牛頓第二定律實(shí)驗(yàn)研究.doc

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芀莆蚃裊艿蒈袈膄羋薀蟻膀芇螃羇肆芆蒂蝿羂芆薅羅袈芅蚇螈膆芄莆羃肂莃葿螆羈莂薁羈襖莁蚃螄芃莀蒃薇腿莀薅袃肅荿蚈蚅羈莈莇袁袇莇蒀蚄膆蒆薂衿肂蒅蚄螞羇蒄莄袇羃蒄薆蝕節(jié)蒃蠆羆膈蒂螁蝿肄蒁蒀羄羀肈薃螇袆膇蚅羂膅膆蒞螅肁膅蕆羈肇膄蠆螃羃膃螂蚆芁膂蒁袂膇膂薄蚅肅膁蚆袀罿芀莆蚃裊艿蒈袈膄羋薀蟻膀芇螃羇肆芆蒂蝿羂芆薅羅袈芅蚇螈膆芄莆羃肂莃袁腿莁螅羄莄芇螄膆膇蚆螃袆肀薂螂羈芅蒈螁肀肈莄螁螀芄芀袀袂肆薈衿羅節(jié)蒄袈肇肅莀袇袇芀莆袆罿膃蚅裊肁莈薁裊膃膁蕆襖袃莇莃蒀羅膀艿蕿肈蒞薇薈螇膈蒃薈羀莃葿薇肂芆蒞薆膄聿蚄薅襖芄薀薄羆肇蒆薃聿芃莂蚃螈肅羋螞袁芁薆蟻肅肄薂蝕膅荿蒈蠆裊膂莄蚈羇莈芀蚇聿膀蕿蚇蝿莆蒅螆?jiān)惹`螅羄莄芇螄膆膇蚆螃袆肀薂螂羈芅蒈螁肀肈莄螁螀芄芀袀袂肆薈衿羅節(jié)蒄袈肇肅莀袇袇芀莆袆罿膃蚅裊肁莈薁裊膃膁蕆襖袃莇莃蒀羅膀艿蕿肈蒞薇薈螇膈蒃薈羀莃葿薇肂芆蒞薆膄聿蚄薅襖芄薀薄羆肇蒆薃聿芃莂蚃螈肅羋螞袁芁薆蟻肅肄薂蝕膅荿蒈蠆裊膂莄蚈羇莈芀蚇聿膀蕿蚇蝿莆蒅螆?jiān)惹`螅羄莄芇螄膆膇蚆螃袆肀薂螂羈芅蒈螁肀肈莄螁螀芄芀袀袂肆薈衿羅節(jié)蒄袈肇肅莀袇袇芀莆袆罿膃蚅裊肁莈薁裊膃膁蕆襖袃莇莃蒀羅膀艿蕿肈蒞薇薈螇膈蒃薈羀莃葿薇肂芆蒞薆膄聿蚄薅襖芄薀薄羆肇蒆薃聿芃莂蚃螈肅羋螞袁芁薆蟻肅肄薂蝕膅荿蒈蠆裊膂莄蚈羇莈芀蚇聿膀蕿蚇蝿莆蒅螆?jiān)惹`螅羄莄芇螄膆膇蚆螃袆肀薂螂羈芅蒈螁肀肈莄螁螀芄芀袀袂肆薈衿羅節(jié)蒄袈肇肅莀袇袇芀莆袆罿膃蚅裊肁莈薁裊膃膁蕆襖袃莇莃蒀羅膀艿蕿肈蒞薇薈螇膈蒃薈羀莃葿薇肂芆蒞薆膄聿蚄薅襖芄薀薄羆肇蒆薃聿芃莂蚃螈肅羋螞袁芁薆蟻肅肄薂蝕膅荿蒈蠆裊膂莄蚈羇莈芀蚇聿膀蕿蚇蝿莆蒅螆?jiān)惹`螅羄莄芇螄膆膇蚆螃袆肀薂螂羈芅蒈螁肀肈莄螁螀芄芀袀袂肆薈衿羅節(jié)蒄袈肇肅莀袇袇芀莆袆罿膃蚅裊肁莈薁裊膃膁蕆襖袃莇莃蒀羅膀艿蕿肈蒞薇薈螇膈蒃薈羀莃葿薇肂芆蒞薆膄聿蚄薅襖芄薀薄羆肇蒆薃聿芃莂蚃螈肅羋螞袁芁薆蟻肅肄薂蝕膅荿蒈蠆裊膂莄蚈羇莈芀蚇聿膀蕿蚇蝿莆蒅螆?jiān)惹`螅羄莄芇螄膆膇蚆螃袆肀薂螂羈芅蒈螁肀肈莄螁螀芄芀袀袂肆薈衿羅節(jié)蒄袈肇肅莀袇袇芀莆袆罿膃蚅裊肁莈薁裊膃膁蕆襖袃莇莃蒀羅膀艿蕿肈蒞薇薈螇膈蒃薈羀莃葿薇肂芆蒞薆膄聿蚄薅襖芄薀薄羆肇蒆薃聿芃莂蚃螈肅羋螞袁芁薆蟻肅肄薂蝕膅荿蒈蠆裊膂莄蚈羇莈芀蚇聿膀蕿蚇蝿莆蒅螆?jiān)惹`螅羄莄芇螄膆膇蚆螃袆肀薂螂羈芅蒈螁肀肈莄螁螀芄芀袀袂肆薈衿羅節(jié)蒄袈肇肅莀袇袇芀莆袆罿膃蚅裊肁莈薁裊膃膁蕆襖袃莇莃蒀羅膀艿蕿肈蒞薇薈螇膈蒃薈羀莃葿薇肂芆蒞薆膄聿蚄薅襖芄薀薄羆肇蒆薃聿芃莂蚃螈肅羋螞袁芁薆蟻肅肄薂蝕膅荿蒈蠆裊膂莄蚈羇莈芀蚇聿膀蕿蚇蝿莆蒅螆?jiān)惹`螅羄莄芇螄膆膇蚆螃袆肀薂螂羈芅蒈螁肀肈莄螁螀芄芀袀袂肆薈衿羅節(jié)蒄袈肇肅莀袇袇芀莆袆罿膃蚅裊肁莈薁裊膃膁蕆襖袃莇莃蒀羅膀艿蕿肈蒞薇薈螇膈蒃薈羀莃葿薇肂芆蒞薆膄聿蚄薅襖芄薀薄羆肇蒆薃聿芃莂蚃螈肅羋螞袁芁薆蟻肅肄薂蝕膅荿蒈蠆裊膂莄蚈羇莈芀蚇聿膀蕿蚇蝿莆蒅螆?jiān)惹`螅羄莄芇螄膆膇蚆螃袆肀薂螂羈芅蒈螁肀肈莄螁螀芄芀袀袂肆薈衿羅節(jié)蒄袈肇肅莀袇袇芀莆袆罿膃蚅裊肁莈薁裊膃膁蕆襖袃莇莃蒀羅膀艿蕿肈蒞薇薈螇膈蒃薈羀莃葿薇肂芆蒞薆膄聿蚄薅襖芄薀薄羆肇蒆薃聿芃莂蚃螈肅羋螞袁芁薆蟻肅肄薂蝕膅荿蒈蠆裊膂莄蚈羇莈芀蚇聿膀蕿蚇蝿莆蒅螆?jiān)惹`螅羄莄芇螄膆膇蚆螃袆肀薂螂羈芅蒈螁肀肈莄螁螀芄芀袀袂肆薈衿羅節(jié)蒄袈肇肅莀袇袇芀莆袆罿膃蚅裊肁莈薁裊膃膁蕆襖袃莇莃蒀羅膀艿蕿肈蒞薇薈螇膈蒃薈羀莃葿薇肂芆蒞薆膄聿蚄薅襖芄薀薄羆肇蒆薃聿芃莂蚃螈肅羋螞袁芁薆蟻肅肄薂蝕膅荿蒈蠆裊膂莄蚈羇莈芀蚇聿膀蕿蚇蝿莆蒅螆?jiān)惹`螅羄莄芇螄膆膇蚆螃袆肀薂螂羈芅蒈螁肀肈莄螁螀芄芀袀袂肆薈衿羅節(jié)蒄袈肇肅莀袇袇芀莆袆 牛頓第二運(yùn)動(dòng)定律實(shí)驗(yàn)研究課題研究式教學(xué)模式初探廣州第二中學(xué)研究組成員：陳健 黃翩篇 譚宜潔摘要：牛頓第二定律實(shí)驗(yàn)是高中物理的重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)，在本次實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，我們不僅僅要讓學(xué)生知道實(shí)驗(yàn)結(jié)論及定律的內(nèi)容和意義，更重要的是要讓學(xué)生獲得學(xué)習(xí)的方法和能力。為此，我們打破傳統(tǒng)的教學(xué)方式，嘗試采用課題研究式教學(xué)模式，通過(guò)學(xué)生自主查閱資料、完成預(yù)習(xí)報(bào)告、實(shí)驗(yàn)操作以及實(shí)驗(yàn)匯報(bào)，整個(gè)過(guò)程突出學(xué)生獲取知識(shí)的親身體驗(yàn)、探索和總結(jié)，以及與小組成員的合作分享，教師只作簡(jiǎn)要答疑，必要時(shí)才重點(diǎn)講解。以此培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、獨(dú)立思考的能力和小組合作的精神。關(guān)鍵詞：課題研究式教學(xué)模式 自主學(xué)習(xí)，獨(dú)立思考，小組合作牛頓第二定律是動(dòng)力學(xué)的核心規(guī)律，這個(gè)規(guī)律是在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上建立起來(lái)的，牛頓第二定律實(shí)驗(yàn)是高中物理的重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)，做好這個(gè)實(shí)驗(yàn)有利于學(xué)生理解牛頓第二運(yùn)動(dòng)定律，提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。在普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)共同必修模塊“物理1”中涉及本節(jié)的內(nèi)容有：“通過(guò)實(shí)驗(yàn)，探究加速度與物體質(zhì)量、物體受力的關(guān)系，理解牛頓第二定律?！北緱l目要求學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)，探究加速度、質(zhì)量、力三者的關(guān)系，強(qiáng)調(diào)讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)探究過(guò)程中體驗(yàn)真理、實(shí)踐真理。因此，我們這個(gè)實(shí)驗(yàn)的目的不僅僅讓學(xué)生知道實(shí)驗(yàn)結(jié)論及定律的內(nèi)容和意義，更重要的是要讓學(xué)生知道結(jié)論是如何得出的：在得出結(jié)論時(shí)用了什么樣的科學(xué)方法和手段；在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中如何控制實(shí)驗(yàn)條件和物理變量，如何處理數(shù)據(jù)得到實(shí)驗(yàn)結(jié)論。讓學(xué)生在親身參與實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中體會(huì)科學(xué)探究的艱辛和歡樂(lè)，領(lǐng)會(huì)科學(xué)研究的方法。傳統(tǒng)教學(xué)中，由于課時(shí)和實(shí)驗(yàn)器材的限制，實(shí)驗(yàn)通常是定性或驗(yàn)證，即便是探究，也是教師精心設(shè)計(jì)好了問(wèn)題，一步一步引導(dǎo)學(xué)生按照老師的思路走，剝奪了學(xué)生自主學(xué)習(xí)和實(shí)踐體驗(yàn)的機(jī)會(huì)，這樣不利于學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的提高，也不利于培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、動(dòng)手能力和研究能力?，F(xiàn)在的高中學(xué)生，他們具有強(qiáng)烈的自我探索的欲望，經(jīng)過(guò)初中學(xué)習(xí)已初步具備實(shí)驗(yàn)操作和處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的能力，但由于長(zhǎng)期處于被動(dòng)學(xué)習(xí)模式，喪失了獨(dú)立自主的學(xué)習(xí)能力。因此，我們采用課題研究式教學(xué)方式：即提出研究課題，結(jié)合學(xué)生的自學(xué)、教師的答疑、學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)、教師重點(diǎn)講解相結(jié)合的教學(xué)方法。時(shí)間控制在四到五個(gè)課時(shí)，給學(xué)生充足的時(shí)間自己玩、自己探究，淡化教師指導(dǎo)，讓學(xué)生充分發(fā)揮出主觀能動(dòng)性，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立自主的學(xué)習(xí)能力和小組合作共享的精神。一、課題研究式教學(xué)模式的開展過(guò)程（一） 實(shí)驗(yàn)前學(xué)生每人完成一篇實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)報(bào)告做實(shí)驗(yàn)之前我們給每個(gè)學(xué)生發(fā)下一張牛頓第二運(yùn)動(dòng)定律研究學(xué)習(xí)活動(dòng)安排（見附錄，以下簡(jiǎn)稱安排），要求學(xué)生利用課余時(shí)間，根據(jù)安排上面的指引預(yù)習(xí)粵教版必修1物理課本第81頁(yè)91頁(yè)，即第四章的第二、三、四節(jié)，自己查閱收集資料，每人完成一篇實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)報(bào)告，內(nèi)容包括：實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)儀器、實(shí)驗(yàn)原理分析、實(shí)驗(yàn)操作步驟。在學(xué)生完成預(yù)習(xí)報(bào)告期間，除了發(fā)下的安排，教師不做給任何指導(dǎo)，完全靠學(xué)生通過(guò)自學(xué)完成。從學(xué)生交上來(lái)的預(yù)習(xí)報(bào)告來(lái)看，絕大多數(shù)學(xué)生能夠通過(guò)自學(xué)明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康模瑢?shí)驗(yàn)方法，設(shè)計(jì)出大致的實(shí)驗(yàn)操作步驟和數(shù)據(jù)記錄表。學(xué)生設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案不盡相同， 大多數(shù)學(xué)生采用教材要求的傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)方案：打點(diǎn)計(jì)時(shí)器加砂桶，也有小部分學(xué)生采用新穎的氣墊導(dǎo)軌加光電門。對(duì)于不同的實(shí)驗(yàn)方案，教師都持鼓勵(lì)的態(tài)度。（二） 實(shí)驗(yàn)過(guò)程學(xué)生小組合作，教師因勢(shì)利導(dǎo)實(shí)驗(yàn)過(guò)程要求學(xué)生每4人為一個(gè)小組，以小組為單位對(duì)兩個(gè)課題進(jìn)行研究性學(xué)習(xí)：課 題一，物理質(zhì)量一定時(shí)，加速度與合外力間的關(guān)系；課題二、合外力一定時(shí)，加速度與物體質(zhì)量間的關(guān)系。實(shí)驗(yàn)的過(guò)程要用數(shù)碼相機(jī)、錄像機(jī)等器材記下實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵現(xiàn)象。為了讓學(xué)生有充分的時(shí)間自己玩、自己探究，我們提供了2個(gè)課時(shí)給學(xué)生自己動(dòng)手操作。第一個(gè)課時(shí)，讓學(xué)生自己摸索、自己玩，教師不主動(dòng)指導(dǎo)，只是答疑和巡視，心中記下學(xué)生出現(xiàn)的共同問(wèn)題。課堂開始，由于學(xué)生不了解氣墊導(dǎo)軌，教師會(huì)簡(jiǎn)單介紹氣墊導(dǎo)軌的原理和使用，便讓學(xué)生自己玩開了。我們給每一組學(xué)提供了足夠甚至有多的實(shí)驗(yàn)器材，便于學(xué)生實(shí)施不同的實(shí)驗(yàn)方案。學(xué)生根據(jù)自己的預(yù)習(xí)報(bào)告，按照自己設(shè)計(jì)的方案操作，并把實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄在預(yù)習(xí)報(bào)告里事先設(shè)計(jì)好的表格中。大部分學(xué)生選擇采用傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)器材，也有少部分學(xué)生摸索起從未玩過(guò)的氣墊導(dǎo)軌和光電門。缺少了教師的事先講解和現(xiàn)場(chǎng)干預(yù)，學(xué)生發(fā)揮的空間更大，組員之間的交流合作更多。有些小組成員之間出現(xiàn)了不同意見，爭(zhēng)執(zhí)不下要找老師“評(píng)理”；有些小組發(fā)現(xiàn)了問(wèn)題，便共同討論；有些小組分工明確，一些組員負(fù)責(zé)操作，一些組員負(fù)責(zé)記錄數(shù)據(jù)，一些組員負(fù)責(zé)拍照和錄像。教師通過(guò)巡視發(fā)現(xiàn)，學(xué)生的操作過(guò)程暴露出了不少問(wèn)題，最突出的就是不懂得平衡摩擦，面對(duì)這個(gè)問(wèn)題，有的學(xué)生干脆就忽略摩擦，有的學(xué)生則運(yùn)用以前學(xué)過(guò)的知識(shí)，用彈簧測(cè)力計(jì)沿水平方向拉著小車，使小車保持靜止，同時(shí)拉動(dòng)小車下方的木板，根據(jù)二力平衡，彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)就是小車受到的滑動(dòng)摩擦力大小。這部分學(xué)生能夠開動(dòng)腦筋、學(xué)以致用，值得表?yè)P(yáng)！但是學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)幾乎不變，保持為零，無(wú)法測(cè)出滑動(dòng)摩擦力的大小，學(xué)生再一次陷入了困境。這是，老師并沒有急于給出答案，而是讓學(xué)生再想一想，或是課后回去查閱資料，看看能否獲得啟發(fā)。第一個(gè)課時(shí)就這樣在學(xué)生懵懵懂懂的玩耍中過(guò)去了，整節(jié)課學(xué)生的熱情很高漲，感覺很新鮮，玩得很開心，場(chǎng)面看似鬧哄哄，雜亂無(wú)章，但這為學(xué)生后面理解牛頓第二定律提供了必不可少的體驗(yàn)和經(jīng)歷，這是老師單純的講授所無(wú)法替代的。第二個(gè)課時(shí)，教師重點(diǎn)指出學(xué)生上節(jié)課遇到的問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行修改，以便得到更準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。教師首先總結(jié)上節(jié)課各組同學(xué)的實(shí)驗(yàn)方案，主要有三種，如下圖所示：方案二 方案一 光電門1 光電門2M m圖1 學(xué)生設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案 第一種方案，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器加砂桶，通過(guò)釋放砂桶讓小車在水平木板上加速運(yùn)動(dòng)，通過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器計(jì)算加速度，通過(guò)天平測(cè)量小車質(zhì)量，通過(guò)測(cè)量砂和砂桶質(zhì)量得到小車的合外力；第二種方案，用氣墊導(dǎo)軌加光電門，此時(shí)可以忽略滑塊所受的阻力，通過(guò)光電門和數(shù)字計(jì)時(shí)器算出滑塊的加速度，通過(guò)天平測(cè)量小車質(zhì)量，通過(guò)測(cè)量砂和砂桶質(zhì)量得到小車的合外力；第三種方案，在第一種方案的基礎(chǔ)上略有變動(dòng)，去掉了砂和砂桶，通過(guò)傾斜木板讓小車加速運(yùn)動(dòng)，用彈簧測(cè)力計(jì)沿斜面拉住小車，使小車靜止，此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)讀數(shù)即小車所受的合外力,改變斜面傾角即可改變小車受到的合外力。接著教師指出上節(jié)課同學(xué)們遇到的共同問(wèn)題：如何處理摩擦。并給予提示：在實(shí)驗(yàn)方案一中，既然我們無(wú)法用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出滑動(dòng)摩擦力的大小，那么我們換個(gè)思路，能不能把滑動(dòng)摩擦力給抵消掉呢？如何可以，用哪個(gè)力來(lái)抵消呢？個(gè)別反應(yīng)快的學(xué)生會(huì)想到將木板傾斜，用小車的重力沿斜面方向的分力來(lái)抵消摩擦力。這時(shí)可以鼓勵(lì)這些學(xué)生大膽說(shuō)出自己的想法，并給予肯定和表?yè)P(yáng)。而采用其它方案的學(xué)生會(huì) 受到啟發(fā)，自己想出其它辦法來(lái)處理摩擦，例如有的學(xué)生會(huì)對(duì)方案三這樣修改，如圖2所示：將木板帶有定滑輪的一段斜向上，用繩子繞過(guò)定滑輪給小車系上砂和砂桶，讓小車在斜面上勻速下滑，此時(shí)保持斜面傾角不變，從小車上取下砂和砂桶，小車在斜面上將加速下滑，此時(shí)小車收到的合外力大小就等于砂和砂桶的重力大小。在處理摩擦力的方法上，老師不限制唯一方法，只要學(xué)生設(shè)計(jì)合理，都給予肯定和鼓勵(lì)。許多學(xué)生經(jīng)過(guò)老師這一提示，發(fā)現(xiàn)自己上節(jié)課的數(shù)據(jù)都不夠準(zhǔn)確，甚至是錯(cuò)誤的，結(jié)果這節(jié)課重頭再來(lái)，經(jīng)歷了上一節(jié)課的失敗和思考，學(xué)生更加明白這節(jié)課自己要做些什么，做得比上一課更加認(rèn)真、仔細(xì)，與其說(shuō)上一節(jié)課讓學(xué)生體驗(yàn)了實(shí)驗(yàn)的好玩，那么這節(jié)課則讓學(xué)生體會(huì)到科學(xué)探索的艱辛和曲折，親身體驗(yàn)到科學(xué)家要得到一個(gè)科學(xué)結(jié)論是多么來(lái)之不易！結(jié)果有一部分學(xué)生下課還沒做完，主動(dòng)要求老師在課外其它時(shí)間開放實(shí)驗(yàn)給他們繼續(xù)做。 v ，a=0 圖2 學(xué)生設(shè)計(jì)的方案三處理平衡摩擦力的方法 （三）實(shí)驗(yàn)匯報(bào)，成果分享實(shí)驗(yàn)操作結(jié)束后，要求每組學(xué)生上交一份實(shí)驗(yàn)報(bào)告，實(shí)驗(yàn)報(bào)告的內(nèi)容在一開始發(fā)下的安排中有指引，包括：實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)儀器、實(shí)驗(yàn)原理分析、實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程（用照片或者錄像記錄）、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄及處理、實(shí)驗(yàn)結(jié)論、實(shí)驗(yàn)誤差分析、感想。并要求每一組的同學(xué)結(jié)合自己制作的實(shí)驗(yàn)報(bào)告PPT上講臺(tái)向全班同學(xué)做實(shí)驗(yàn)匯報(bào)，分享自己組的實(shí)驗(yàn)成果，時(shí)間一共控制在兩個(gè)課時(shí)。實(shí)驗(yàn)匯報(bào)時(shí)可以選組里一到兩個(gè)組員做代表上臺(tái)，但老師會(huì)向組里不做報(bào)告的其它同學(xué)提問(wèn)，目的是讓組里的每位同學(xué)都參與到后期的數(shù)據(jù)處理過(guò)程，避免后期工作只集中在個(gè)別同學(xué)身上，其它同學(xué)則一無(wú)所知。由于實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮蛯?shí)驗(yàn)原理大家都是一樣的，因此實(shí)驗(yàn)匯報(bào)課的重點(diǎn)在于匯報(bào)你采用的實(shí)驗(yàn)方案，實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄及數(shù)據(jù)處理、實(shí)驗(yàn)結(jié)論、實(shí)驗(yàn)誤差分析、感想。這對(duì)于上臺(tái)匯報(bào)的同學(xué)而言，除了代表小組榮譽(yù)，也是一次表現(xiàn)自我和鍛煉口才的機(jī)會(huì)。教師則負(fù)責(zé)組織課堂和點(diǎn)評(píng)每一組的實(shí)驗(yàn)成果。由于學(xué)生第一次經(jīng)歷如此完整的探索活動(dòng)，實(shí)驗(yàn)匯報(bào)時(shí)難免多多少少出現(xiàn)一些不完善甚至錯(cuò)誤的地方，但無(wú)論學(xué)生做得好還是差，組后教師都應(yīng)給予鼓勵(lì)和肯定。老師在給出具體意見時(shí)，方式有多種：可以在這組學(xué)生做完匯報(bào)之后教師小結(jié)中指出；也可以在學(xué)生匯報(bào)的過(guò)程中指出。對(duì)于學(xué)生實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問(wèn)題，教師可以將這個(gè)問(wèn)題向全班同學(xué)提出，讓其他同學(xué)來(lái)解決，聽聽其他同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中是如何解決這個(gè)問(wèn)題的。如果幾組同學(xué)設(shè)計(jì)的都是同一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案，則重點(diǎn)匯報(bào)與他組不同的地方。從學(xué)生匯報(bào)的總體情況來(lái)看，學(xué)生的實(shí)驗(yàn)報(bào)告完成得還是比較認(rèn)真的，但暴露出的問(wèn)題也比較多，最突出的就是數(shù)據(jù)記錄和數(shù)據(jù)處理能力比較薄弱。許多學(xué)生在記錄數(shù)據(jù)時(shí)只記錄了F合、m、a，不懂得記錄原始數(shù)據(jù)，如圖3所示；不會(huì)用圖像分析處理數(shù)據(jù)，得出定量的結(jié)論，尤其不會(huì)將a-m圖像轉(zhuǎn)化為a-1圖像，如圖4所示，只有很少的學(xué)生能夠通過(guò)正確m的圖像得到定量的結(jié)論，如圖5所示。從學(xué)生的誤差分析來(lái)看，許多學(xué)生通過(guò)親身經(jīng)歷都明白了如何平衡摩擦，但對(duì)于為什么要讓砂和砂桶質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量，在老師沒有解釋的 情況下，只有極少數(shù)學(xué)生能夠自己查閱資料，并在課堂上通過(guò)自己的理解說(shuō)出來(lái)，對(duì)于這些學(xué)生老師給予了極大的肯定和表?yè)P(yáng)，其它同學(xué)也投去佩服的目光。無(wú)論實(shí)驗(yàn)做得好還是差，在最后的感想中，許多學(xué)生都肯定了這種活動(dòng)方式比老師單純的講授來(lái)得更加印象深刻，讓他們有所收獲，體會(huì)到科學(xué)家探索知識(shí)的艱辛和成功的喜悅，此外，小組合作的方式讓他們?cè)谑斋@知識(shí)的同時(shí)還收獲了一份同學(xué)間的默契與友情。 圖3 學(xué)生記錄的數(shù)據(jù)普遍缺乏原始數(shù)據(jù)圖4 學(xué)生畫的a-m圖 圖5 學(xué)生畫的a-F圖和a-1圖 m這次別開生面的實(shí)驗(yàn)匯報(bào)課，給學(xué)生提供了一個(gè)展示自我、分享交流成果的舞臺(tái)，基本 實(shí)現(xiàn)了新課程提倡的三維目標(biāo)，達(dá)到了預(yù)期的目的。二、課題研究式教學(xué)模式的總結(jié)與反思總結(jié)這次牛頓第二運(yùn)動(dòng)定律研究學(xué)習(xí)活動(dòng)，它與一般的實(shí)驗(yàn)探究課有所不同：我們給予學(xué)生更大的自由度，更多自己探索的時(shí)間和空間，讓學(xué)生經(jīng)歷了一次比較完整的科學(xué)研究活動(dòng)。在教學(xué)中突出學(xué)生的主體地位，將學(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)程模式由“吸收儲(chǔ)存再現(xiàn)”轉(zhuǎn)變?yōu)椤疤剿鬓D(zhuǎn)化創(chuàng)造”，從而培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、獨(dú)立思考的能力和合作精神、創(chuàng)新精神。這是一次大膽的嘗試，雖然在這個(gè)地方花了比較多的時(shí)間，但從學(xué)生的反映來(lái)看這次嘗試是值得的，以下是部分學(xué)生的感想：通過(guò)這次實(shí)驗(yàn)，我們學(xué)會(huì)了自主探究，收獲了很多；同時(shí)也學(xué)會(huì)了團(tuán)隊(duì)合作，組員之間更加默契。高一（7）班 盧霖俊 鄒鈺瀅 趙斯桐 嚴(yán)芯華我覺得本次試驗(yàn)應(yīng)該多想一想在有誤差的時(shí)候不能求方便 一味的忽略不計(jì)是不行的。高一（10）班 張昊第一次用這個(gè)氣墊導(dǎo)軌，感覺很新鮮，自己動(dòng)手，印象很深刻，很有feel！高一（10）班 黎綺玲 陳健欣我們選用的是氣墊導(dǎo)軌，本來(lái)應(yīng)該是省力很多的。但是，實(shí)驗(yàn)的過(guò)程并不是那么容易。這次一切都需要由我們自己來(lái)設(shè)計(jì)操作，因此我們一開始就沒有很清晰的想清楚整個(gè)實(shí)驗(yàn)的流程，所以那時(shí)候一節(jié)課所測(cè)得的數(shù)據(jù)都只可作廢。終于，在解決了各種問(wèn)題后，我們終于測(cè)得了有效數(shù)據(jù)。在這過(guò)程中，也有過(guò)泄氣，抱怨的時(shí)候，但是我們最終還是堅(jiān)持了下來(lái)，證明自己的努力是沒有白費(fèi)的。高一（10）班 徐沅彤在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，我們學(xué)到了許多解決問(wèn)題的智慧與方法。比如在合外力實(shí)驗(yàn)中如何減小摩擦的這一問(wèn)題，讓我們思考了很久。將木板微微傾斜，讓摩擦力與重力的分力抵消，這確實(shí)是一個(gè)不錯(cuò)的解決方法。高一(10)班 楊泳欣 鐘子妍 郭心鵬 黃安琪從學(xué)生的感想來(lái)看，課題研究式教學(xué)模式有助于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，使學(xué)生在一段時(shí)間圍繞著所需完成的任務(wù)不斷思考、探索、實(shí)驗(yàn)、改進(jìn)，形成一股持續(xù)的鉆研精神；增強(qiáng)學(xué)生之間的討論、交流與協(xié)作探究，培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)合作精神；轉(zhuǎn)變學(xué)生“被動(dòng)”的學(xué)習(xí)傳統(tǒng)模式，發(fā)展了學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力，體現(xiàn)學(xué)生在學(xué)習(xí)中的“主體”地位；增強(qiáng)實(shí)踐意識(shí)。要學(xué)生改變學(xué)習(xí)模式，教師首先要轉(zhuǎn)變“角色”。在課題研究式教學(xué)模式中，教師應(yīng)扮演好五個(gè)角色。1、激發(fā)熱情的贊賞者：包括創(chuàng)設(shè)物理情景激發(fā)學(xué)生思考，在教學(xué)過(guò)程中對(duì)學(xué)生多些肯定和鼓勵(lì)，激發(fā)學(xué)生參與的熱情，不要挫傷學(xué)生的積極性，對(duì)表現(xiàn)好的學(xué)生應(yīng)給予表?yè)P(yáng)和適當(dāng)獎(jiǎng)勵(lì)。2、科學(xué)指引的導(dǎo)航者：包括對(duì)學(xué)生所提方案進(jìn)行預(yù)測(cè)和引導(dǎo)；對(duì)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)原理和探究過(guò)程中出現(xiàn)的不足給與引導(dǎo)和指正；對(duì)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行點(diǎn)評(píng)、總結(jié)。3、進(jìn)度掌控的主導(dǎo)者：課程時(shí)間需把控得當(dāng)，在不影響整體教學(xué)進(jìn)度的前提下，安排好課題研究式教學(xué)進(jìn)度，留給學(xué)生足夠的準(zhǔn)備時(shí)間和充分的探索空間。4、研究平臺(tái)的創(chuàng)設(shè)者：包括確定課題，提供足夠的實(shí)驗(yàn)器材，營(yíng)造自主學(xué)習(xí)、合作討論的良好氛圍，鼓勵(lì)不同的方案、傾聽不同的聲音。5、教學(xué)評(píng)價(jià)的實(shí)施者：通過(guò)教師自我反思、學(xué)生評(píng)價(jià)等方式獲得教學(xué)活動(dòng)的反饋信息，便于以后改進(jìn)提高?？傮w而言，課題研究式教學(xué)模式對(duì)教師提出了更高的要求，考察了教師的功底、教學(xué)智慧和應(yīng)變能力。在這次研究學(xué)習(xí)活動(dòng)中，我們發(fā)現(xiàn)了一個(gè)現(xiàn)象：重點(diǎn)班的學(xué)生比普通班的學(xué)生表現(xiàn)好很多，主要體現(xiàn)在沒有教師指導(dǎo)的情況下，重點(diǎn)班學(xué)生能夠更加積極地自主學(xué)習(xí)，完成質(zhì)量更高的預(yù)習(xí)報(bào)告；在第一課時(shí)的實(shí)驗(yàn)操作中，表現(xiàn)出比普通班超前的知識(shí)量，不用教師提示就 懂得如何平衡摩擦力。這啟發(fā)我們：培養(yǎng)學(xué)優(yōu)生應(yīng)重視培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立自主的學(xué)習(xí)能力，這就要求教師改變填鴨式的教學(xué)模式，創(chuàng)設(shè)以學(xué)生為主體的學(xué)習(xí)環(huán)境，引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)和獨(dú)立思考。反思這次活動(dòng)有待改善的地方：1、活動(dòng)最后只是老師對(duì)學(xué)生的研究結(jié)果進(jìn)行主觀打分，缺少了學(xué)生自評(píng)和同學(xué)互評(píng)，缺少了一份客觀的量化評(píng)價(jià)表。評(píng)價(jià)量表有助于引導(dǎo)學(xué)生從哪些方面對(duì)本次實(shí)驗(yàn)進(jìn)行正確評(píng)價(jià)，幫助學(xué)生加深對(duì)這個(gè)實(shí)驗(yàn)的理解。自評(píng)和互評(píng)則給學(xué)生提供了一個(gè)自我反思和互相學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)。2、對(duì)于學(xué)生中優(yōu)秀的實(shí)驗(yàn)報(bào)告，不同的老師有不同的獎(jiǎng)勵(lì)方式，但都沒有在班里或年級(jí)進(jìn)行張貼展示，弱化了這次活動(dòng)的后續(xù)影響力。3、教師對(duì)重點(diǎn)班和普通班的指導(dǎo)程度應(yīng)有所區(qū)分：重點(diǎn)班的學(xué)生自主學(xué)習(xí)、獨(dú)立思考能力較強(qiáng)，在學(xué)習(xí)上比普通班超前，教師只要稍加引導(dǎo)就行了；而普通班學(xué)生習(xí)慣了被動(dòng)接受知識(shí)，獨(dú)立學(xué)習(xí)的能力較弱，相比重點(diǎn)班學(xué)生而言在實(shí)驗(yàn)中遇到的困難更多，容易產(chǎn)生畏難情緒和挫敗感，教師應(yīng)多鼓勵(lì)、并適當(dāng)多些引導(dǎo)，幫助學(xué)生渡過(guò)難關(guān)。附 錄牛頓第二運(yùn)動(dòng)定律研究學(xué)習(xí)活動(dòng)安排研究課題：牛頓第二運(yùn)動(dòng)定律活動(dòng)時(shí)間：第16周活動(dòng)安排：1、 以4人為一小組，每個(gè)小組對(duì)兩個(gè)課題進(jìn)行研究性學(xué)習(xí)。2、 全體同學(xué)根據(jù)自己研究的內(nèi)容預(yù)習(xí)和復(fù)習(xí)課本81頁(yè)至91頁(yè)（第四章第24節(jié)），收集資料，每位同學(xué)寫一篇實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)報(bào)告。報(bào)告內(nèi)容包括：實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)儀器、實(shí)驗(yàn)原理分析、實(shí)驗(yàn)操作步驟、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表。3、 獨(dú)立完成本組實(shí)驗(yàn)的操作。并用數(shù)碼相機(jī)、錄像機(jī)等記錄實(shí)驗(yàn)關(guān)鍵的現(xiàn)象等。實(shí)驗(yàn)后各小組自由開展討論研究活動(dòng)。正確地對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，注重知識(shí)的拓展延伸，積極思考相關(guān)疑點(diǎn)難點(diǎn)問(wèn)題，得出正確的結(jié)論。4、 完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。每小組共同完成一份實(shí)驗(yàn)報(bào)告，報(bào)告內(nèi)容包括：實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)儀器、實(shí)驗(yàn)原理分析、實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程（用照片或者錄像記錄）、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄及處理、實(shí)驗(yàn)結(jié)論、實(shí)驗(yàn)誤差分析、感想。5、 研究結(jié)果展示與評(píng)比。17周星期一中午前把研究結(jié)果：實(shí)驗(yàn)報(bào)告（電腦打?。?、研究圖像、錄像、光盤等交到各班科代表處。通過(guò)老師和同學(xué)們的評(píng)分，評(píng)出研究性學(xué)習(xí)的優(yōu)秀小組和個(gè)人。被評(píng)為一等獎(jiǎng)小組期末