1、1探究“加速度与力、质量关系”的教学设计这里值得说明的问题是：在顺序上采用探究教学模式：提出问题猜想与假设设计实验进行实验与收集证据分析数据得出结论应用与延伸，其成功的关键是在设计实验的过程中的讨论环节，这关系到实验设计的成败。 教学过程应该是有序的，这就必须牢牢把握两条线索：一是依据教材知识的内在联系，把握好学生逻辑思维的脉络，二是依据学生认识的发展规律，把握好学生实验探究的程序。为此，教师应能驾驭教材，对教学内容作一番必要的剪辑或加工，这也是一种教学艺术的再创造。 这类课题如果沿用“讲解实验原理，介绍实验装置，演示实验过程，观察实验现象，总结实验结果”的传统教法，很可能造成教师呆板地讲、学
2、生被动地听的局面学生所获得的也只是些静态的知识（现成结论） ，而那些蕴含于研究过程中的动态知识（科学方法等） ，却得不到应有的开发，这实在是教学上的重大失策。 本课试图改变这种状况，按照“教师为主导，学生为主体，过程为主线”的教学设想，采取了引导探究的教学方法即把教材内容有机地划分成若干个探究阶段，并辅之以一系列环环相扣的问题，铺设成一条通往知识高峰的阶梯，并力求拓展课题的探究过程，尽量扩大学生的活动空间。在整个过程中，既有学生的积极参与、拾级攀登，又有教师的点拨引导、及时调控。通过师生双边的信息交流，学生间的相互讨论，2不断地将教学活动引向深入，使学生在获取新知的同时，还亲身经验科学研究的思
3、想方法，进一步培养他们的能力。 二、教学目标 1知识教学点 通过探究理解和掌握加速度、力和质量的关系，为学习牛顿第二定律作好充分的准备。 2能力训练点 让学生学会主动探究的过程，在学到科学知识的同时掌握探究性学习的方法。 3德育渗透点 通过探究过程的猜想、讨论、设计、操作、归纳，使学生树立知识来源于实践，运用于实践的观点。 三、重点与难点 1重点：采用控制变量法探究出加速度与力、质量的关系。 2难点：组织学生讨论得出获取拉小车的恒力和平衡摩擦力的方法。四、教学方法 采用探究式教学模式：提出问题猜想与假设设计实验进行实验与收集证据分析数据得出结论应用与延伸。 五、教具 两人一组，每组长木板（带滑
4、轮）一块、打点计时器一个、小木块两块、小车一辆、砝码一盒、小盘一个及细线、纸带等。 3六、教学过程 1提出问题 教师：（1）质量与惯性的关系是什么？ （2）惯性的大小对运动状态改变难易有什么影响？ （3）运动状态改变难易如何用速度来描述？ （4）物体运动速度的变化快慢用什么物理量来描述？ 学生：质量 m 大惯性大运动状态难改变运动速度的变化慢加速度 a 小。 教师：（5）力与运动状态的改变有什么关系？如果力越大，加速度会如何？ 学生：力 F 越大运动状态容易改变运动速度的变化快加速度a 大。 2猜想与假设 教师：加速度、力和质量有什么样的定量关系呢？ 学生：猜想 1：它们之间最简单的关系应该是
5、加速度与质量成反比，即 a 。 猜想 2：它们之间最简单的关系应该是加速度与力成正比，即aF。 教师：如何验证猜想的正确与否？ 学生：看书思考后得出：利用控制变量法，先保持质量不变，改变力，作出 aF 图象；再保持力不变，改变物体的质量，作出 a 图象来验证猜想是否正确。 43设计实验 教师：引导学生设计实验同时在实验设计前先提出如下 3 个问题： （1）如何测量加速度的大小？ （2）如何取得拉小车的恒力？ （3）在小车运动过程中不可避免地要受到摩擦力的作用，这个摩擦力也会影响到小车的加速度，如何消除摩擦力的影响呢？ 学生：方案一：用手通过弹簧称拉小车，小车后连一条纸带，用打点计时器打出的点计
6、算加速度； 方案二：在实验前，先挂一小重物能使物体匀速运动。 方案三：把木板没有定滑轮的一端垫高，使小车重力沿斜面向下的分力与摩擦力平衡。 引导学生讨论分析三个方案得出结论，方案一中很难保证拉力恒定，但提供了测加速度的办法；方案二中当改变小车质量后必须重新平衡摩擦力，所以操作复杂不实用，但提供了获得恒力的办法；方案二中用下滑力平衡摩擦力，小车质量的改变对这种平衡没有影响。故我们应结合上述三个方案来设计实验。 探究实验一：固定物体质量不变，改变外力，探究加速度和外力的关系。 探究实验二：固定外力不变，改变物体质量，探究加速度和质量的关系。 在消除阻力影响的前提下，提出下列问题： （1）如何改变外
7、力？（改变钩码的重力，钩码重力要远小于小车重5力） （2）如何比较两物体的加速度？（利用 V-t 图求加速度。 ） （3）如何展示加速度与外力的关系？（作出 aF 图） 通过上述问题的思考，使学生明确实验方案。 同时思考：如何保证两车的运动时间相同？ 车后用绳控制小车运动，同时松手再同时拉住。 4进行实验与收集证据 给学生强调实验中应注意的事项，引导学生进行实验，巡视并进行个别指导，对学生实验中出现的问题及时引导纠正。得出实验数据，填入自制表格，作出图象。 5分析数据得出结论 在学生展示探究成果的基础上，提出加速度与力、质量的关系是：质量不变时，加速度与外力成正比；外力不变时，加速度与质量成反
8、比；即 a 。 6实验探究的延伸 作为课堂实验探究的延伸，提出更深的探究课题，激发学生探究兴趣，是培养学生自主探究意识的重要途径。 （1）让学生观察不同实验条件下的 aF 图，提出问题：实验数据描点与得到的图线有什么特征？将得到的图线进行合理外推，如果不交于坐标系的原点而是在坐标轴上有截距该如何分析？若实验数据描点的初、末两点都有偏差，则这两点很可能在图线的同一侧，试说明理由。 （2）布置学生课后继续想办法做本课设计的实验，并使钩码质量与6小车质量的逐渐接近，探究实验现象，请同学们完善本实验的条件。 （作者单位：湖南省郴州市湘南中学） 责编 / 董 璐 “本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以 PDF 格式阅读原文”
