關于“探究功與速度變化的關系”的教學反思

新課標對本節課的要求是：通過實驗探究功與速度變化的關系。通過實驗測量橡皮筋對小車做的功W與小車獲得的速度v、v2、v3……的關系，并根據教材中的“做一做”欄目的指導在Excel制表軟件中作出W—v、W—v2、W—v3……等的圖像，找出功與速度變化的關系式。體會探究過程中所用的科學方法。

這節課需要準備的器材有：小車、木板、打點記時器、紙帶、刻度尺、幾顆釘子、幾根橡皮筋。（實際實驗探究中，我用氣墊導軌替代木板，用數字計數器替代打點記時器與紙帶）改裝實驗裝置圖如下。

在引課中，首先從勻速直線運動、加速直線運動、勻速圓錐擺運動三個事例入手，提出三個問題：有力對物體做功，物體速度一定發生變化？合力對物體做了功，物體速度一定發生變化？物體速度發生變化，合力一定對物體做了功？

引導學生得到：①合力對物體做功，不改變速度的方向；②合力對物體做功，只改變速度的大小。

從而把探究問題具體到探究合力對物體做功W與速度的大小的改變Δv有什么關系。

接下來就是指導學生進行猜想，這個環節是培養學生的預見能力，也是最能碰撞出火花的時段，但實錄課中我未能給予學生足夠的討論時間，而是讓學生通過閱讀教材歸納出各種可能的結論，因而未來得及充分展示學生猜想的過程。

然后，我從初速度為零的勻加速運動入手，利用動力學知識引導學生進行理論推導，一定程度上體現了理論指導實踐的作用。同時，該環節也承載了恒力做功情況下的探究過程，也是演繹推理中的特殊環節。

接下來是設計實驗并討論與教材實驗設計的異同點，使學生進行實驗前明白幾點。

相同點：研究的都是彈弓裝置對滑塊做功的過程，該過程初速度都為零，末速度都是后期勻速運動的速度；由于每次實驗只是依次增加橡皮筋的數量，而保持了橡皮筋拉伸形變一樣，這就避免了定量處理彈力做功，這是實驗的巧妙之處；

不同點：計時裝置不同，獲取瞬時速度難易不同。在整個教學設計中，這個探究實驗是最關鍵的環節。第一，如果前面理論推理是給出預見性結論，那探究實驗是要尋求事實的支持；第二，該實驗還完成了變力做功情況下的探究任務，這與前面恒力做功相呼應；第三，該實驗還完成了演繹推理中從特殊到一般的后面推理環節。

具體操作實驗時，首先指導學生考慮如何平衡氣墊導軌對滑塊的摩擦力，并給學生講清楚如何避免了定量處理彈力做功以及如何采集實驗所需數據。遺憾的是課堂實錄時，由于儀器數量所限，大部分學生未能實時進行動手探究。此處設計時間為十五分鐘，實際上時間顯得非常緊張，我在數據分析處理環節只是用我提前采集的實驗數據做了示范。導致的結果是學生只采集了三組實驗數據，而且未能對這些數據在課堂上做出充分分析，當然也就規避了對實驗誤差的分析過程。但我認為這也是正常的現象，因為要展示我的教學過程，可令學生課后更深地去探究該實驗。

關于實驗細節的說明。

1.實驗材料：橡皮筋要選擇同一根，截成等長的六段，每段長度約0.5 m；要事先做好兩端帶套且長度相等的橡皮條，共6根；桌面要平整。

2.實驗操作：是否確實平衡了摩擦力，要進行檢驗；特別是用多根橡皮筋拉小車時，要反復試拉，以保證每半根橡皮條受力均勻；每次實驗小車都要從同一位置從靜止開始運動；為了確保橡皮筋根數一定時得到的速度較為準確，可以多次測量，剔除壞點之后，求出平均值，以減小測量的偶然誤差。

3.數據處理：對測量值進行篩選，剔除壞點，求出平均值；試探幾種常見的函數關系，得到結論；也可以用畫草圖的方法或比例分析的方法，從某個函數關系開始試探，初步找到正比關系后，再作圖確認，得到結論。

綜上所述，我認為該教學課有以下幾個優點。

1.拓展了教學環節，從觀察物理現象，再提出探究問題、優化問題，而后猜想結論，繼而從理論的高度進行預見性推理，并對諸結論進行篩選，最后是實驗驗證；

2.對教材的實驗設計既保留又進行了創新，這在前面已詳細說明，自認為這是我教學設計中最獨到的地方；

3.精心制作了教學課件，并在課件中插入了我和學生動手實驗的視頻材料；

4.利用Excel制表軟件對實驗數據進行分析，大大縮短了數據關系圖像的生成時間；

5.該課題研究堅持從實踐中來，到實踐中去的基本思路，做到知行情思的統一和交融，我在充分了解自己已有的專業經驗，并以此為基礎來學習相關的資料和先進經驗，并有選擇地在實踐中應用，及時地進行總結、反思，引導自己進行更高一個層次的教學反思，形成知行情思交融的良性循環，這使我的教學研究收到了實效；

6.教學設計和實驗設計還為初速度不為零的做功過程提供了探究本課題的深層方向。

本節課我認為做得不夠的幾方面也很突出。

1.教學設計內容多，導致實驗探究不充分，師生交流、生生交流不夠；

2.上課表述有些不流暢。

“教育即生長”，從尊重生命的起點出發，讓每一堂課都煥發生命的光彩，課堂不僅僅是學習的場所，更是生命成長的營養和土壤。從生命的高度去審視我們的課堂教學，審視我們的教育觀念，很多問題我們會有不同的認識。

教學參考：幾個常用數學圖像的比較