学生实验名师教学设计

探究加速度与力的关系教学设计

教材分析

新课标较原有的教学大纲更注重对学生动手能力、探索能力、自己总结观察现象的能力的培养，以本节课为例，以前是验证牛顿第二定律，注重的是知识的再现，而现在变为探究，注重的是问题的提出与发现。本节课以实验的形式出现，不仅锻炼学生的动手能力，更重要的是如何设计实验，如何提出问题，以及如何操作，如何进行数据处理，分析并得出实验结果，这些才是现代中学生最应该掌握的方法和技巧。至于学生自己设计的方案不管是否符合要求，不管实验后能否得出正确的结论，都要加以鼓励，因为学生在设计和实际操作中的亲身体验才是最重要的。

【三维目标】

（一）知识与技能

•理解物体运动状态的变化的快慢，即加速度大小与力有关，也与质量有关。

•通过实验探究加速度与力的关系。

•培养学生动手操作能力。

培养学生实验改进的分析能力

（二）过程与方法

•指导学生定量的探究加速度和力、物体质量的关系。知道用控制变量法进行实验。

•学生自己设计实验，自己根据自己的实验设计进行实验。

•对实验数据进行处理，看能得出什么结论。

（三）情感、态度与价值观

•通过实验探究，培养学生实事求是、尊重客观规律的科学态度。

•通过实验探究激发学生的求知欲和创新精神。

•培养学生的团队合作精神。

【教学重点】

控制变量法的使用。

如何提出实验方案并使实验方案合理可行。

实验数据的分析与处理。

【教学难点】

如何提出实验方案并使实验方案合理可行。

实验数据的分析与处理。

2．充分准备教学器材，让更多的学生参与

本节课学生可能会设计出各种可行或不可行的实验方案，因此要尽可能的多准备、多提供一些实验室已有的器材，加上学生自备的，以便供学生选用，可提供下列器材：

【教具准备】

小车，一端带定滑轮的长木板，带小盘的细线，砝码（规格：10g、20g、30g、40g，用作牵引小车的力），钩码，（用来改变小车的质量），打点计时器，纸带，气垫导轨1套，刻度尺，秒表，计算机、光电门等。

【教学过程】

1）设置情景，提出问题，引入新课，引起学生学习兴趣。

多媒体模拟货车空载与满载起动情况，视频播放赛车起动情况。

问题1：想想看，加速度的大小可能与什么因数有关？

学生直接回答或分组定性讨论再作回答（灵活机智，看学生情况而定）

问题2：研究一个量与多个量之间关系时，采用什么方法研究？以前遇到过这种方法吗？

（根据学生的回答，点出重要的研究方法──控制变量法，并引出本节课的探究课题）

问题3：控制变量法的具体步骤？控制什么？研究什么？

（教师点出：因时间关系，本节课先探究加速度与力的关系）

2）引导学生设计探究方案。

提示问题：需要测哪些物理量？需要用到什么器材？根据你课前预习准备情况，小组讨论、交流，并汇总设计的方案，派代表向全班同学汇报。

（笔者认为这样的多方案探究，应让学生课前预习，自主设计比较好，否则课上现场设计，方案是否成熟，是否可行在其次，关键是学生对要研究的问题缺乏足够的思考，自然对其他同学提出的方案也就很难产生共鸣并发表自己的意见，对多种方案的领悟也就比较肤浅。当然，学生的基础好，能力高，亦可现场设计。）

3）小组代表汇报方案，教师引导学生分析其可行性，点出不同方案中具体操作步骤中的关键处。

方案（1）：一端带滑轮的长木板，小车，沙沙桶，打点计时器

教师问题1：如何测加速度？

2：如何测合外力？

学生讨论分析：1、逐差法求加速度、图像法

2：平衡摩擦力

依据

3、沙

、沙桶质量远小于小车质量

原因（系统误差分析）

方案（2）：

根据课本上参考案例，利用P78图4．2-5的实验器材，测出质量相同的两列小车，在不同合外力作用下，相同时间内，发生的位移，看位移之比和合外力之比情况。

（关键处点拨：位移之比为何等于加速度之比？如何设计表格？研究方法与方案（2）有何不同？）

方案（3）：

用气垫导轨，利用光电门测小车不同位置时的速度，记录的时间填入表格，输入电脑，电脑处理并绘出a-F图象。

教师问题：没有摩擦力，气垫导轨需要注意什么？

学生回答：调整水平

教师问题：光电门还可以如何设置

学生讨论分析：固定光电门一定距离：测两个位置的速度，根据推论表示加速度

（此套方案根据学生的情况，可安排师生协作作最后的演示）

方案（4）：用竖直悬挂弹簧秤连接细线通过滑轮连接小车，细线悬挂钩码，弹簧读数为细线拉力

教师问题：1、用不用平衡摩擦力

2、条件必须吗？

学生分析回答：平衡摩擦力，不必m<

4）各小组根据自己设计出来的方案（主要是方案（2）和方案（3）），选择器材进行实验，老师巡回指导，参与到各小组的实验中。根据不同小组的情况，给予不同的指导。

5）让小组代表汇报探究成果，无论方案（2）得到的a-F图线是否过原点，方案（3）得到的a1/a2与F1/F2的值是否相等，老师都应给予鼓励性的评价，侧重对学生实验过程以及和其他同学合作交流情况的评价。

6）学生自由提问，说出实验中还发现的问题以及遇到的困难。师生共同探讨，帮助解决。

比如：如何判定已经平衡摩擦力

7）师生共同协作演示方案（4），利用电脑处理数据，实验结果比较精确，分析得出结论：物体的质量一定时，物体的加速度跟物体所受的合外力成正比，且加速度的方向与合外力的方向一致。（本演示意图：只让学生感知利用现代科技手段的方便之处、精确之处，对于学生用现有的器材亲自动手实验所得的结论（虽有偏差）不能加以否定。至于如何用“数据处理软件”处理实验中得到的数据？让同学们课后讨论。激发他们求知的欲望。）

【小结并布置作业】

1．完成实验报告。

2．设计“探究加速度与质量关系”方案。

3．思考如何进行数据处理？