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<做一个钟摆>的教学
在说正事之前,有一个小问题先提出来与各位共讨,那就是<做一个钟摆>中的第三个实验,要学生调节圆铁片这个摆的位置,由10厘米而20厘米后30厘米。这样使摆长不断改变。问题是:“这10厘米、20厘米,30厘米”的长度,摆绳算在其中吗?按书上所示,好像是不算其中的,如果不算在其中的话,这样的调节长度的表达科学吗?因为再加上绳长的话,那这10、20就不再是这个数了。我们不是说科学要讲究“科学”的,这样行吗?
接下来说说我是这样上<做一个钟摆>的。其实我还没有让学生做一个钟摆,在这节课里,主要是让学生理解“摆长”对摆动速度的影响和什么是“摆长”的概念。什么是“摆长”的概念是我自定的。因为我觉得,这一课中所涉及到的科学 知识有必要让学生明确真正的“摆长”。
先说说我对教材的处理:我把<摆的研究>一课中的第三个实验即“摆长对摆摆动速度的影响”与<做一个钟摆>的第一个实验合并成一个实验。因为我觉得这两个实验的目的是一样的,都是为了使学生明白摆长对摆摆动速度的影响。接着是做不同长度的摆的实验,这是因为是对前面实验中得到概念的进一步验证,并且使学生感悟到摆长是可以变化的(调节的)。最后做“用30厘米木条做摆与在木条上固定圆铁片”的实验。这是为了让学生弄明白真正的“摆长”是怎样一个概念。
课的基本流程是这样的:先复习摆绳长短对摆摆动快慢的影响,接着出示摆绳一样长,但摆锤长短不一的两个摆。组织复习的目的是为了让学生对接下来要做的实验进行猜想分析时有个依据。
师:这两个摆在相同的时间里摆的速度一样吗?(这一问题,两个班级同学的回答是不一样的,甲班级的学生认为是不一样的,木条长的摆动得慢,木条短摆动得快,他们的理由是整 个摆的长度不一样。乙班级的学生认为是一样的,因为摆绳长度一样。)
生:一样的。
师:是什么原因呢?
生:因为,摆锤的重量不影响摆的快慢,摆绳长短影响摆的快慢,而现在的两个摆摆绳是一样长的,所以,两个摆的摆动速度是一样的。
师:是这样吗?我们用事实说话。
实验以后,学生发现与他们的猜想是不一致的:摆锤长的摆动得慢,摆锤短的摆动得快。于是在讨论之后得到这样的共识:摆长长,摆动得慢,摆长短,摆动得快。
师:你们是怎样确定摆长的?
生:从铁架台的横杆到摆锤的底部的长度是摆长。
在这里,学生对摆长的理解是建立在前概念上的,他们理解的摆长是从支点到摆锤底部的。虽然现事实不符,但我没有给予否定。因为时机还没到。
在第一个实验得到基本共识后,我又出示了三个用同样长度的木条组成的摆,分别在三根木条的不同位置上(按书上要求,10厘米、20厘米、30厘米)固定上圆铁片。
师:这三个摆,在相同时间里摆动的次数会一样吗?(这一问题,在两个班级里的回答也是不一样的,甲班级的同学认为是不一样的,因为他们认为在木条上固定铁片后,摆锤不再是木条了,所以他们认为这三个摆的摆长是不一样的。乙班级的学生一致认为摆动的次数是一样的,因为他们认为木条长度一样,摆绳也一样,所以摆长没有变化是一样的,不管学生怎样解释都是可取的。这儿记录的是认为一样的班级的教学情况)
生:一样的。
师:为什么呢?
生:因为三个摆都是木条,木条长度都是一样的,绳也一样。
师:噢,我们也同样用做实验来证明我们的认识是不是正确。
实验后,学生发现自己的分析是不对的。观察到了“30厘米的最慢,10厘米的最快。20厘米的中间。”的现像
师:与你们的分析不一样,是什么原因呢?请好好地思考一下。
师:想好了吧!是什么原因找到了吗?
学生一片茫然。于是我把圆铁片从木条上取下来,只乘木条。
师:这个摆的摆锤是什么?
生:木条。
我再把圆铁片插入木条。
师:这个摆的摆锤是什么?
生:是圆铁片。
学生这才恍然大悟。
师:现在明白为什么刚才实验时三个摆的摆动次数是不一样的道理了吗?
生:由于“摆”在不同的位置,使摆长发生了变化。因此,摆的次数就不一样了。
师:是呀,这一实验我们同样能知道“摆长长,摆摆动得慢,摆长短,摆摆动得快。”这一实验还能使我们知道,摆长是可以调节的。如果要摆摆动得慢些,你怎么做?快点呢?
生:要慢点,摆就长些,圆铁片再下来点,要快点,摆再短些,圆铁片再上去点。
出示机械摆钟,现在这个摆钟如果不准了,走得太快了,你将如何处理?如果走得慢呢?
这样理解后,我又出示两个用同样长度的木条做成的摆,在一根木条的中间插上一个圆铁片,用圆铁片做摆锤,另一个的摆锤是木条。
师:这两个摆在相同的时间里摆动的次数一样吗?
生:不一样。
师:你们认为哪个快,哪个慢?为什么?
生:因为两个的摆长不一样。圆铁片的短,木条长。所有圆铁片的快,用木条的要慢。
师:对不对,还得用事实说话。
实验后,学生发现又与自己的分析不一样。两个摆的次数是一样的。他们是百思不得其解。于是我这样引导:
师:这两个摆的摆动次数是一样,要解决‘为什么一样’这个问题,我们可以这样想:摆动次数一样那肯定是摆长是一样的,因为我们通过实验知道了――
生:摆长长摆动得慢,摆长短摆动得快,所以可以分析得到,摆长一样摆动的速度也一样。
师:对,那现在这两个摆摆的次数一样,可以说明两个摆长是――
生:一样的。
师:对,那说明我们前面对摆长的理解是不正确的,摆长不是从支点到摆锤的底部的距离。那摆长应该如何确定呢?
学生们听了我的话还是茫然一片。
于是就用告知办法对学生说:“摆长是摆锤中点到支点的距离。”边说边指两个摆的中间点(我这儿不说重心,是因为怕学生对重心不理解,用“中间点”来表达,从实际情况看,好像效果是不错的),你们看这两个中间点到支点的距离一样吗?
生:一样。
到此,学生对“摆长”真正概念应该有比较清晰地理解了。
最后对课进行了简单的小结。
这样一堂课下来,三个实验承担了不同的功能。
我对教材作这样的处理和这样组织教学,我觉得使学生的思维更具了逻辑性,从“有什么不同”到“为什么不一样”,再到对“摆长的正确理解”,层层深入,前后思维联系紧密。再是学生经历了一个否定之否定的过程。在矛盾的思维中得到了正确的结论,对于学生来说学得是很充实的。
如何做钟摆,就放到下节课再去完成了。因为任务太多,学生接受不了就没意思了。
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