拋錨式教學在高中物理實驗課中的實施及反思

強衛杰

一、拋錨式教學簡介

拋錨式教學：指教師為學生創設一個完整、真實的問題背景，使教學活動建立在生動事件或問題情境的基礎上，通過學生間的互動交流、合作探討，使學生親身體驗從發現問題、提出問題到解決問題的教學過程。教學過程中要解決的問題作為“錨”，而提出這些問題的過程就可比喻為“拋錨”，一旦問題確定了，整個學習內容就像被錨固定的輪船一樣被確定。本文即以“探究加速度與力、質量的關系”實驗課教學為例，討論拋錨式教學在實驗課中的實施及反思。

二、拋錨式教學在實驗課中的實施

課前準備

準備好實驗所需的基本器材（每三個同學一套）：長木板一端帶滑輪、電火花計時器、220V交流電源、紙帶、墨粉紙盤、鉤碼、刻度尺、天平。

教學過程

（一）創設情境（拋錨）

在教學過程開始時帶領同學們一塊復習牛頓第一定律的內容，之后觀看飛機起飛、火車起動、賽車起動、運動員比賽起跑、射擊時子彈離開槍堂及慢鏡頭、兩個質量不同的鐵球的下落，引發猜想，進一步提出問題。

師：請依據視頻中現象以及牛頓第一定律分析物體的加速度與哪些因素有關？

學生思考討論……

師：物體受力改變它的運動狀態，運動狀態改變的唯一量度是質量。而描述物體運動狀態變化的物理量是加速度，則加速度必然由物體所受的外力和自身的質量兩個因素決定。

師：如何來探究加速度與力、質量的關系呢？

學生分小組討論……

生：實驗中要知道加速度與質量及合力兩個變量的關系，需要用控制變量法;用實驗分別探究力恒定時，加速度與質量的關系，質量恒定時加速度與力的關系，進而明確加速度與力、質量的關系。

師：很棒，物理實驗常常用到控制變量法。同學們思考一下，實驗中需要測量哪些物理量？會用到哪些相關的器材？

生：需測物體的質量m—天平;物體受到的合外力F—彈簧測力計;物體加速度a—打點計時器與紙帶。

師：大家想得很全面，為我們進行實驗設計指明了方向。我們首先需要設計出一個勻變速直線運動，然后要利用我們現有的器材測出這個運動物體所受的合外力、質量與加速度，設計實驗時還要考慮操作簡單方便等因素。

（二）確定問題（定錨）

師：很好，下面請各學習小組利用所給器材，依據實驗原理設計出“探究加速度與力、質量的關系”的實驗方案，并得出加速度與質量及合外力的關系。

（三）協作學習（解錨）

生：各學習小組利用實驗室現有的實驗器材展開討論，共同制訂實驗方案，每組指定一名同學記錄實驗設計的原理、器材、步驟等。

師：教師密切注意各小組討論過程，給予適時引導，針對各學習小組在探究活動中遇到的實際問題予以指導，小組活動時間大約八分鐘。

（四）效果評價（起錨）

生（探究方案展示）：每個學習小組選派一名同學展示本組實驗設計方案（為方便收看，用手機攝像頭直接投到大屏幕上）。

對拿來就做，不做思考和處理的要適當引導（表現一般，缺少思維深度）。

為使繩子拉力為合力，需平衡摩擦力。疳長木板裝打點計時器的一端墊高，不掛砝碼盤，輕推小車恰能在斜面上勻速運動（有此方案的學生思路嚴謹）。

若想到繩的拉力近似等于鉤碼的重力需滿足m

在實施過程中發現有學生提出用繩子先掛上重物，讓車勻速，之后增加砝碼重力為合力（方法上的創新，點贊）。

更有同學提出添加其他器材的方案，留作課下拓展。

師：指導各小組進行實驗。

生：各小組用優化后的統一方案進行實驗，記錄并分析實驗數據，描繪出相應的a-F及a-1/M圖像。

總結實驗結論：物體加速度的大小跟它受到的合外力成正比，跟物體的質量成反比，加速度的方向跟合外力的方向相同。

同時總結出實驗中誤差產生的原因，打點計時器限位孔與紙帶間由于摩擦而產生的誤差;木板傾角過大或過小造成平衡摩擦力不夠或過度而產生誤差;將鉤碼的重力當作繩的拉力產生的誤差。

課后作業：每位同學將實驗目的、原理、器材、步驟、數據記錄和處理、實驗結論等進行整理，形成實驗報告。根據誤差產生原因，先小組內討論再小組間討論。設計改良實驗方案。

三、課后總結與反思

通過本節實驗教學發現，目標達成的效果比較理想。根據實際情景引導學生創設問題，能加深學生學習的思維深度;利用實有器材進行探究和實際操作，能大大調動學生學習積極性，培養學生的動手能力。在實驗課中采用拋錨式教學，不僅對培養學生探究能力有實際意義，還能培養學生科學思維、合作學習能力、團隊精神、實事求是的科學態度。總之，拋錨式教學在實驗課教學中有很大優勢，能真正落實新課程標準，提升學生的物理學科核心素養。

利用拋錨式教學，其關鍵因素是拋“錨”，“錨”拋得好，能極大地提升學生學習興趣，提高學習效果。這對教師加強自身專業知識及理論修養、提高駕馭課堂的能力、課前的精心準備都有較高的要求。其不足之處是在合作學習中，有的小組抓不住問題的關鍵，需要教師加強對各學習小組的引導。

編輯 張佳琪