问题式教学法有效突破一轮复习课中的教学重难点

2018-03-07 09:48张士军
新课程·中学 2017年12期
关键词:问题式教学法系统误差

摘 要:高三一轮复习时间紧、任务重,如何做到课堂的高效是教师经常研讨的问题,主要就“验证牛顿第二定律实验课”阐述问题式教学法的优越性,能够有效突破教学重难点,大大提高课堂教学效率。

关键词:问题式教学法;牛顿第二定律;平衡摩擦力;系统误差

高三一轮复习既要全面夯实基础、构建知识系统网络,又要有效突破知识重难点,使得同学们对所学内容的掌握“知其然,更知其所以然”,以期他们在遇到问题能就题论题,思路灵活变通,而不是死记硬背成为学习的机器。问题式教学是一种以教师教学方式的变革来达到学生学习方式的变革的教学思路,它强调把学习设置到复杂的有意义的问题情境之中,通过让学生合作性学习来解决真实性问题,掌握隐含于问题背后的科学知识,寻找解决问题的技巧,提升自主学习的能力。笔者在教学中发现如果能够把问题式教学法很好地用到一轮复习课中不仅能有效突破教学重难点,还能大大提高课堂教学效率,提高学生的思维品质,为学生的高考保驾护航。下面我就“验证牛顿第二定律实验”教学谈点体会和同仁共享,以期能抛砖引玉。

我认为“验证牛顿第二定律”是高中力学中一个非常重要的实验,它承上启下,前面可以联系到打点计时器、纸带处理、测重力加速度、摩擦力或动摩擦因数等,后面联系着动能定理、机械能守恒定律等实验,所以这节课的重要地位不言而喻。为了更好地突破本节知识的重难点和衔接后期教学我采用了问题式、启发式等教学法,效果很好。

一、平衡摩擦力问题

这个问题困扰了很多同学,考虑到知识的延展性和学生的学习障碍我设置了几个问题并启发引导他们通过独立思考、合作交流等方式予以解决。

1.为什么要平衡摩擦力?

答:保证砝码和砝码盘的总重力等于小车所受的合外力(F=mg)

2.如何平衡摩擦力?

答:垫高长木板有打点计时器一端形成斜面,利用小車自身重力沿斜面的分力等于小车所受的摩擦力(即Mgsinθ=μMgcosθ)

3.怎么判断是否已经平衡摩擦力?若平衡摩擦力不够或过了会怎样?

答:轻推小车匀速运动或纸带打出的点点迹均匀;导致a-F图像与横轴或纵轴有截距,但不影响斜率(K= )

4.已经平衡摩擦力后改变小车质量是否要重新平衡摩擦力?

答:由Mgsinθ=μMgcosθ知与M无关,所以无须再平衡摩擦力

通过上述的问与答,我想学生对问题的认识会很透彻,在此类题目中涉及相关问题他们都能够给予清晰准确的答案。

二、系统误差问题

本实验存在着系统误差,为了减小这个误差要求M≥m,许多同学对此问题的认识是不够的,导致与之相关的实验题和选择题都不能予以准确的解答,为此我设置了以下几个问题:

1.系统误差的原因是什么?

答(如图):平衡摩擦力后,令绳的张力为T,小车的加速度为a,则对车有T=Ma,对砝码盘有mg-T=ma,联立可知

很显然T≠mg,但实验中我们把小车所受的合力认为等于砝码盘和砝码的总重力,这里由于原理不完善导致存在着系统误差。

2.为什么要满足M≥m的关系?

答:由T= mg可知,若M≥m,可以近似认为T=mg,所以小车的加速度理论值是大于实际值

3.能否避免这个误差,有何启发?

答:我们考虑如果以系统为研究对象呢,有mg=(M+m)a,这里就不存在系统误差,但a-F(mg)图像的斜率为 ;在实验探究动能定理,验证机械能守恒定律时为了避免系统误差也可以考虑选择以系统为研究对象,即mgs= (M+m)v22- (M+m)v21

教学同仁都知道如果把上述两个问题弄透了,我们不仅掌握了本实验所要求的知识和方法,同时关于牛顿第二定律以及相关知识和题型就都掌握了,这就大大提高了一轮复习课的效率。

作者简介:张士军,1976年10月生,男,安徽省怀远第一中学,中学高级教师,主要研究课堂教学的有效性。

编辑 温雪莲

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