关于《实验：探究功与速度变化的关系》.doc

关于《实验：探究功与速度变化的关系》 的教学案例及评析 朱建廉 南京市 金陵中学 (210005) 背景： 应邀赴四川省南充市为教师作“新课程”培训：先上一节课，然后再针对“新课程”背景下的课堂教学做一个辅导性的讲座。邀请方确定上课的课题是“人教版”新课标教材“必修-2”模块第七章中的第6节——《实验：探究功与速度变化的关系》。选题的理由是：第一，“实验”——是物理学科的特色；第二，“探究”——是“新课程”所提倡的学习方式。 针对教材的相应文本作深度研究时发现：“功”是力与位移的标量积，“速度变化”是始末速度的矢量差。欲使作为标量的“功”与作为矢量的“速度变化”之间发生某种确定性的一般关系，似乎不太可能。而教材在表述中的某种欠妥之处，恰恰为相应的教学实施过程预留下了可贵的创造空间，也为相应的教学活动提供了特殊的教育因子。 基于上述思考，于是在把握住相应要点的基础上，完成了如下所给出的相应教学实施过程。 案例： （教学过程清晰的分如下几个环节而有序的实施） 1、课题引入的阶段 师：这节课我们学习第七章的第6节（板书课题） 《实验：探究功与速度变化的关系》 首先，老师想向大家提一个建议：建议同学们针对课题作点研究，尝试着将课题所表达的含义分为若干层次而逐步深入、逐步精细的表达清楚。当然，大家也可以相互讨论。 （同学的自主性思考与相互间讨论约1min） 师：大家的思考与讨论好像已经较为充分了，谁来发表自己的见解？ 生A：生A：生：生：生：生：生：生：生：生C：生C：生C：生C：生D：生D：生E：…… 3、理性探究的案例 （1）理论计算探究案例1：如图1所示，质量m的物体在水平恒力F作用下以初速度v0沿水平面运动，物体与水平面间动摩擦因数为μ，重力加速度取g=10m/s2，当物体运动位移为s的过程中物体速度变为v，则在如下三种情况下考察外力对物体做的总功（W）与物体速度变化（Δv）间的关系。W）与速度变化（Δv）间的关系作简要判断。 生E： 阶段 第1s内 第1s内 第1s内 第1s内 第1s内 Δv 10 10 10 10 10 W 50 150 250 350 450 说明：表中2行数据均为同学们根据相应规律而通过理论计算所得。 师：这些数据又能够在功（W）与速度变化（Δv）间关系的判断中起到怎样的作用呢？ 生： 转1/4圈 转1/6圈 Δv 0 2v v v W 0 0 0 0 说明：在同学们计算表中数据时，注意用速度矢量关系图予以必要的启发。 师：案例3中的数据能够说明什么？ 生G：E同学从案例1中所概括出的关系（1）和（2）都不具备一般性的意义。 生（全体）：（议论纷纷） 4、理性探究的结论 师：通过上述三个案例的理性探究，我们能够针对功（W）与速度变化（Δv）间的关系做怎样的判断？ 生（全体）：…… 师：通过在三个案例中的理论计算我们获得了若干组数据，通过对数据的分析我们又先后得到若干个判断，现在我们总该再行概括而得出相应的结论吧？ …… 生H：生H：生H：生H：生H：生H生I：（1）（2）实验探究的设计： （5）实验探究的结论：在初速为零的运动过程中，功与末速度平方成正比。 说明：针对实验探究的剖析所得到的上述要点，或者由同学通过自主性研读教材文本而概括，或者由教师概括而呈现。 6、探究结论的概括 （1）实验探究结论的推广：由下述教学片断完成。 师：教材安排的实验探究是针对初速度为零的特殊过程实施的，所的结论为 当v0 = 0时，W∝v 2 （5） 请同学们考虑：怎样将关系（5）推广到初速度不为零的一般过程中呢？ 生J：生K：v0 = 0时，v 2 =（Δv）2 = v 2 – v0 2 （7） 于是，我们可以考虑将关系（5）推广为一般性的结论为 W∝（v 2– v0 2）=Δ（v 2） （8） （2）实验结论推广的验证：在三个理论计算探究案例中，分别有 ①案例1的数据验证 m F μ s v0 v Δv W v 2 –v0 2 1 1 2 0.1 1.5 1 2 1 1.5 3 2 1 2 0.2 1.5 1 1 0 0 0 3 1 2 0.3 1.5 2 1 -1 -1.5 -3 案例1的数据表明：推广所得到的关系（8）被认可。 ②案例2的数据验证 阶段 第1s内 第1s内 第1s内 第1s内 第1s内 Δv 10 10 10 10 10 W 50 150 250 350 450 v 2 – v0 2 100 300 500 700 900 案例2的数据表明：推广所得到的关系（8）仍被认可。 ③案例3的数据验证 过程 转