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1、 物理实验探索课教学教案设计实例 题目：实验探索牛顿第二定律（2 课时）教学目标 1、知识与技能目标：通过实验探索，知道加速度与力的关系；知道加速度与质量的关系，得出牛顿第二定律，培养学生实验数据处理分析技能和初步的实验设计技能技能。2、过程与方法目标：通过对牛顿第二定律的建立过程探索，培养学生会应用实验得出物理规律的实验探索方法，获得初步的解决物理问题的科学研究方法和实践能力。3 情感态度与价值观目标：培养学生实事求是的科学精神和与人合作、共同探索的良好的学术研究态度。教学重点：实验探索得出牛顿第二定律 教学难点：探索方案的设计、实施与修正 教学方法：实验探索法 教学用具：牛顿第二定律演示器
2、，米尺，天平、砝码、起点标记,电脑。教学程序：教学 环节 教 学 过 程 设 计 意 图 创设 情景 产生 课题 【师】演示用力推讲桌和推讲桌上的黑板擦，同时请同学们回顾前面所学过的知识：牛顿第一定律和力的本质，猜测加速度与力、与物体质量的关系。一、创设情景、产生课题 【师】下面的问题请你解决：(电脑给出图片)在 2000 年悉尼奥运会上，我国举重运动员战旭刚为举重冠军。沉重的杠铃他再也不能多举了，那是为什么？黄志宏和王军霞比，她们的体型一胖一瘦，胖瘦对她们各自的运动项目的成绩有影响吗？如果你是运动员你会注意这个问题吗？温故而知新。把所要学习的知识转化为日常生活、生产中的实际问题，提出一些与学
3、习新课有关的实际问题，引起学生想要解决这些实际问题的兴趣。把问题作为教学的出发点，创设问题情景，从而引起学生的定向注意，激发学生的学习兴趣和求知欲，为发现新知识创设一个最佳的心理和认知环境。所举的具体例子应具有一定的吸引学生注意的吸引力。速度与力的关系知道加速度与质量的关系得出牛顿第二定律培养学生实验数据处理分析技能和初步的实验设计技能技能过程与方法目标通过对牛顿第二定律的建立过程探索培养学生会应用实验得出物理规律的实验探索方法获得初步探索的良好的学术研究态度教学重点实验探索得出牛顿第二定律教学难点探索方案的设计实施与修正教学方法实验探索法教学用具牛顿第二定律演示器米尺天平砝码起点标记电脑教学
4、程序教学环节教学过程设计意图师演示用力推讲的关系一创设情景产生课题师下面的问题请你解决电脑给出图片在年悉尼奥运会上我国举重运动员战旭刚为举重冠军沉重的杠铃他再也不能多举了那是为什么黄志宏和王军霞比她们的体型一胖一瘦胖瘦对她们各自的运动项目的成绩 在“二战”片中，常会看到成群的飞机去轰炸某个城市的镜头，在机群中，有一个大飞机它是轰炸机，围在它身边的个头小的飞机是战斗机，请问：战斗机为什么不作得大一些？那样的话不是可以装更多的武器吗？4 演示实验，在一个盛满水的玻璃瓶中，残留一小气泡，将瓶平放在水平桌面上，气泡浮于瓶的上部壁顶，处于静止状态。当用手猛一推瓶向右运动时，气泡将会向前运动，若在瓶中放的
5、是一铁块，同样一猛推瓶向右运动时，铁块将会向后运动。这是为什么？【生】共同讨论、分析 【师】（总结）在实际生活中，有很多问题需要我们用物理学中力、质量、加速度的概念以及它们之间的关系去分析问题解决问题，它们之间定性的关系我们已经明确，还有定量的关系我们不清楚，你是否想对加速度、力、质量的定量的关系进行研究呢？今天我们请同学们先设计一个实验方案，来探讨加速度与力、与质量的定量关系。二、猜想假设 设计方案 一个问题中，需综合考虑力、质量、加速度三者的大小的关系。生活中的小现象也包含物理规律，如果我们学习了有关力、质量、加速度的规律，就可以解释这个现象。此例同时提示研究方法：比较法。速度与力的关系知
6、道加速度与质量的关系得出牛顿第二定律培养学生实验数据处理分析技能和初步的实验设计技能技能过程与方法目标通过对牛顿第二定律的建立过程探索培养学生会应用实验得出物理规律的实验探索方法获得初步探索的良好的学术研究态度教学重点实验探索得出牛顿第二定律教学难点探索方案的设计实施与修正教学方法实验探索法教学用具牛顿第二定律演示器米尺天平砝码起点标记电脑教学程序教学环节教学过程设计意图师演示用力推讲的关系一创设情景产生课题师下面的问题请你解决电脑给出图片在年悉尼奥运会上我国举重运动员战旭刚为举重冠军沉重的杠铃他再也不能多举了那是为什么黄志宏和王军霞比她们的体型一胖一瘦胖瘦对她们各自的运动项目的成绩【师】今天
7、我们的课题的大范围已经确定，可解决问题的方法不同，会产生不同的方案。为方案能好一些和节约时间，我们分组进行方案的设计。方案的做法是否省时、简易作为方案可行的一个标准。在每个例子的分析过程中，教师要引导学生将问题的落脚点落在力、质量、加速度三者的大小关系上。这样研究课题才能围绕力、质量、加速度进行。开始提出问题产生研究课题。将学生引导到用作实验的方法解决问题。创设情景，提出问题，让学生通过对生活中的实例的分析、猜想，自己依据问题的需要，设计出演示实验的装置，引出演示速度与力的关系知道加速度与质量的关系得出牛顿第二定律培养学生实验数据处理分析技能和初步的实验设计技能技能过程与方法目标通过对牛顿第二
8、定律的建立过程探索培养学生会应用实验得出物理规律的实验探索方法获得初步探索的良好的学术研究态度教学重点实验探索得出牛顿第二定律教学难点探索方案的设计实施与修正教学方法实验探索法教学用具牛顿第二定律演示器米尺天平砝码起点标记电脑教学程序教学环节教学过程设计意图师演示用力推讲的关系一创设情景产生课题师下面的问题请你解决电脑给出图片在年悉尼奥运会上我国举重运动员战旭刚为举重冠军沉重的杠铃他再也不能多举了那是为什么黄志宏和王军霞比她们的体型一胖一瘦胖瘦对她们各自的运动项目的成绩实验。这样的方式能调动学生的学习积极性和主动性，增强学生的实践能力、研究能力和逻辑思维能力，体现物理科学是实验科学的观点。速度
9、与力的关系知道加速度与质量的关系得出牛顿第二定律培养学生实验数据处理分析技能和初步的实验设计技能技能过程与方法目标通过对牛顿第二定律的建立过程探索培养学生会应用实验得出物理规律的实验探索方法获得初步探索的良好的学术研究态度教学重点实验探索得出牛顿第二定律教学难点探索方案的设计实施与修正教学方法实验探索法教学用具牛顿第二定律演示器米尺天平砝码起点标记电脑教学程序教学环节教学过程设计意图师演示用力推讲的关系一创设情景产生课题师下面的问题请你解决电脑给出图片在年悉尼奥运会上我国举重运动员战旭刚为举重冠军沉重的杠铃他再也不能多举了那是为什么黄志宏和王军霞比她们的体型一胖一瘦胖瘦对她们各自的运动项目的成
10、绩 猜想假设 设计方案 【生】分组拟订方案（教师指导）【师】在各组制订方案时，教师可作如下提示：如果同学们觉得不知如何去做，就去看看实验，验证平行四边形法则、测匀变速直线运动的加速度，从中得到一些启示。还有，在讨论自由落体运动时，我们是怎样研究不同物体下落的快慢是否相同的？（比较法也是我们常用的方法）学生先自由提出，然后教师根据器材的可能性，合并一些问题，留下一些问题，成为研究课题。可保留类型：使用不同的器材，讨论a与 F的关系，讨论a与m的关系，讨论a、F，m三者的关系。【师】如果有的学生组的方案与课本一致，就说是使用了他们组的方案，如果有的组与课本的实验方案相近，那就鼓励他们照此方向研究下
11、去，产生与课本相近的实验方案。也鼓励其他组的同学在课下用自己的方案去产生自己的结论。将提出方案的权力交还给学生，促进学生的自主学习意识，体现学生为主体的教学思想。教师及时指导体现以教师为主导的教学思想。在学生以小组为单位进行方案设计时，也培养了学生与人合作、共同探索的良好的学术研究态度。最后教师与那个小组的学生一起确定好实验原理、实验装置、实验步骤。（此时提供备好的器材）由学生自己去叙述实验设计方案，会强化学生头脑中的实验过程图景，也许学速度与力的关系知道加速度与质量的关系得出牛顿第二定律培养学生实验数据处理分析技能和初步的实验设计技能技能过程与方法目标通过对牛顿第二定律的建立过程探索培养学生
12、会应用实验得出物理规律的实验探索方法获得初步探索的良好的学术研究态度教学重点实验探索得出牛顿第二定律教学难点探索方案的设计实施与修正教学方法实验探索法教学用具牛顿第二定律演示器米尺天平砝码起点标记电脑教学程序教学环节教学过程设计意图师演示用力推讲的关系一创设情景产生课题师下面的问题请你解决电脑给出图片在年悉尼奥运会上我国举重运动员战旭刚为举重冠军沉重的杠铃他再也不能多举了那是为什么黄志宏和王军霞比她们的体型一胖一瘦胖瘦对她们各自的运动项目的成绩 我们就用某小组的实验方法进行一次实验。最后由某小组的同学向大家介绍实验原理、装置、步骤。【生】（1）实验装置如图所示 生叙述得不太流利、有些漏洞，但还
13、会比学生冷漠地听教师头头是道的叙述有实际效果，因为按照建构主义学习理论人接受信息时本来是有选择的，由教师给出，学生听的好，由学生自己说，学生领会的程度高。速度与力的关系知道加速度与质量的关系得出牛顿第二定律培养学生实验数据处理分析技能和初步的实验设计技能技能过程与方法目标通过对牛顿第二定律的建立过程探索培养学生会应用实验得出物理规律的实验探索方法获得初步探索的良好的学术研究态度教学重点实验探索得出牛顿第二定律教学难点探索方案的设计实施与修正教学方法实验探索法教学用具牛顿第二定律演示器米尺天平砝码起点标记电脑教学程序教学环节教学过程设计意图师演示用力推讲的关系一创设情景产生课题师下面的问题请你解
14、决电脑给出图片在年悉尼奥运会上我国举重运动员战旭刚为举重冠军沉重的杠铃他再也不能多举了那是为什么黄志宏和王军霞比她们的体型一胖一瘦胖瘦对她们各自的运动项目的成绩 速度与力的关系知道加速度与质量的关系得出牛顿第二定律培养学生实验数据处理分析技能和初步的实验设计技能技能过程与方法目标通过对牛顿第二定律的建立过程探索培养学生会应用实验得出物理规律的实验探索方法获得初步探索的良好的学术研究态度教学重点实验探索得出牛顿第二定律教学难点探索方案的设计实施与修正教学方法实验探索法教学用具牛顿第二定律演示器米尺天平砝码起点标记电脑教学程序教学环节教学过程设计意图师演示用力推讲的关系一创设情景产生课题师下面的问
15、题请你解决电脑给出图片在年悉尼奥运会上我国举重运动员战旭刚为举重冠军沉重的杠铃他再也不能多举了那是为什么黄志宏和王军霞比她们的体型一胖一瘦胖瘦对她们各自的运动项目的成绩 猜 想 假 设 设 计 方 案 （2）实验原理：我们的思路是寻找一种用其它物理量直观反映加速度大小的办法由运动公式可知，在相同时间内位移与加速度成正比。可以用位移来代替加速度。因为对于一个物体（使m不变），不受力时加速度为零受力时，产生加速度力越大时加速度越大加速度越大时位移越大。我们取两个物体同时运动，使两个物体的质量相同，这是为了保证物体运动的时间相同。还不必记时。先讨论加速度与力的关系，然后再讨论加速度与质量的关系。用同
16、样的力（使 F 不变）作用于不同物体质量小的易被拉动质量越小加速度越大不同物体质量小的小加速度越大不同物体质量小的易被拉动质量越小加速度越大加速度越大位移越大，【师】他们的实验的方法是控制变量法。就是说，在研究三个变量的关系时，要使其中的一个量保持不变，即是控制变量的方法。【生】实验装置如图所示，小车是运动物体，两个小车质量、性能完全一样。通过挂砝码施加拉力，通过控制细线（用手捏住）控制物体的运动。将长木板上铺一张表面较光滑的硬塑料板，以消除摩擦力的影响。可以先演示一下，挂相同的砝码(m=10g)两小车一直一起运动。【生】实验步骤：是分两步，先研究保持物体的质量m不变，加速度a与力F的关系，再
17、研究保持物体所受的外力F不变，加速度a与质量m的关系。然后把研究的结果综合起来就得到a、F、m 这三个量之间的关系。具体做法是：（结合器材讲解）给两小车不同的外力，为简单令F=2F，记录它们在相同时间内的位移s、s，改变力的比例重复几次。再讨论加速度与质量的关系时，取质量关系为m=2m，加相同力F，记录位移s、s，改变质量比例，重复几次。把实验结果记录在设计好的表格内。这种实验方法，优点是简单易行，不必测量时间，形象生动，能激发学生兴趣。这种实验方法也有它的缺点，强化了学生的一个错误认识，认为“小车所受的拉力就等于砝码的重力”。纠正的办法是在巩固新课时提出相关的问题，加以明确。同时这种方法正好
18、说明了讨论问题的方法并不唯一的观点。速度与力的关系知道加速度与质量的关系得出牛顿第二定律培养学生实验数据处理分析技能和初步的实验设计技能技能过程与方法目标通过对牛顿第二定律的建立过程探索培养学生会应用实验得出物理规律的实验探索方法获得初步探索的良好的学术研究态度教学重点实验探索得出牛顿第二定律教学难点探索方案的设计实施与修正教学方法实验探索法教学用具牛顿第二定律演示器米尺天平砝码起点标记电脑教学程序教学环节教学过程设计意图师演示用力推讲的关系一创设情景产生课题师下面的问题请你解决电脑给出图片在年悉尼奥运会上我国举重运动员战旭刚为举重冠军沉重的杠铃他再也不能多举了那是为什么黄志宏和王军霞比她们的
19、体型一胖一瘦胖瘦对她们各自的运动项目的成绩 速度与力的关系知道加速度与质量的关系得出牛顿第二定律培养学生实验数据处理分析技能和初步的实验设计技能技能过程与方法目标通过对牛顿第二定律的建立过程探索培养学生会应用实验得出物理规律的实验探索方法获得初步探索的良好的学术研究态度教学重点实验探索得出牛顿第二定律教学难点探索方案的设计实施与修正教学方法实验探索法教学用具牛顿第二定律演示器米尺天平砝码起点标记电脑教学程序教学环节教学过程设计意图师演示用力推讲的关系一创设情景产生课题师下面的问题请你解决电脑给出图片在年悉尼奥运会上我国举重运动员战旭刚为举重冠军沉重的杠铃他再也不能多举了那是为什么黄志宏和王军霞比她们的体型一胖一瘦胖瘦对她们各自的运动项目的成绩