于是學(xué)生重新思考彈簧振子的振動(dòng)周期公式引課時(shí)回憶了這個(gè)周期公式 ,并且在學(xué)生鎖定這個(gè)信念后 ,在課件上展示彈簧振子的周期公式。實(shí)際課堂教學(xué)說明：思維活潑的同學(xué) ,立刻就推導(dǎo)出了單擺的周期公式。為了讓更多的同學(xué)能夠體會到學(xué)習(xí)的喜悅 ,再給出提示：k既是彈簧勁度系數(shù) ,也是回復(fù)力中的常數(shù)。確實(shí) ,大局部學(xué)生在這個(gè)提示下 ,自己導(dǎo)出了單擺的周期公式。于是我給出了評價(jià)：“當(dāng)你們讀研究生、博士生的時(shí)候 ,你們就能體會：做科學(xué)家并不難 ,每一個(gè)人都可能是科學(xué)家 ,我們知道每一個(gè)時(shí)代都有很多科學(xué)家；但是當(dāng)科學(xué)大師很難 ,一個(gè)時(shí)代有一兩個(gè)科學(xué)大師也就不錯(cuò)了。今天 ,同學(xué)們就當(dāng)了一回科學(xué)家！第一課時(shí)到此也就接近尾聲了。結(jié)課時(shí) ,博主還必須告訴同學(xué)們：“從理論上推導(dǎo)出來的結(jié)論并不具有絕對的可靠性 ,它還必須有實(shí)驗(yàn)的驗(yàn)證。這就引出了下一課時(shí)的主要教學(xué)內(nèi)容 ,課外作業(yè)是請同學(xué)們設(shè)計(jì)驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)方案。博主認(rèn)為 ,與設(shè)計(jì)“驗(yàn)證發(fā)散的猜測的實(shí)驗(yàn)方案相比 ,設(shè)計(jì)“驗(yàn)證具體的公式的實(shí)驗(yàn)方案 ,一方面實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)更具有目的性、方向性；另一方面 ,后者思維要求