转被动学习为主动体验的物理综合实践探究公开课教案教学设计课件资料.docxVIP

PAGE

PAGE1

中学综合实践转被动学习为主动体验的物理综合实践探究

中学综合实践

——以“测量当地重力加速度”为例

临海市回浦中学叶芝莲摘要：为了培养学生主动参与、积极思考、善于实验等能力，以解决实际问题为兴趣激发点，结合物理理论、物理实验等高中物理知识，为热爱物理的学生开设“测量当地重力加速度”的综合实验实践活动。引导学生完成组队、成员工作安排、实践活动方案设计、实验器材来源、实验技能要领总结、实验现象观察、实验数据处理、实验理论分析、实验误差原因、实验报告形成等方面的培训。整个综合实践活动以学生为中心，以提升学生实践能力为主题，达成物理核心素养的培养。

关键词：高中物理；综合实践；主动体验；重力加速度

随着教育改革的深入，实验能力越来越受关注，高中物理教学也更注重学生的实验能力和科学探究精神的培养。物理综合实践探究作为一种新型的教与学模式，通过学生自行组队、内容选择、探究方案设计、综合实践操作、实验数据收集、理论论证分析、自我评价及相互评价的实施，开拓学生沟通交际、理论联系实际能力，通过实践活动激发学习兴趣，培养合作创新能力，提升动手操作能力等，体会学习物理的真正含义。本文以“测量当地重力加速度”为主线，完成被动学习转变为主动体验的实践过程，让学生在实践中深化对物理知识的理解，提高科学探究能力，升华物理学科核心素养。

1学习知识引发深层思考

地球表面物体的重力为G=mg，其中g指的就是重力加速度。随着课程深入学习，学生发现重力加速度不是一个简单的数字9.8m/s2，而是有很多种变化。因为地球的自转，重力加速度会随着纬度升高而增大；因为万有引力与距离有关，重力加速度会随着离开地球表面的高度升高而减小；甚至不同的星球表面也有不同的重力加速度。作为高中物理学中使用非常频繁的一个物理量，能否利用所学知识较准确的测量当地重力加速度呢？这引发了学生的热烈探讨。

2设计方案体会知识力量

高中物理关于重力加速度的方法有很多，为了让学生能够深度体验实践活动的意义，本次活动以“测量当地重力加速度”为实践目标，学生3∽4人一组，采用自行组队。根据实践希望达成的团队协作能力、物理实验能力、数学处理能力、撰写报告能力等，每小组需提供一份详细的设计方案，方案中包含实验原理分析、直接或间接测量物理量的分析、选择器材的分析、实践场地的选择、实验数据表格的设计、实验报告的设计和自我评价与互相评价表等内容。以下是各小组提供的较为典型的实践方案。

第1组方案

实践主题

测量当地重力加速度

实践方法

实验探究、查阅资料

实验原理

在地球表面，忽略空气阻力，重物下落的运动可近似看成自由落体运动，根据自由落体运动规律，下降高度?=12gt2

实践场地

此实验需要重物下落一定高度，考虑重物落地可能会有破坏性和危险性，选择物理实验室为实验场地。

实验器材

数字光电门，米尺，重物

实验设计图

重物加保护壳防止摔变形，地面铺软垫防止砸坏地板，光电门1开始计时，光电门2停止计时。

实验数据收集

次数

1

2

3

4

5

6

下落高度h/cm

20.00

40.00

60.00

80.00

100.00

120.00

时间t/s

g/m·s-2

实验结论呈现

小组成员书写实验报告，计算机辅助处理实验数据，得出当地重力加速度

实验可能误差

1.空气阻力带来的不可避免的系统误差；2.测量带来的测量误差；3.初速度不为零带来的误差；4.操作不当存在的偶然误差

实验时间地点

本周日下午3点在8号楼物理实验室2（邀请叶老师一同参与）

第2组方案

实践内容：用单摆测当地重力加速度

实验原理：根据单摆周期T=2πLg

测量：摆长等于细绳长加小钢球半径

细绳长度：用米尺测量悬点到小钢球顶端的长度；

小球直径：用游标卡尺测量，半径等于直径除以2；

单摆周期：用秒表测量，一个周期时间太短，测量误差较大，因此选择测量30~50个周期的总时间，T=t

实验器材及组装：铁架台、燕尾夹、带孔小钢球、细绳、秒表

证据收集：改变摆长，多次测量周期和摆长，记录在下表格中

次数

1

2

3

4

5

6

摆长L/m

周期T/s

T2/s2

证据分析：

1、第一次进行测量，求一次实验的g，与查阅资料得到的重力加速度进行对比，如果差距不大按照方案继续测量，如果差距较大先查找误差大的原因，进行改进，再实验。

2、实验完毕之后，输入Excl软件形成T2—L图像，求出直线方程，斜率等于g。

可能误差分析：摆长测量不准确、摆长求解不准确（忘记加小钢球半径）、数周期不准确

实验呈现方式：以小组名义书写一份实验报告

第3小组方案组

实验目标

测当地重力加速度

实验原理

阻力忽略的情况下，自由落体运动满足机械能守恒定律，下降高度mg??=12

实验器材

电火花计时器、