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阐释低成本中学物理创新实验中的低成本与高智慧本科论文
  物理是一门以实验为基础的学科。在科学的研究方法中,实验不仅仅是一种操作,更是一种思考方式。 “中学物理低成本创新实验”中的“创新”不同于科学家、艺术家的创新,而是指通过对中学生施以系统的教育影响,使他们作为学习主体,能够善于认识有意义的新知识、新事物、新思想、新方法,掌握其中蕴涵的基本规律,并具有相应的能力,为将来成为“创新型”人才奠定全面的素质基础。

  一、中学物理低成本创新实验的探究模式

  一个优秀的“教学工作者”首先是一个出色的“课程工作者”。 或者说,优秀的教师一直在参与课程资源的开发和利用。在课堂教学中,我们更提倡在演示和分组实验中对低成本实验的开发与研究,并利用科学探究模式(从观察现象→提出问题→构建模型→方案设计→实验探究→数据测量→归纳总结),发挥学生的主体作用,引导他们通过探索、合作、交流掌握物理知识,提高学习能力,培养科学素养。下面结合实例谈谈中学物理课堂教学中演示和随堂实验资源的开发。

  二、中学物理低成本创新实验的实践过程案例

  本节课是《动能定理》的第二节应用课,在教科书中并没有这节课的内容,如何围绕动能定理研究变力作功这个主题,这是教学中的关键要素。新课标要求能用动能定理解决生产和生活实际的有关问题。因此在这节课中,主要是通过学生寻求生活中变力功的实例,并设计实验,而且要求实验中很大一部分器材直接取材于生活用品,鼓励学生自己动手化废为宝来制作,来加深对动能定理的理解。以下的教学设计就是笔者在这一方面的尝试。

  教学设计如下:

  (1)启发思维,引入问题

  师:蹦极是一种惊险刺激的运动,系着运动员的绳子是由两段组成,上面一段是不可伸长细绳,下面一段是拉力与伸长量成正比的弹性绳。站在悬崖往下跳时,如果不考虑空气阻力,运动员的受力情况以及运动是怎样的呢?

  生甲:以运动员为研究对象,受到重力和弹性绳的拉力。

  生乙:当细绳没有拉紧前,运动员做的是自由落体运动;当拉紧后,弹性绳的拉力随着伸长量的伸长而增大,做的是变减速运动。

  (2)构建模型,设计实验

  师:那我们如何求变化的弹性绳的拉力所做的功?听起来不太现实,可能很多同学都没玩过蹦极,能否用实验室的器材当场来模拟蹦极的过程?

  师:蹦极这项运动是由不可伸长细绳,弹性绳以及运动员组成。大家想想看能不能用什么来替代它们?可分小组讨论?

 
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