單擺探究式教學案例

1、單擺探究性課堂教學案例【設(shè)計思想】探究性課堂教學可以增強學生的理解能力：在探究過程中幫助學生學習如何解決問題，如何將新信息與已有知識聯(lián)系起來尋找問題突破點，如何堅持到底直至問題解決，以此培養(yǎng)學生的創(chuàng)造性能力。在解決問題的過程中，學生的思維意識高度活躍，思考能力也相應增強，在潛移默化中培養(yǎng)發(fā)展學生科學精神和創(chuàng)新能力，同時對于知識的記憶則也會轉(zhuǎn)向邏輯思維性的記憶。探究性課堂教學能使班級授課制的教學煥發(fā)出生機勃勃的活力和效力，讓學生在收集信息中探究、在問題解決中探究、在探索發(fā)現(xiàn)過程中，從解決問題而獲得內(nèi)在的滿足感。通過開展探究過程，學生逐漸學會懂得如何最佳地解決問題，學生參與探究過程越多，越能將此過

2、程遷移到解決其他問題的情景之中?！驹O(shè)計思路】在課堂探究性教學設(shè)計中，應以學生的推知規(guī)律，學生主動參與為前提，團隊合作探究為組織形式，教師的適時指導為引導手段，培養(yǎng)學生自主學習探究問題為重點。同時結(jié)合物理學科以實驗為基礎(chǔ)的特點，培養(yǎng)學生實驗的設(shè)計、數(shù)據(jù)處理、問題分析、歸納總結(jié)的能力。一般探究性課堂教學模式為：討論提出課題確定研究方向研究小組成立設(shè)計探究方法制定計劃任務協(xié)作探究論證合作交流總結(jié)結(jié)合“單擺”課的教學重點和特點，決定采用探究性課堂教學二課時完成。第一課時，師生共同研究這節(jié)課的學習目標，研究課題中子課題的內(nèi)容及預定結(jié)果，根據(jù)自愿組合原則成立一個大組，每個大組按子課題分成若干小組。每個小組

3、根據(jù)現(xiàn)有的信息，協(xié)商制定探究計劃以及確定需要的實驗器材。第二課時，讓二個研究大組進行交流對比，分析各自小組探究的子課題的優(yōu)缺點，討論分析得出最好的探究成果，歸納總結(jié)出優(yōu)質(zhì)的課題報告?！窘虒W過程實錄】1、 討論提出課題教師分給學生一些關(guān)于擺鐘的振動、伽利略擺鐘的發(fā)現(xiàn)及惠更斯對單擺研究的背景材料。引導學生觀察擺球在豎直平面內(nèi)的振動，確定要研究的課題是了解單擺的構(gòu)成、證明單擺的振動是間諧運動、分析單擺振動的回復力和單擺振動的影響因數(shù)。2、 確定研究方向為了便于研究小課題的統(tǒng)一，師生在確定課題以后，共同深入研究課文，討論提出研究的任務和目標：（1）按照課文的要求制作一個單擺。（2）觀察單擺振動的情況，

4、并大致總結(jié)出振動的特點。（3）借助數(shù)學方法理論可以證明，當擺角很小情況下，單擺的振動可以看作簡諧運動。（4）猜測單擺的振動周期會與哪些物理量有關(guān)。（5）設(shè)計實驗對猜測給予定性的驗證。（6）定量探究單擺振動的周期與擺長的關(guān)系。（7）協(xié)作探究出單擺的周期與相關(guān)物理之間的定量關(guān)系式。（8）對所學的研究內(nèi)容作一個回顧和總結(jié)3、研究小組成立明確任務目標后，把學生分成二人大組，每組23個人，每組進一步對課題的任務進行細致的分析，師生共同研究后決定成立四個子課題小組分別為第一子課題：循著科學家探究之路從物理學史角度來研究單擺振動的規(guī)律（5人）第二子課題：借助數(shù)學理論推導論證單擺的振動是簡諧運動（5人）第三子

5、課題：實驗探究單擺振動的影響因素（8人）第四子課題：定量探究單擺振動的周期公式(5人)。4、設(shè)計探究方法根據(jù)課題的性質(zhì)和已掌握的資料，師生討論后決定主要采用：文獻資料法和實驗法。5、制定計劃任務第一子課題循著科學家探究之路從物理學史角度來研究單擺振動的規(guī)律【課題任務】查閱相關(guān)資料研究伽利略對單擺的研究及惠更斯關(guān)于單擺周期的研究資料?！境晒A測】撰寫一篇科學家們關(guān)于單擺研究的小論文，供其它成員參考，并且以故事的形式在課堂上講解。第二子課題借助數(shù)學理論推導論證單擺的振動是簡諧運動【課題任務】查閱相關(guān)資料，模仿課本中的推導方法，用自己的語言進行推導，研究單擺振動的規(guī)律?！境晒A測】數(shù)學推導出單擺振動

6、的回復力，求出單擺的周期公式，并分析單擺振動的影響因素如單擺的振動與擺長、振幅等關(guān)系，最后記錄推導過程給與其他成員，并請一名成員課堂上講解。第三子課題實驗探究單擺振動的影響因素【課題任務】應用控制變量法和對比法，通過實驗來驗證單擺振動周期與擺長、振幅、擺球的質(zhì)量是否有關(guān)系【實驗材料】鐵架臺、細線、擺球、木夾子、秒表【實驗方案】研究問題單擺振動的周期與振幅的關(guān)系單擺的振動周期與質(zhì)量的關(guān)系單擺的振動周期與擺長的關(guān)系控制變量相同：單擺擺長擺球質(zhì)量不同：單擺振動的振幅相同：單擺擺長單擺振動的振幅不同：擺球質(zhì)量相同：擺球質(zhì)量單擺振動的振幅不同：單擺擺長實驗步驟讓一個單擺做振幅不等的振動，用秒表測出擺振動

7、一定次數(shù)（如30次）所用時間。用秒表分別測出兩個擺長相等的單擺，在擺球質(zhì)量不等、擺角相等時，振動一定次數(shù)（如30次）所用時間。用秒表分別測出兩個擺球質(zhì)量相等、擺長不等的擺做擺角較小時振動，測出振動一定次數(shù)（如30次）所用時間。觀察測量單擺振動一定次數(shù)所用時間相同。單擺振動一定次數(shù)所用時間相同。單擺振動一定次數(shù)所用時間不相同。預測結(jié)果改變振幅的大小，單擺振動的周期不變證明：單擺振動的周期與振幅無關(guān)。改變擺球的質(zhì)量，單擺的振動周期不變。證明：單擺振動的周期與擺球質(zhì)量無關(guān)。擺長較長的擺振動慢，周期大；擺長較短的擺擺動快，周期小。證明：單擺振動的周期與擺長有關(guān)。第四子課題定量探究單擺振動的周期公式【課

8、題任務】探究單擺周期T與擺長L可能有什么樣的定量關(guān)系呢，是否與教科書中所講單擺振動周期與擺長的算術(shù)平方根成正比，并用實驗驗證。 【實驗方案】實驗器材一個可調(diào)擺長的單擺、秒表、米尺、鐵架臺。實驗步驟改變擺長，用秒表分別測量它們的周期T與擺長L成并記錄觀察測量只測量單擺振動一次所用時間T預測成果用圖象法處理數(shù)據(jù)，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出周期與擺長算術(shù)平方根的圖象是條直線，證明單擺振動周期與擺長算術(shù)平方根成正比教師指導：在各課題組制定計劃時，教師巡視指導，解決學生所提出的問題，糾正在實驗設(shè)計及任務分派中的不足。要求同課題組中每個成員都有任務，各課題組之間相互交流。在實行中教室討論氣氛活躍，每個學生都盡自己的

9、能力為小組的課題完成添磚加瓦，特別是平時成績不好的同學，紛紛擔起實驗設(shè)計的任務，享受成功的樂趣。6、 協(xié)作探究論證這一過程其實是學生在課外完成的，教師只給學生提供實驗的器材及學生要求的相關(guān)資料。這樣使課堂學習得到延伸，這過程上教師要關(guān)注各課題的進展情況，對困難較大的課題小組提供及時指導。特別是實驗數(shù)據(jù)處理問題：如對驗證周期和擺長定量關(guān)系的小組，要求學生用圖象分析問題，作出周期與擺長算術(shù)平方根之間的圖象，作圖時應用坐標紙，并且注意實驗數(shù)據(jù)的準確性。7、 合作交流總結(jié)各課題組經(jīng)過二天的探究，基本上完成了任務，并向各成員作了匯報。為了讓學生盡情體驗成功的樂趣及展示自我風采，安排一課時讓各課題組的成果

10、進行交流。每個課題組匯報后，留一段時間讓師生共同討論發(fā)現(xiàn)問題，比較分析相互的優(yōu)缺點，總結(jié)歸納認為最合理的課題成果。在實踐中發(fā)現(xiàn)學生爭論最大的問題在于實驗操作和實驗數(shù)據(jù)處理，這是在平時教學中學生最不重視也是最薄弱的環(huán)節(jié)，在學生體驗之后，教師引導學生歸納總結(jié)這個實驗中應注意的問題，并歸納成冊。同時學生對用數(shù)學公式進行理念推導時，敘述問題不夠嚴密，邏輯性較差，教師引導學生領(lǐng)悟一個觀點：對一個問題的理解，聽懂、看懂不是真懂，只有親體驗過，才是真懂。要求學生在平時的教學中，對教學中所涉及的問題都要新自去體驗，特別是課堂上例題要課后去自己推導，對每一個問題的思考都要深入細致?！菊n后思考 】 探究性課堂教學是否能取得實效，歸根到底是以學生是否參與、怎樣