关于[曲线运动]教学设计的几点思考

  “曲线运动的速度方向”和“物体做曲线运动的条件”这两个知识点既是曲线运动这一节的重点,又是本节课的难点.为了突破重点、化解难点,笔者有如下几点思考:

  1 导入新课

  在导入新课部分,计划利用小魔术来激发学生的学习兴趣.实验装置如图1所示,在薄板的一面固定一个坡度很小的木斜槽,当小铁球从斜槽上滚下时,小球沿虚线做直线运动.在薄板的另一面连接如图2所示的电路, 组成一个电磁铁.在连接电路时,一定要特别注意螺线管的位置,使螺线管的一端垂直靠近直线轨迹,不远不近;开关靠近薄板的一侧,便于操作;用纸箱遮盖背面所有器材,并在开关附近留一小孔.

  教学时,教师先演示实验,小球从斜槽上滚下时做直线运动,接下来教师悄悄闭合电磁铁的开关.这时,教师请一位学生上讲台重新演示,可是小球做得不再是直线运动,此时全班同学疑惑不解,那究竟是为什么呢?教师从而引入课题.这样设计,一方面可以设置悬念,激发学生的学习兴趣,同时为后面“物体做曲线运动的条件”的实验探究活动做了思维的铺垫.

  2 “曲线运动速度方向”难点突破

  演示实验1:砂轮打磨钢件,如图3.教师引导学生观察并思考:打磨出来的炙热微粒是如何运动的?为了显示出不同位置的速度方向,在演示实验时,教师应该在砂轮的不同位置进行打磨.

  演示实验2:自制简易的旋转陀螺滴墨水,如图4.教师引导学生观察并思考:不同位置的墨水是沿什么方向甩出去的?

  通过这两个演示实验,学生基本上都可以得出:曲线运动速度方向是沿切线方向的.但是,在此并不能草率地得出结论,因为以上所举两个例子都属于圆周运动的特例,由特例直接得出结论不符合科学研究的过程,因此,有必要对一般曲线运动的速度方向进行实验探究.笔者通过改进教科版必修二第一章第一节的教材实验,设计了如图5所示的实验装置.

  器材准备:白纸,自攻螺丝,图钉,红色印泥,红墨水,小铁球,透明塑料软管(五金店可以买到),胶头滴管,木板.

  实验步骤:用图钉把白纸固定在木板上;用剪刀在软管一端剪出三个小孔;在塑料软管的一个侧面沾上红色印泥,放回白纸上形成弯曲状;用胶头滴管在软管的三个小孔内滴入少量墨水;将软管的另一端略微抬高,放入小铁球;小铁球滚出,在纸面上留下红色墨水的痕迹.最终效果图如图6所示:浅色是印泥的痕迹,可以反映出小球做曲线运动的轨迹;深色为墨水的痕迹,可以反映出小球离开管口瞬间的速度方向.通过这个实验,学生得出结论:对于一般的曲线运动,速度方向也沿切线方向的.

  需要补充的是,之所以要在软管上剪出三个小孔,是因为如果只有一个小孔的话,小铁球很可能只有一面沾上少量墨水,以至于在白纸上留下的痕迹很不清晰.

  3 “物体做曲线运动的条件”实验探究

  满足哪些条件,物体就可以做曲线运动呢?此时教师就可以魔术揭密了:撕开薄板背面的纸箱,展示给学生观察,学生恍然大悟.教师引导学生思考“为什么闭合开关,小铁球就会做曲线运动?”进而引导学生讨论“探究物体做曲线运动条件”的实验方案,大部分学生都可以猜想到用条形磁铁代替电磁铁.因此,就有了如图8所示的实验装置.学生分组实验、汇报总结、讨论分析,最终共同形成结论.

  在学生得出“物体做曲线运动条件”的 结论后,为了加深学生对此结论的理解,笔者从生活中取材,设计了如图9所示的实验. 请学生分析:为什么用吹风机吹风后,水流就会弯曲呢?

  本节课利用小魔术设置悬念,调动学生内在的学习动力,同时前后照应,设秘揭秘,为后面探究实验方案的设计做好铺垫.对于曲线运动速度方向这一难点,先直观演示,再实验探究,然后理论分析,使学生经历从特殊到一般的科学探究过程,最终形成结论.,体现了新课程的教学理念.

  “曲线运动的速度方向”和“物体做曲线运动的条件”这两个知识点既是曲线运动这一节的重点,又是本节课的难点.为了突破重点、化解难点,笔者有如下几点思考:

  1 导入新课

  在导入新课部分,计划利用小魔术来激发学生的学习兴趣.实验装置如图1所示,在薄板的一面固定一个坡度很小的木斜槽,当小铁球从斜槽上滚下时,小球沿虚线做直线运动.在薄板的另一面连接如图2所示的电路, 组成一个电磁铁.在连接电路时,一定要特别注意螺线管的位置,使螺线管的一端垂直靠近直线轨迹,不远不近;开关靠近薄板的一侧,便于操作;用纸箱遮盖背面所有器材,并在开关附近留一小孔.

  教学时,教师先演示实验,小球从斜槽上滚下时做直线运动,接下来教师悄悄闭合电磁铁的开关.这时,教师请一位学生上讲台重新演示,可是小球做得不再是直线运动,此时全班同学疑惑不解,那究竟是为什么呢?教师从而引入课题.这样设计,一方面可以设置悬念,激发学生的学习兴趣,同时为后面“物体做曲线运动的条件”的实验探究活动做了思维的铺垫.

  2 “曲线运动速度方向”难点突破

  演示实验1:砂轮打磨钢件,如图3.教师引导学生观察并思考:打磨出来的炙热微粒是如何运动的?为了显示出不同位置的速度方向,在演示实验时,教师应该在砂轮的不同位置进行打磨.

  演示实验2:自制简易的旋转陀螺滴墨水,如图4.教师引导学生观察并思考:不同位置的墨水是沿什么方向甩出去的?

  通过这两个演示实验,学生基本上都可以得出:曲线运动速度方向是沿切线方向的.但是,在此并不能草率地得出结论,因为以上所举两个例子都属于圆周运动的特例,由特例直接得出结论不符合科学研究的过程,因此,有必要对一般曲线运动的速度方向进行实验探究.笔者通过改进教科版必修二第一章第一节的教材实验,设计了如图5所示的实验装置.

  器材准备:白纸,自攻螺丝,图钉,红色印泥,红墨水,小铁球,透明塑料软管(五金店可以买到),胶头滴管,木板.

  实验步骤:用图钉把白纸固定在木板上;用剪刀在软管一端剪出三个小孔;在塑料软管的一个侧面沾上红色印泥,放回白纸上形成弯曲状;用胶头滴管在软管的三个小孔内滴入少量墨水;将软管的另一端略微抬高,放入小铁球;小铁球滚出,在纸面上留下红色墨水的痕迹.最终效果图如图6所示:浅色是印泥的痕迹,可以反映出小球做曲线运动的轨迹;深色为墨水的痕迹,可以反映出小球离开管口瞬间的速度方向.通过这个实验,学生得出结论:对于一般的曲线运动,速度方向也沿切线方向的.

  需要补充的是,之所以要在软管上剪出三个小孔,是因为如果只有一个小孔的话,小铁球很可能只有一面沾上少量墨水,以至于在白纸上留下的痕迹很不清晰.

  3 “物体做曲线运动的条件”实验探究

  满足哪些条件,物体就可以做曲线运动呢?此时教师就可以魔术揭密了:撕开薄板背面的纸箱,展示给学生观察,学生恍然大悟.教师引导学生思考“为什么闭合开关,小铁球就会做曲线运动?”进而引导学生讨论“探究物体做曲线运动条件”的实验方案,大部分学生都可以猜想到用条形磁铁代替电磁铁.因此,就有了如图8所示的实验装置.学生分组实验、汇报总结、讨论分析,最终共同形成结论.

  在学生得出“物体做曲线运动条件”的 结论后,为了加深学生对此结论的理解,笔者从生活中取材,设计了如图9所示的实验. 请学生分析:为什么用吹风机吹风后,水流就会弯曲呢?

  本节课利用小魔术设置悬念,调动学生内在的学习动力,同时前后照应,设秘揭秘,为后面探究实验方案的设计做好铺垫.对于曲线运动速度方向这一难点,先直观演示,再实验探究,然后理论分析,使学生经历从特殊到一般的科学探究过程,最终形成结论.,体现了新课程的教学理念.


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