浅谈分组分组实验合作学习设计

更新时间:2024-01-08 点赞:5762 浏览:19810 作者:用户投稿原创标记本站原创

摘要 分组实验最好采用连续两课时的上课方式,分组实验中采用合作学习,分好组是关键。个别学生在操作过程中会遇到挫折,必要时需要教师参于进来,把规律定量化,用公式或数字精致表达学生的想法。
关键词 分组实验;合作学习;打点计时器
1671-489X(2013)01-0123-02
1 引言
“打点计时器测速度”是高中物理必修Ⅰ(人教版)中的第一个学生分组实验,上好本节课可以帮助学生提高对高中物理的兴趣,增强他们的信心。笔者在上这节实验课时不断优化,鼓励学生之间合作学习,取得很好的教学效果。
2 课时安排
分组实验最好采用连续两课时的上课方式。第一课时可分为两部分,前一部分可称为准备阶段。教师利用第一次分组实验课的机会向学生介绍实验室的要求,进行实验纪律及安全操作的教育,培养学生良好的实验习惯。传统实验课上教师会指导学生对照课本观察仪器结构(图1),了解仪器功能、操作要领等。但学生往往对打点计时器的原理一知半解,甚至迷惑不解,这时气氛显得枯燥、沮丧。用合作学习的方式,气氛就很不一样。6~8人凑在一起,互相交流,不断否定与肯定别人的看法,一起改进。教师只需要在适当的时机把各组的情况联系起来,就像组成一个更大的团队,最终学生会在中领悟打点计时器的工作原理。
线圈与6 V交流电接通后产生交变磁场,使振动片磁化,振动片处在永久磁铁的磁场中,从而受到交变的作用力而发生振动,振动片末端的振针也随着振动,当振针与底板上的复写纸撞击时,就在纸带上留下打点的痕迹。这种学习过程能使学生对打点原理了解得更透彻,而且培养了探索问题能力。
本课时后一部分可称为操作阶段,经过充分准备,学生已经急不可耐,跃跃欲试了。
学生在第一节刚学习了速度,可让学生在拉动纸带时有意识地变化速度,如匀速、先匀速后加速、匀速—加速—减速,这样由简单到复杂、由单一到综合地训练,可以培养学生的实验创新能力。
可准备电火花打点计时器及电磁打点计时器,学生可任选一种或两种进行操作。可设计这样一个环节:将电磁打点计时器的电压稍微调大或调小(4~10 V),分析得到的纸带点迹特点。
分组实验中采用合作学习,分好组是关键,要考虑到学生间的性格及性别差异,要在有差异和异性别的前提下让学生自愿结合,有些找不到同伴的学生由教师统筹安排。
本节为升入高中后的第一个分组实验,个别学生在操作过程中会遇到挫折,由于暂时学习困难而感到紧张甚至焦虑。此时教师不仅要善于转化学生的沮丧情绪,而且要以乐观的情绪去启发学生,指点或引导学生寻找错误所在,使他们增强解决困难的勇气,大胆动手操作,不要代替学生做实验。
第二课时可作为本实验的总结阶段,主要针对学生操作过程中遇到的困惑及出现的错误集中点评,然后处理数据。这个过程继续鼓励学生互相合作,用头脑风暴法来解决。其中有的学生提出疑问:在电源电压变大或变小时,会不会改变两个计时点之间的时间间隔?还有的提出:是不是纸带上所有相邻两点之间的间隔都为0.02 s?这都是不错的疑问。爱因斯坦说:“提出一个问题往往比解决一个问题更重要。”
3 数据处理
这个环节主要关系到“打点周期”“位移”“物体在某段位移内的平均速度”三方面,学生通过彼此合作甚至独立思考,就能得出比较满意的结论。但做学问不能浅尝辄止,此时需要教师参于进来,把规律定量化,用数学把表面上看起来不同的说法联系在一起,在认识上把它们统一起来,用公式或数字精致表达学生的想法,为以后掌握更复杂的物理规律打好基础。

3.1 选择周期

如图2所示,纸带静止时,振针不断打在纸带的同一点上(起始点),在纸带开始运动时可能不正好是打点针打点的时刻,因此从起始点到第一个点所经过的时间不一定正好是一个打点的周期T,从这以后相邻的两个点间对应的运动时间间隔才是T。在测量和计算之前应选取适当的计数起点和计数周期,并在纸带上做标记。如可取在起始点A后的某个清晰的点迹0为计数起点。计数的周期大小,可根据运动体速度或加速度的大小,或者从减小实验误差的角度来选取。

3.2 确定位移

若计数起点从0开始,在n个计数周期内(即时间nT内)产生的位移,即为从0到标号为n的点之间的距离。用刻度尺测量,0点和n点的读数分别为x0、xn,则在nT时间内摘自:毕业论文格式要求www.618jyw.com
产生的位移为xn-x0。若令S1、S2、...、Sn,分别表示第一个、第二个……第n个计数周期内纸带的位移,则S1=x1-x0、S2=x2-x1,...,Sn=xn-xn-1。

3.3 计算速度

根据平均速度的定义,可得出运动物体在第n个计数周期T内的平均速度为=,同理可得物体在前n个计数周期(时间间隔nT)内的平均速度为。求某点的瞬时速度,如求标号为3的点的瞬时速度,可以用包含该点的

4、5两点间的平均速度粗略地代表。

分组实验课上采用合作学习模式,不能夸大学生间合作学习的效果,更不能否定教师在课堂中的作用。需要教师审时度势,把握好合作时机,否则会出现学生过度亢奋却又完不成实验目的的情况。总之,对于学生实验,实验前要认真准备,实验过程中细心观察,实验后要分析总结。
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