信息技术与物理课程融合案例:《验证牛顿运动定律》
设计思路
物理实验是物理教学的重要基础、内容、方法和手段,目前,我国高中物理实验教学现状不容乐观,本文通过“验证牛顿运动定律”实验网校头条,将高中物理教材中传统的实验教学方法与现代信息技术相结合,体现现代信息技术在教学中应用的优势,从而促进高中物理实验教学。
首先,本次教学活动将分为两节课进行,第一节课在物理实验室进行,让学生通过小组实验了解实验任务、获得相关实验数据;第二节课在网络教室进行,学生通过网络下载老师编写的实验处理软件,利用计算机对原始数据进行处理,通过计算机生成aF图和aM、a-1/M图,保存并上传至通讯区,通过投影仪进行评价,最后得出结论。
其次,通过纸带研究加速度与力、加速度与质量之间的规律是本课的教学重点,但也是难点。大量的实验数据需要计算处理,简单的机械计算会占用学生大量的课堂时间,分散学生的注意力,影响他们对物理问题的思考。针对这一问题,我们利用VB编写程序制作了“验证牛顿第二定律数据分析”软件来辅助教学。把读取数据的工作交给学生,把繁琐的数学运算交给软件,学生从机械复杂的计算中解脱出来,可以专注于用什么方法分析数据、推导规律。计算机强大的数据处理能力,让学生头疼的实验数据处理变得轻松起来,有更多的时间和精力去思考实验结果反映了什么规律,同时也体验到了科研的乐趣。为学生掌握本课的重点提供了传统教学方式无法提供的便利,很好地将信息技术与课程融合,提高了教学效率。
教学目标
通过对牛顿第二定律的实验研究高中物理纸带加速度,提高学生的实验技能;将信息技术与物理教学过程融合,使学生掌握利用计算机技术探索物理规律的方法,增加学生探索未知领域的兴趣。
3.教学重点:通过纸带研究加速度与力、加速度与质量之间的规律
四、教学方法
利用团体实验设备,可以使每个学生都参与实验研究;利用网络设备,可以使每个学生都用计算机通过网络处理实验数据,并通过网络进行交流、评估。
5.教学过程
阐明本课实验的目的、布置探究任务、介绍实验设备和“验证牛顿第二定律的数据分析”软件的使用方法,并讲解注意事项。
保持手推车的质量不变,改变沙子的质量并记录,分别做六次实验,得到6条纸带高中物理纸带加速度,分组为I;保持沙子和水桶的质量不变,改变加入手推车的砝码个数并记录,分别做六次实验,得到6条纸带,分组为II。
学生用毫米尺测量第一组六条纸条中的S1、S2、S3、S4、S5、S6。每次试验将数据输入计算机,输入对应沙子及沙桶的总质量m。点击界面上的“数据处理”按钮,计算机自动计算加速度值并保存实验数据。输入六组数据后,点击“画点”按钮进入数据绘制界面,点击“aF坐标”,计算机自动生成aF图。根据图求出质量不变条件下加速度与外力的关系。
学生用毫米尺测量第二组6张纸条中的S1、S2、S3、S4、S5、S6,每次测试时将数据输入计算机,同时输入对应的小车质量M,点击界面上的“数字”按钮。