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發現法在動能定理教學中的嘗試

一、布魯納和發現法教學

本世紀五十年代下半期起，美國迫于蘇聯第一顆人造衛星發射成功的壓力。在全范圍內掀起了課程教材改革的浪潮。圍繞如何改革美國中小學的自然科學教育的問題，１９５９年，約３５位科學家、學者、教育學家聚集在伍慈霍爾進行了討論。在當時大會上，布魯納闡述了自己的教育思想：強調學科的基本結構的學習。他提出的依據⑴從心理學角度他認為所有知識均按編碼系統排列組強的，學習就是編碼系統的形成，這種有內在聯系的知識使人能超越給定的信息，飛速前進；⑵懂得基本原理結構，使學科更易理解；⑶結構學習有助于學生的記憶；⑷領會基本結構或原理最易遷移，可使學生學會臬學習。

為了實現他的教學目標，從課程設置上，他提出了循環往復到達高水平的“螺旋式課程”，另外他大力提倡發現法教學，注重情感態度對實現教學目標所起的作用，他認為這種方法能激發出學生學習的內部動機，使學生對學習本身或過程有興趣而不是在外界剌激下只關心，學習的結果。他要求教師作少量講述，盡可能保留一些與舊知識相似規律的新知識，行導學生自己去發現它，以使學生獲得對自身能力的自信感，覺得對學習有興趣。

二、布魯納的教育思想在料踐中的失敗以及其發現法教學的可取之處。

在美國經過多年的教育裎檢驗布魯納的基本結構教育沒有取得預期的成功，原因在于根據注重基本原理、概念所編教材對于學生過于抽象和理論化了。但是，布魯納所提倡的發現法教學仍有可取之處，他找到了學習的動力在于對學習過程的探索本身，重視培養學生良好的思維方式和習慣，培養學生應用知識的能力，與目前我國教育改革所提出的目標不謀而合，因此他的發現法教學值得我們借鑒

三、發現法教學的實際應用

所謂發現，布魯納認為“不限于尋求人類沿未知曉的事物，確切地說它包括用自己頭腦親自獲得知識的一切方法”。我以為，對于中學物理教學，所謂發現，既不可能要求學生重復科學家們的創造發明，發現之路，也不可能要求學生利用極有限的知識，發現新的規律，而僅指在教學過程某個環節上，教師有意識制造適當的“發現點”，引導學生獨立思考，然后得出結論。

發現法教學的整個過程應以學生為主體，教師為主導，包括以下幾方面。

１、“發現點”的引出。首先“發現點”的選擇上，教師要因學校，因學生程度不同而異。重點中學選的“點”可大些，難度高些，而普通中學可化整為零，每次只“發現”一個小問題。總之，“發現點”選擇得適當與否直接影響到整個發現過程，這個“發現點”既不能讓學生對于其結果一目了然，又不能讓學生望而卻步，而是提出以后，讓學生覺得有思考的余地。“發現點”行出方式也分幾種：⑴直接開門見山由教師提出；⑵創設相關情景后，由學生自己產生疑問；⑶讓學生圍繞觀察某一實驗觀看錄像片提出問題等等方式。

２、圍繞“發現點”展開討論，提出多種設想。在圍繞“發現點”組織討論過程中，教師要拋磚行玉，啟發學生從⑴以往舊知識；⑵日常生活經驗；⑶與“發現點”相關實驗等幾個角度展開思維，防止出現離題千里，不著邊際的局面。

３、對于每一種假設的分析。首先教師應解決掉一些與本課無關或難度較高的設想。留一些學生能夠獨立思考的問題，讓他們去“發現”。當然教師可以提供一些可行的方法如公式推理法、實驗驗證法、資料歸納等。

４、得出“結論”。可以讓一些學生回顧一下“發現”的過程，發表一下他們“發現”的內容，讓他們相互講座補充、綜合、最后由教師把學生結論與教材內容相結合，從而完成一次“發現”。

總之，發現來自細心的觀察，不斷地思考，大膽地設想，勇敢的實現。多讓學生經歷“發現”過程，是對他們獨立探索的觀念和能力的能力的培養。筆者經過幾年發現法教學的實踐下來，發現這樣的教學對于教師要求較高，對于學生，多次鍛煉后。在分析問題和動手實踐方面有較大進展，而且親身經歷了“發現過程”，往往印象深刻，今后應用時便很少出錯。

四、發現法在動能定理教學中的嘗試。

首先需要說明的是發現法只是一種教學法，它必須與其他教學法結合使用。其次，“發現法”不是萬能膠，它不是處處顯靈，只有挑選適當的“發現點”，才能使“發現”過程順利完成。另外，“發現點”可以選得有大有小。大至發現過程貫穿一堂課，小至三言二語就能解決。

在動能定理教學中筆者選擇了三個發現點(1)動能變化與哪些因素有關？?有何關系？（約１課時）(2)求外力做功的幾種途徑（作業）(3)應用牛二定律動能定理解題的區別。（約　課時）

第一個發現點：動能變與哪些因素有關？１節課設計流程如下：

１.創設情景景 a一個人把手里的石子扔出去；b子彈出膛；c火車進站停下，提出“發現點”：以上情景中石子、子彈、火車動能各是如何變化？你能找到動能增加或減少的原因嗎、

[結論]：動能變化與合外力有關。

進一步提問：聯系發前知識中能量變化的內在原因，繼續思考，單用力手不動，石子會飛出去嗎？這說明了什么？

[結論]動能變化不僅有合力，并且合力必須有一段位移即合外力做功有關，合個力做正功，動能增加，合外力做負功，動能減少。

２.再創設情景：物體在外力下做用下沿光滑平面滑行了Ｓ位移。

　　提問：外力做的功與動能變化各是多少？有何關系嗎？（請用字母表達）

　　△EK＝EK₂－EK₁＝1/2mv₂－1/2mv₁=1/2m?2as=F?s=W

［結論］：用年二推導出上面情況下外力做功等于動能的增加。

３、提供給你牛二定律的實驗器材，你能否驗證上面結論？

復習提問　１、驗證以上結論需測哪些數據？

　　　　　２、外力Ｆ如何得到，要做哪些準備工作？

　　　　　３、如何從紙帶上最快求出瞬時速度？

學生實驗

結論：W F合＝EK_末-EK_初=1/2mv_末 -1/2mv_初

　　第二個發現點，求外力做功有幾種途徑

布置作業：請學生回去每人找幾題求外力做功的課外習題，自己解，要求每題用不同方法求解

下堂課上用幾分種時間交流就得到了后【結論】：外力做功大致有三種途徑

⑴有接用公式；W＝FSCOSα??⑵利用功率 W＝pt

⑶利用動能變化： W＝E?k2?－E?k1?。

第二個發現點：找出用牛二定律解題與功能定理解題的區別。

例題１、Ｇ＝１０KG　物體由靜止傾角θ＝３７°斜面滑下，斜面長４米，物體與斜面間滑動摩擦系數為０．５，求下滑到底時速度？

用牛二解：　∵ F =gsinθ-μgcosθ=10×0.6-0.5×10×0.8m/s2=2m/s2

V t =v。2+2as=√2×2×4m/s=4m/s

動能定理解：Ｆ合?Ｓ＝１／２ｍＶt2

　　　　　　　∴Vt=2?mgsinθ-μmgcosθ?s=4m/s

例題２、ｍ＝１０kg物體從靜止開始從h=1.8m高的光滑曲面滑下求到底時速度?

牛二:無法解

動能定理: ∵物體受重力與支持力,支持力始終與位移垂直不做功

∴mgh=1/2mvt2 ∴ Ｖt=2×gh =2×10×1.8m/s=6m/s

【結論】　用牛二定律和動能定理解題的區別

１、牛二定律解題一般涉及運動整個過程；動能定理只跟初、末狀態有關。

　　五、小桔：筆者通過發現法有實際教學中的實踐，體會到發現法不僅是一種有效的教學法，更重要的它體現了教學的一種新觀念即學生是教學過程的主體，應該鼓勵學生盡可能參與探索養成發現問題，思考，想辦法解決問題的良好的思維習慣，煉學生獨立的解決問題的能力，為交埡踏上社會不僅會應用已學知識解決問題，而且會舉一反三，超越已得到的信息有所創造，這才是發現法教學的真正的意義所在。