发挥学生主动性提高课堂教学效益

周佩芳

周佩芳

一、教学活动案例

活动一课题引入：笔从手中落下，学生接笔小游戏。

师：刚才的小游戏里，笔从老师的手里下落,这种现象在生活中常见吗？

生：常见。

师，请大家举些常见的例子。

生：杯子从手中落下，熟透的苹果从树上坠落……

师：这种运动我们称之为落体运动，今天我们就来分析这种落体运动的特点和规律。

活动二演示实验

师：生活中，苹果和树叶下落，羽毛和石头下落，但它们下落的快慢却不同。现在来看一个小实验。

（演示）小石头和纸片同时从手中下落。

师：观察到什么？

生：石头下落得快，纸片下落慢。

师：那是轻的下落快还是重的呢？

生：重的。

师：是不是所有重的物体都下落得快呢？

生：不是。

师：那我们通过什么来验证我们的观点呢？

生：通过实验来验证。

活动三探究实验1：物体下落快慢与物体轻重的关系。

师：现在我们进行分组实验，来探究物体下落快慢与物体轻重的关系。

【学生两人为一组，其中一人手拿纸片或纸团和眼睛视线齐平，让物体同时释放，另一个同学进行观察记录，记录表格如下图。时间为3分钟。其间教师巡堂指导】

序号选用器材下落较快的物体是讨论

1小石头与纸片

影响物体下落快慢的因素主要是什么？

2大小不同的纸片，其中小纸片揉成团

3大小相同的纸片，其中一张揉成团

4大小不同的纸片，都揉成团

师：现在请几位同学来展示一下自己的实验结果。【学生展示结果】

师：我们发现这几个结论相互矛盾，由实验可证明物体下落快慢与物体轻重无关。再来分析这3个结论，发现它们有什么共同特点呢？

生：都是纸团下落快。

问：为什么都是纸团下落得快呢？

生1：物体下落快慢不同可能是表面积不同引起的。

生2：物体下落快慢不同可能是空气阻力的影响。

师：很好。影响物体下落的因素很多，但总的来说都是所受空气阻力的影响不同。纸团受到空气阻力影响比纸片小，所以下落得比较快。再来想想，如果没有空气阻力的影响，物体下落的快慢是怎样呢？

生：应该相同。

师：真的是这样吗？我们来做个演示实验。

活动四演示牛顿管实验

师：牛顿管里面放了形状和质量不同的金属片、小羽毛、小塑料管。它一端封闭，里面有电磁铁，通电后可以把铁片给吸住，另一端有阀门。现在阀门是打开的，说明里面是充满空气。断开电源，让里面的物体同时下落，请同学们观察这些物体的下落快慢是否相同。

【教师进行演示实验】

师：观察到什么？

生：下落快慢不同。

师：现在我们把管里的空气抽出来，消除空气阻力的影响，请同学们注意观察物体下落情况。

【对牛顿管抽气30s后进行演示】

师：观察到什么？

生：发现物体运动快慢几乎相同。

师：由实验可以得出结论：物体下落快慢不同是因为空气阻力的影响。如果没有空气阻力，物体只受重力作用，下落情况完全相同。我们把这种只在重力作用下由静止开始的运动称为自由落体运动。

师：通过分析，我们可以知道做自由落体运动的物体，它必须满足哪些条件呢？

生1：它由静止开始运动，即v0=0

生2：只有G作用

师：严格来说，它只能发生在真空的环境中。生活中，当物体所受重力远远大于空气阻力的情况下，空气阻力的影响很小，可以忽略不计。

活动五探究实验二：自由落体运动是一种什么样的运动？

师：由实验可知，做自由落体运动的物体下落情况完全相同，观察现象得到，自由落体运动的轨迹是直线，那么它是做匀速直线运动还是加速直线运动呢？

生：加速直线运动。

师：它有没有可能是匀加速直线运动呢？

生：可能。

师：非常好，同学们提出了一种非常理想的观点。那我们怎样证明它是匀加速直线运动呢？

【学生讨论，教师引导：物体做匀加速直线运动的依据是什么呢？以前我们曾经利用纸带做过实验，能否根据打点计时器在纸带上打下的点的分布情况，来判断纸带做的是什么运动呢？】

生：用在连续相等的时间内通过的位移之差是常量来证明。即∆S=S2-S1=S3-S2=S4-S3=SN-SN-1

师：非常好。我们已经知道匀加速直线运动特征，反过来，如果自由落体运动满足这些特征，就可以判定它是匀加速直线运动了。现在，请大家设计一个验证“自由落体运动是匀加速直线运动”实验方案。【学生分小组进行讨论】

活动六学生分小组讨论

师：请说明自己小组设计的实验方案。

生1：我们的方案是利用打点计时器，让它竖直放置，重物后面绑上纸带，纸带穿过打点计时器，打开开关，让重物自由下落，打点计时器会在纸带上打下一系列的点，对纸带进行数据处理，若能得出∆S=S2-S1=S3-S2=S4-S3=SN-SN-1就可知自由落体运动是匀变速直线运动了。

生2：可以利用频闪照片。

师：现在请同学们比较这些方案，哪种测得的数据更精确点呢？

生：第2种好些。

师：为什么呢？

生：利用打点计时器时，纸带与打点计时器有阻力，会影响到结果，频闪照片得出的结论更准确。

活动七利用频闪照相机拍摄自由落体运动。并将相片投影进行分析。

师：现在请同学们根据照片，把数据记录到表格上，并寻找出规律。

师：同学们发现这些数据有什么特点呢？

生：发现在误差允许的范围内，在连续相等的时间里，位移之差相等。

师：而自由落体运动的初速度为0，由此得出结论：自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动。它的加速度是多少呢？

【学生讨论，教师引导学生利用可求出加速度大小。代入数据求得a≈9.8m／s2。】

师：我们将自由落体运动的加速度称为自由落体加速度，也叫重力加速度，用小写g表示。

从运动方向可知，重力加速度的方向总是竖直向下。

师：现在知道了自由落体运动是匀加速直线运动，由此可得自由落体运动的规律是什么？

生：自由落体运动的初速度为0，加速度为g，若竖直方向的位移用h表示，就可以得到其规律：vt=gth=gt2/2vt2=2gh

师：当然，解决问题的方法不是唯一的。我们也可以用比值关系来证明。从开始运动算起，可以求出连续相等时间2T内的位移，发现在误差允许的范围内，位移之比为1：3：5。。。，由此得出自由落体运动是初速度为0的匀加速直线运动。

活动八自由落体运动规律的应用

师：生活中许多物体的下落都可以看成自由落体运动；如石块下落、花盆下落……。请同学们根据自由落体运动规律解决2个问题：1、估算从四楼阳台上下落的花盆，经过多长时间到达地面，到达地面速度多大？

【说明：该例题让学生体验物理现象就在我们身边，体验自由落体运动的快慢。让学生学会估算的方法。】

生：每层楼楼高约2.8m左右四楼阳台离地面高度h≈2.8×3＋1≈9.4(m)

根据自由落体运动规律：则t≈1.34s

花盆落地速度：v＝gt≈13.2（m/s）

【老师在学生解题的过程，应教学生估算楼高的方法，知道每层楼高；解题后应对结论进行进一步的讨论。如：问三层楼掉下的花盆到达地面的速度13.2m/s是大还是小，住在高楼同学应注意什么？进入工地为什么必须戴上安全帽？……等许多实际问题。】

师：第2，请同学们在课后利用刻度尺设计测量人的反应时间。

活动九课堂小结

师：请大家对本节课进行归纳，今天这节课我们学了哪些知识呢？

生:……

师：一般说来，我们常常会根据生活中很“显然”的现象，直觉的得出结论。但是，由直接观察所得出的结论并不总是可靠的，只有通过实验才能揭示隐藏在现象背后的本质。这是伽利略开创的研究自然规律的科学方法。课后同学们可以看课本的阅读材料，或者上网查阅，体会这位物理大师漫长的探索过程。

二、案例评析

本课例从学生日常生活中常见的一个小游戏出发，引导学生进一步的思考，并发现问题，然后通过实验揭示问题的本质。在此过程中，教师留给学生独立的观察、思考和实验的空间和时间，让学生在学习的过程中存在疑问，带着问题去探索真相，并且能组织学生进行小组讨论探究，培养学生的探究能力和团体合作精神。在得出自由落体运动规律之后，教师并不是简单的利用公式解决自由落体运动的相关例题，而是应用自由落体规律来解决生活中的一些常见的现象，不仅有趣而且突出体现了物理和生活的紧密联系，让学生体验到物理现象就在身边，物理知识不仅有趣，而且还非常有价值。

本节课的教学设计注重学生新知识的形成过程，让学生在学习知识的同时体会到了进行科学的思维和实验，促进学生科学的价值观和世界观的形成，而且在教学过程中注重调动学生自主学习的积极性和主动性，让学生真正成为课堂的主人。特别是实验方案设计的讨论有助于促进学生各方面的发展，不仅提高学生学习的兴趣，也提高了课堂教学效率。

作者单位：广西崇左宁明中学

邮政编码：532500