情景·探究·构建·课堂实录

1、“情景·探究·构建”课堂教学模式初探 离心现象及其应用·课堂实录刘金奎（ 湖北省宜昌市第一高级中学 湖北 宜昌 443000 ）前言：探究教学是以学生的探究学习为中心的教学方式，即学生以类似科学研究的方式进行的学习方式。这种学习方式需要经历确定问题、建立假设、检验假设和上升到概念或原理等一系列阶段。在探究学习中，教师不直接告诉学生与教学目标有关的知识和认知策略，而是将教学目标设计成一个个特定的学习情景（智力环境和社会交往环境），让学生接触这些情景，产生认知冲突，从而提出问题，经过积极的思维，在问题与原有的知识间产生联想，提出解决（解答）这些问题的假设及方案，并在收

2、集各种证据资料的基础上证实或证明假设，最后得出自己的结论（教学目标），即经过探索后去亲自发现知识。对于这种新的教学方式，笔者进行了初步尝试，这里将这节课的课堂实录提供出来以作交流。本节课采用的模式是“情景创设问题探究结论生成扩展延伸”。授课教师：刘金奎授课时间：2003年12月授课班级：宜昌市一中2003级8班教学主要设计：教师：同学们，今天我们这节课将改变一下以往的课堂模式，改为大家自己探究分析，从而得出结论，体验一下科学家们的研究过程。所有理论的形成都是从实际问题开始的。首先，我们看一下今天为大家准备的问题。1 情景创设（从情景中引导学生发现问题，提出问题，从而激发学生探究的欲望）情景一：

3、课件视频播放一段赛车比赛中在弯道处赛车飞出跑道的镜头看完影片后请学生回答：教师：在刚才的影片中你印象最深的是什么？学生：赛车飞出了跑道教师：那你知道赛车为什么会飞出跑道吗？你先不回答这个问题，这就是我们今天的第一个问题：问题一：赛车为什么会飞出跑道？（投影板书）情景二：课件视频播放一段“双人飞天”游戏的镜头看完影片后请学生回答：教师：你能说出这段影片中有哪些我们学习过的运动形式？学生：一是转盘转动起来了，（它作的是什么运动？）匀速圆周运动；再就是吊着的座椅“飘”了起来。教师：“飘”了起来？这个“飘”用得很形象，那你又知道座椅为什么会“飘”起来的吗？同样你也先不回答这个问题，这就是我们今天的第二

4、个问题：问题二：座椅为什么会“飘”起来？（投影板书）2 问题探究教师：今天所要探究的问题都在这里了，下面大家有510分钟的时间思考讨论刚才提出的两个问题，过程我已经打在了投影屏幕上：先是独立思考两分钟，然后带着自己的思路分组讨论。在思考讨论的过程中，大家可以就其中的某一个问题进行认真分析研究，在接下来的观点陈诉中，看哪个组的表现最出色。2.1 思考讨论（屏幕上将从刚才两个影片中截取的两张图片及相应的两个问题展示出来，以便同学们参考）（通论过程中，教师参与其中，并不时给予适当引导，提出问题，讨论时间大约控制在10分钟以内）2.2 观点陈诉（讨论开始十分激烈，随着讨论的进行，同组的同学慢慢的都达成

5、了统一认识，这时候教师及时叫停，然后进入观点陈诉阶段）教师：下面我们就请准备好了的小组派代表，向大家讲解你们小组讨论的结论。哪个小组愿意第一个上台？（由于都是经过了激烈讨论的，所以各个组都愿意把自己小组的观点陈诉给大家）学生A：我们小组讨论的是第二个问题，当座椅处于这样状态时，它的重力和拉力的合力充当了向心力，座椅可以随转盘一起做匀速圆周运动。教师：大家说他的解释好吗？学生B：我认为不全面，我们小组讨论的也是第二个问题，我先作个图很好，能想到用图说明问题，转盘没有转动的时候，座椅所受拉力和自身重力平衡。当转盘在电动机的带动下开始转动时，很明显，若座椅保持原状，它所受的拉力和重力不变，保持原来的

6、大小和方向，不可能给座椅提供一个指向圆心的向心力使之随转盘一起做圆周运动，这样，座椅就必须“飘”起来。教师：“飘”起来后为什么就可以呢？学生B：座椅“飘”起来后，拉力与重力不再在一直线上，这样拉力和重力可以产生一个指向圆心的合力，从而提供了所需的向心力。教师：刚才这位同学的解释是否正确，还有没有需要补充的？学生C：我觉得还有一点需要说明：就是从刚才的镜头上可以看出，转盘转动越快，座椅就“飘”得越高，非常好，细心观察！那是因为转盘转动越快，座椅需要的向心力就越大，座椅为了适应新的圆周运动，就必须做一个远离圆心的运动，从而达到一种新的匀速圆周运动状态。（学生鼓掌表示这位同学的回答十分精彩）教师：好

7、了，还有补充吗？要给学生足够的发表自己观点的机会大家都是讨论的第二个问题吗？有没有分析第一个问题的？学生D：我们组两个都分析了，我来说第一个问题。同样在黑板上作图在赛车比赛时，大家比的是速度，因此都很快，这样由公式在黑板上板书公式Fmv2/r可得，速度越大，所需向心力就越大；而汽车转弯所需的向心力是由地面的静摩擦力提供的，静摩擦力存在最大值，当所需向心力大于汽车与地面间的最大静摩擦力时，汽车就会做一个远离圆心的运动。学生E：我还补充一点，我看赛车比赛时发现赛车跑道在转弯处都有一点向内侧倾斜，所以他刚才说的应该是当汽车所需的向心力大于汽车与地面间的最大静摩擦力和重力、地面支持力的合力时，汽车才会

8、飞出跑道。教师：他说得正确吗？（有的同学不解，不能肯定跑道是否是倾斜的）教师给予肯定：他说的完全是正确的，说明他也非常注意观察，大家以后看电视的时候也可以注意看看是不是这样的。3 结论生成教师：在大家精彩的分析之后，我想刚才的两个问题已经非常清楚了。不知道大家注意到没有，在刚才几位同学分析的时候，他们都提到了一种说法：物体作了一个远离圆心的运动。也就是说从某种意义上来说，这两种运动可以归为一种运动形式，那么下面的任务就是请大家再分组讨论：要使物体做这样的运动应具备什么条件。3.1 思考讨论（因为刚才的分析已经十分透彻，所以这次讨论时间不是很长，很快各组就有了答案）3.2 观点陈诉学生F：物体做

9、圆周运动时，所受合外力突然变小，物体就会做这样的远离圆心的运动。学生G：我觉得他的说法不够全面，当物体做圆周运动时，若它所受合外力不变，但它的运动速度突然变大，物体也可能做这样的运动。很多同学点头表示赞同学生H：应该把前面两位同学的答案连起来，（那你说说看）我觉得应该这样表述：物体做圆周运动时，当物体理论上所需要的向心力，比实际上物体所受的合外力大的时候，物体就会做这样远离圆心的运动。表述越来越精练全面的了教师最后要有画龙点睛的指出：这类运动在物理学中被称为离心运动。就是做匀速圆周运动的物体，在所受合外力突然消失或者不足以提供圆周运动所需的向心力的情况下，就做逐渐远离圆心的运动。4 扩展延伸教

10、师：到此为止，我们应该对离心运动有了一定的认识，事实上在我们生活中象这样的离心运动到处可见，但在这些运动中有的是有利的，我们应加以利用；有的是对我们有害的，我们要加以防止。（给1分钟的思考时间，然后请学生回答）学生I：洗衣机的脱水桶是利用了离心运动原理制成的。教师：是如何利用的？能说清楚吗？学生I：我觉得，水最初是附着在衣服上的，当衣服和桶一起作圆周运动时，若它们的速度很小，则水可以靠衣服给它的（学生不知道怎么表述这个力，教师提示可以称为“附着力”）附着力提供向心力，从而随衣服一起作圆周运动；但当桶和衣服的速度太大时，衣服给水的附着力不足以提供向心力时，水就会作离心运动而飞出衣服，从而达到脱水

11、的目的。教师：刚才这位同学的举例和分析都非常的精彩。还有哪位同学能举出其他的例子？学生J（一位来自山区的学生）：我每次回家都要通过一些盘山公路，司机那时总是很小心，我现在知道那是因为山路弯太多，汽车转弯时容易发生离心运动，不安全。教师：很好，这位同学能够将所学知识很快的联系到生活现象中去，这一点是非常好的。但我要问你的是，如果你是道路设计师，你将如何设计，从而改善这一现象。大家也帮他思考一下。（发现好的想法教师要很快的加以引导）学生K：我也想过这个问题（说明学生已经真正开动了脑筋），我想可以在路上铺一些沙子，（铺沙子干什么？），增大摩擦力，（沙子能增大摩擦力吗？）不对（他很快意识到自己的表述有

12、问题），我是说铺上一些可以增大摩擦因素的物体。（增大了摩擦因素能起什么作用呢？），因为汽车在转弯的时候是靠地面提供的摩擦力充当向心力的，增大了摩擦因素，就可以增大摩擦力，从而可以有效的防止事故的发生。教师：很好，有问题也有具体的解决方法，大家对这个解决方案还有什么补充的吗？学生L：增大弯道半径，（解释一下）在速度一定的情况下，半径越大，所需要的向心力就越小。学生M：还可以在转弯处立一个警示牌，写上此弯道限速多少，可以提醒司机，这样只要这个司机开车不超过这个限速就是安全的，（这个限速怎么计算？）很简单，可以根据公式直接求得，在地面提供最大静摩擦力的情况下的车速就是这个限速。学生N：我觉得还有更好的办法，（说来听听！）我们都学过火车转弯的问题，我觉得这里也可以借鉴，（这时，很多同学都电头表示赞同）就是在