1、設(shè)計理念
在這次課程改革中,讓學(xué)生勤于做事、樂于探索是科學(xué)教學(xué)的一個突出特點。
以往教學(xué)中,測量滑輪組的機械效率比較困難,實踐倉促; 距離關(guān)系已經(jīng)了解,測量意義不大; 功關(guān)系問題變成了力關(guān)系問題,不利于機械效率的理解; 斜面的機械效率只是選修科目。
新課程以斜面的機械效率為模型進行探究式教學(xué)。 斜面機械效率的測量不像滑輪組那樣困難,這為更多的學(xué)生提供了實際操作的機會。 同時,有助于學(xué)生了解一般意義上的機械效率,加深對機械效率的認識。
為此,本班教學(xué)應(yīng)充分把握上述特點,特別注重操作前的設(shè)計準備過程和操作測量過程。
以及分析和論證數(shù)據(jù)的過程,充分體現(xiàn)了實踐經(jīng)驗和探索。 同時,要營造自主、合作探究的氛圍,體驗合作學(xué)習(xí)的重要性。
二、教學(xué)目標
(一)知識與技能
讓學(xué)生學(xué)會測量斜面機械效率,提高操作技能,加深對機械效率的認識。
(二)流程與方法
通過對斜面力學(xué)效率的實驗探索,學(xué)生將學(xué)會制定實驗方案(包括實驗臺的設(shè)計、測量和操作要求等),學(xué)會分析和處理實驗數(shù)據(jù)。
(3) 情感態(tài)度和價值觀
培養(yǎng)學(xué)生對實驗數(shù)據(jù)的測量、記錄、分析和論證的合作性和嚴謹?shù)目茖W(xué)作風(fēng)。
三、重點和難點
重點是學(xué)生設(shè)計測量斜面機械效率的方案和測量過程。 測量數(shù)據(jù)的分析和論證既是重點也是難點。
4、實驗設(shè)備
實驗臺車、光滑木板、彈簧秤、米尺、木塊、毛巾、玻璃板等。
五、教學(xué)流程
(1)從現(xiàn)實生活中的例子提出問題
(我們先播放一段視頻,視頻中,一些工人一邊喊著口號,一邊把一些重物沿著斜板推到卡車上。)
師:里面的木板有什么作用?
學(xué)生:有木板可以節(jié)省勞動力。
(老師解釋說,用木板做斜面是一種簡單的機器,用途很廣。)
師:請學(xué)生想一想:木板有什么要求或者應(yīng)該怎樣放置才省力?
健康:只是讓板面更光滑; 使板更長并以更小的角度傾斜。
師:同學(xué)們說的有道理。 那么使用斜面將同一個物體移動到相同的高度,這些做法會對工作績效產(chǎn)生什么影響呢? 換句話說,機械效率會如何變化? 請大家討論、交流。
(2)猜測影響機械效率的因素
(學(xué)生討論交流)
健康:木板光滑,摩擦力小,可以少做額外的工作; 較長的木板可以做更多的工作; 較小的傾角可以減少做功; 光滑的木板可以提高機械效率; 板的傾斜角度較小可以提高機械效率,并且有可能機械效率降低或機械效率不變。
(3)設(shè)計機械效率的測量方法及要求
師:我們需要通過實驗來驗證我們的猜想。 請每個實驗組的組長與小組成員討論如何測量斜面的機械效率。
討論結(jié)束后,各組領(lǐng)導(dǎo)對討論結(jié)果進行了交流和匯報,總結(jié)了邊坡最終效率的測量方法:
(1)有用功的測量和計算...用米尺測量高度h,用彈簧秤測量小車的重量G,然后根據(jù)W有用=Gh計算有用功。
(2)總功的測量與計算……用米尺測量小車行駛的距離s,讀取彈簧秤的讀數(shù)F,根據(jù)=Fs計算總功。
師:根據(jù)實驗?zāi)康模瑢嶒炦^程中還需要注意什么? 測量過程中我們應(yīng)該注意什么?
師生討論,認知實驗中應(yīng)注意斜坡的平滑度、斜坡的傾斜角度、沿斜坡勻速拉動物體、彈簧秤讀數(shù)穩(wěn)定等。
師:剛才老師跟各組討論了各自的實驗方案以及實驗過程中應(yīng)注意的問題。 接下來,要求每個小組設(shè)計一個實驗記錄表格。
老師對實驗的設(shè)計和安排:
全班分為8組,每組6人左右,只進行1-2次實驗測量。
臺車重量有三種,斜面有三種。 每組的手推車重量和斜面類型都是固定的。
學(xué)生進行實驗。 實驗過程中,教師有意識地引導(dǎo)多組學(xué)生在幾個不同的傾斜角度進行實驗,并及時糾正學(xué)生操作中出現(xiàn)的問題。
……
(四)分析與溝通
師:大家剛剛完成了自己的實驗操作。 接下來斜面的機械效率與傾角的關(guān)系斜面的機械效率與傾角的關(guān)系,要求各組總結(jié)實驗數(shù)據(jù)進行分析和交流。
每組學(xué)生將數(shù)據(jù)填寫到準備好的表格中,并進行討論以尋找模式。
學(xué)生一般可以得出以下結(jié)論:
(1)在光滑度相同的情況下,木板的傾斜角度越小,機械效率越小。
(2)當木板傾斜角度相同時,木板越光滑,機械效率越大。
在此基礎(chǔ)上,讓學(xué)生分析交流各組實驗數(shù)據(jù)存在的問題及原因,如彈簧秤的校零問題、小車的輪子是否靈活、拉力的方向是否沿等。斜面等
經(jīng)過進一步的分析和推測,是否還有其他的新發(fā)現(xiàn),比如斜面的機械效率與汽車重力的關(guān)系等。
(五)總結(jié)與作業(yè)
學(xué)生們總結(jié)了這次實驗調(diào)查的收獲以及需要進一步加強學(xué)習(xí)和研究的地方。
布置學(xué)生完成“動手動腦學(xué)物理”。
點評:本課以斜面機械效率的實驗測量為主,加深學(xué)生對機械效率的理解,練習(xí)操作技能,同時提高程序設(shè)計、分析演示等實驗探究能力,可以取得了獨特的實驗教學(xué)效果。
突出實驗測量方法的設(shè)計。 小組操作過程可以讓學(xué)生集中精力操作1-2次,有利于學(xué)生對知識的理解和實驗操作技能的提高。 如果學(xué)生基礎(chǔ)不好,也可以先計算斜面的力學(xué)效率,為實驗的設(shè)計和操作打下必要的基礎(chǔ)。
將探究任務(wù)分解,讓各小組分擔(dān)部分探究實驗,不僅節(jié)省了時間,而且體現(xiàn)了合作探究的科學(xué)精神。 本實驗方案沒有采用教科書上慣用的控制變量探索方法。 它能更好地體現(xiàn)研究問題的一般方法,避免形式主義、搞教條,防止另一種形式的知識傳授和灌輸,有利于提高學(xué)生的分析性和論證性探究能力。
當然,如果學(xué)生有良好的基礎(chǔ)和條件允許,結(jié)合測量滑輪組機械效率的實驗,讓學(xué)生探索一般意義上的機械機械效率,將更有利于學(xué)生對知識的理解和掌握。科學(xué)知識和規(guī)律的普遍性。 意義。