教育激扬生命 让生命在课堂上激扬

　　一、观察现象，激发兴趣 　　师：同学们，请仔细观察下面两个小实验，并思考现象产生的原因。 　　师：这里有一根木条，它的一端用细线系一砝码静止在空中，现在我使这根木条突然向上加速运动，看会发生什么现象？
　　生：细线被拉断，砝码落地。
　　师：这里有一个盛满水的塑料瓶，现在瓶底扎一小孔，可以看到水会从瓶中流出。如果用手堵住小孔，将塑料瓶向上抛出，那么，瓶在空中运动的这段时间里，小孔中是否会有水流出？
　　生：水没有流出。
　　师：为什么会出现这些现象呢？
　　（学生面露疑惑的表情，窃窃私语，感到非常惊讶。）
　　师：在第一个实验中木条通过细线拉动砝码向上加速运动时，细线断了，是不是因为砝码的重力增大了的缘故？
　　生：不是，显然重力没有变。
　　师：在第二个实验中塑料瓶自由下落时水没有流出，是因为水不受重力了吗？
　　生：也不是，水和瓶都受到重力的作用。
　　师：那么这些现象产生的原因是什么呢？让我们一起通过学习《超重和失重》这一节内容来解释它。（板书）
　　【点评】教者设计了两个有趣的实验，第一个十分常见，学生往往从惯性角度思考，但不知现象产生的根本原因。第二个实验完全出乎意料，“向上抛出的瓶中水居然不流出来”！学生看到这个实验很惊奇。这两个实验取材简单，现象明显，有效地调动了学生的学习兴趣，产生了很好的教学效果。
　　二、主动探究，生生互动
　　师：下面请同学们动手做一个小实验。在一个弹簧测力计下挂一砝码，在测力计静止、向上运动、向下运动三种情况下，观察弹簧测力计示数会发生怎样的变化。
　　（学生纷纷动手实验，相互交流讨论）
　　生1：弹簧测力计静止时，指针的位置不变，示数就是砝码的重力。
　　生2：弹簧测力计向上运动时，指针先向下，后向上，也就是说测力计的示数先增大后减小。
　　生3：弹簧测力计向下运动时，指针先向上，后向下，即测力计的示数先增大后减小。
　　师：很好，同学们在实验中观察得非常仔细。（板书）
　　师：在上述实验过程中弹簧测力计的示数时而变大时而变小，是否意味着砝码的重力在变化？
　　生：不是，因为物体没有改变，根据G=mg可以知道砝码的重力是不变的。
　　师：那为什么测力计的示数却在变化呢？
　　（学生思考，感到难以回答）
　　师：弹簧测力计的示数显示的是什么？是物体的重力大小吗？
　　生1：当然，哦，不对……
　　生2：弹簧测力计的示数反映的是弹簧测力计所受的拉力（或是对物体的拉力）。当砝码静止时，其示数才等于砝码的重力。
　　师：哦，我们现在明白了，原来在上述实验过程中，测力计示数的变化意味着拉力发生了改变，而砝码的重力是不变的。
　　【点评】为让学生理解超重、失重现象，教者设计了一个简单的小实验，让学生人人动手操作，直接观察砝码在上升和下降过程中弹簧测力计示数的变化情况，分析并感受拉力的变化，为后续的教学奠定了基础。
　　三、诱思引探，深入思考
　　师：我们把物体挂在弹簧测力计上时，测力计的示数称之为物体的视重，它的大小实际等于测力计对物体的拉力（或物体对测力计的拉力）。只有当物体静止时，视重才等于物体的重力。若视重大于重力我们称之为超重现象，视重小于重力则称之为失重现象，若视重为零称之为完全失重现象。
　　师：“超重、失重”概念中“超”和“失”你是怎样理解的呢？同学们互相交流一下。
　　（学生小组讨论，气氛热烈。大部分学生从比较视重和物体重力大小的角度来解释这一现象，教师表示欣赏并给予表扬）
　　师：在什么情况下才会出现超重呢？在什么情况下才会出现失重现象呢？
　　生：向上运动时会出现超重，向下运动时会出现失重。
　　师：其他同学有没有不同的意见呢？回想一下刚才的实验，上升阶段是不是只出现了超重？下降阶段是不是只出现了失重？
　　生：哦，不对。在刚才试验中，上升和下降阶段都先后出现了超重和失重的现象。
　　师：很好，这说明超重和失重现象应与弹簧测力计的运动是向上还是向下都是无关的！那么超重和失重跟什么有关呢？
　　师：我们再回顾一下刚才的实验过程，看看发生超重、失重过程中速度、加速度如何变？
　　（引导学生讨论，并将讨论结果板书）
　　师：同学们现在是否知道超重和失重的根本原因是什么吗？大家说说看。
　　生1：有加速度就会产生超重和失重现象。
　　生2：如果是水平加速度就不行。
　　生3：只有竖直方向加速度才行。
　　生4：如果加速度不在竖直方向上也行，此时只要在竖直方向上有分加速度就行了。
　　生5：……
　　（同学们互相讨论、补充，气氛异常热烈。）
　　师：由此可以看出，物体产生超重和失重的原因是物体所处状态不平衡造成的，是吗？
　　生：是的，当系统加速度向上时会产生超重现象，加速度向下会时产生失重现象。
　　师：嗯，这个观点我有点不大赞成！
　　（学生愕然！面露疑惑的表情）
　　师：是否产生超失重现象是由加速度的方向决定的吗？大家想一想这里的因果关系。
　　生：哦，不是。力是产生加速度的原因，因为物体所受的作用力合力向上，所以加速度向上，才会出现超重现象。
　　师：很好！很好！牛顿第二定律F=ma不仅表达了三者的数量关系，更反映了“力是产生加速度原因”这一因果关系。
　　（学生听到这里感到如释重负，露出了心领神会的表情。）
　　【点评】精彩！在这阶段的教学中，教师通过与学生的对话，循循善诱，步步深入，引导学生从现象出发，深入探讨产生超重、失重现象的本质原因，加深了对超重和失重概念的理解。
　　四、实例分析，体验成功
　　师：你能举一些生活中所遇到的超重和失重现象的实例吗？
　　生1：乘电梯。
　　生2：物体从高处掉下来，作自由落体运动。
　　师：好，我们来看看自由落体运动时的失重现象。还用刚才实验的器材，看看在砝码自由下落过程中，弹簧测力计的示数是多少？如看不清楚可多做几次。
　　（学生纷纷进行实验）
　　生：测力计的示数为0。
　　师：这种情况叫做完全失重现象。它的加速度就是重力加速度。
　　师：同学们能否想象一下，在完全失重的环境下周围的世界会是怎样的呢？你会有怎样的体验呢？
　　生：估计会飘起来、头晕、呼吸困难……
　　（教师播放收集来的“蹦极”视频素材，杨利伟在太空中自拍的吃月饼视频、失重训练等。同时展示照片：王赣骏、水稻专家袁隆平的诱变育种，笔记本钢笔漂浮、泡沫钢材等。）
　　师：事实上，科学家的很多科学研究都是在完全失重的特殊情况（即微重力环境）下进行的，有兴趣的同学可以在课后到图书馆或上网了解一下。
　　师：下面我们再来讨论两个问题：
　　问题1：每位同学拿出两本书，将其分页交叉，压平后，向两边用力拉。
　　（学生饶有兴致地做了实验，两个同学对拉，发现了一个难以置信的结果：很难分开！）
　　师：我们知道由于各页之间摩擦力的作用很难把它拉开。大家想想看，怎样才能轻松地把这两本书分开？
　　师：怎样想办法减小页与页之间的作用力呢？大家试试看。
　　（学生交流、讨论并多次动手尝试，终于找到了答案，兴奋之极并主动要求上台表演、展示。）
　　问题2：动物园的水平地面上放着一只质量M的笼子，内有一只质量m的猴子，当猴以某一加速度沿竖直柱子加速向上爬时，笼子对地面的压力为F1，当猴以同样大小的加速度沿竖直柱子加速向下滑时，笼子对地面的压力为F2，如图所示，试比较F1和F2的大小。
　　（学生独立分析，两位同学上黑板板演，教师针对学生答题情况进行纠错。）
　　【点评】教者抓住学生提出的自由落体运动，通过动手实验来加深对完全失重的认识。同时对其作适当的拓展，让学生了解“太空失重”的现象，不失时机地介绍微重力环境的科普知识，开阔了学生的视野，让学生认识到了物理知识在科技应用中的重要作用。接下来的两个实例探究，都具有一定的挑战性，一个强调操作性和趣味性，一个强调理论的分析（整体法或隔离法等），让不同兴趣爱好的学生都能参与到问题的讨论中，体验到成功的喜悦。
　　五、总结归纳，生命成长
　　师：下面，我们一起来回顾总结一下本节课所学的内容。
　　（师生互动讨论，对本节课从知识结构和方法结构进行总结归纳，并回答本节课开始时两个演示实验后教师所提出的问题，学生争先上台发言。师生共同探讨，最终画出了两类结构图。）
　　【点评】最后的总结有创意，根据教学的内容画出知识和方法的思维导图，有利于学生将本节教学内容与已有知识结构的同化，达到良好的教学效果。
　　（尤建中，常熟外国语学校校长，215500）