怎樣在課堂上做好平均速度的測量實驗

江蘇海門市天補初級中學(226111)

孫俐萍●

怎樣在課堂上做好平均速度的測量實驗

江蘇海門市天補初級中學(226111)

孫俐萍●

我們知道，平均速度是初中物理運動學中一個非常重要的物理量.平均速度用來描述變速運動物體的快慢程度，它將運動物體所通過的某段路程的“位移”和這段通過路程所用的時間緊密聯(lián)系起來.學好物理中的運動學，就必須熟練掌握平均速度這個知識點.怎樣在課堂上做好平均速度的測量實驗呢？

平均速度;測量實驗;小車

初中物理學中常常用平均速度來描述變速運動物體的快慢程度.通過平均速度就能計算物體在一定時間內所經過的路程；也可以計算物體經過某段路程所需要的時間.由此可知，平均速度是物理運動學中一個不可缺失的物理量.在課堂上理解平均速度的概念非常重要，然而，能夠做好平均速度的測量實驗，努力培養(yǎng)學生的科學探究興趣則更為重要.

一、明確實驗目的和原理，是做好課堂實驗的前提

在課堂上教師積極引導學生了解和掌握實驗目的和原理，這是學生做好實驗的前提.課前讓學生預習“平均速度的測量”內容，采用導學案前置的方法設置情景：請學生設計測量自己步行50米這個過程的平均速度的方法.

學生經過反復的實踐得出答案是，用米尺量出步行通過的50米的路程，用電子表或手機計時器測出步行通過這段路程所用的時間，再利用v=s/t，計算出步行通過這段路程的平均速度.

在學生作分組實驗之前，需要教師再次明確本實驗目的“練習用刻度尺和秒表測量變速運動物體的平均速度”；實驗依據(jù)的原理是“v=s/t”.讓學生在實驗中能夠有的放矢，在實踐中做到舉一反三.

二、認知實驗儀器是做好課堂實驗的保證

在物理實驗中，學生必須掌握實驗儀器的使用方法，如要進行速度測量，在小學就使用個刻度尺、三角板等等，學生是有基礎的.但還是要求學生悉心觀察使用的刻度尺的分度值、量程和零刻線等要素，在使用過程中做到測量準確無誤，讀數(shù)和記錄不出現(xiàn)問題.另一方面是教師要教會學生如何使用秒表，讓他們知道秒表的可以精確到0.1秒，在初中階段讀數(shù)準確到十分位即可，同時演示秒表的啟動、止動、回零等使用方法.為了使學生熟練掌握秒表的使用方法，可以通過小車斜面移動來練習：

將一小車放于斜面右側的頂端，將金屬片至于斜面右側的底端(如上圖).讀秒的方法同火箭發(fā)射一樣：從5倒數(shù)到0；當數(shù)到“0”時放開小車，學生的計時開始，當聽到小車撞擊金屬片的聲音時，立即按下停表鍵，由不同的學生報告計數(shù)后，教師在對出現(xiàn)的錯誤進行分析和糾正，從而學會秒表的使用方法.

三、熟知實驗步驟是課堂實驗成功的秘訣

教材實驗是測定個人的行走速度，這就需要在室外來完成，從學校的實際出發(fā)，本實驗內容最好的場地就是在校園操場的跑道上完成，這樣不但激發(fā)了學生參與實驗的激情，也學會了物理課本知識.但是，在實驗的過程中還是要嚴格要求學生認真操作，遵守紀律，在熟知實驗步驟的前提下按程序完成實驗：

1.認知實驗儀器是做好課堂實驗的保證性，并在20米、30米和50米處分別做一次記號.

2.在學生中指定3名學生作計時員，分別站在20米、30米和50米的標記的地方.

3.再選出一名發(fā)令員，以小紅旗為信號，當旗落下時表示“選手”的運動開始.

4.同正常的運動會形式一樣，“選手”可以通過正常步行或跑步的形式完成這50米的路程.

5.在操場上，可以幾組同時進行，小組內部成員可以交換角色，重復以上4個步驟的實驗.

最后將數(shù)據(jù)填進下列表格中(可以有不同的設計)：

所處位置20米40米50米所用時間t1=秒t2=秒t3=秒平均速度v1=v2=v3=

這樣在室外完成物理實驗，教師必須全程參與并巡視，及時發(fā)現(xiàn)學生在實驗過程中出現(xiàn)的質疑，并給予釋疑，同時對一些錯誤操作進行評價與糾正.實驗完畢，讓學生及時整理好實驗儀器，然后再回到教室進行實驗結果數(shù)據(jù)的處理.四、得出實驗結論是課堂實驗的回歸物理原理的源泉

回到教室后，給學生5分鐘的時間進行數(shù)據(jù)處理，然后讓各組學生代表將本組中填好的實驗表格在電子白板上展示出來，通過抓拍，把幾組實驗數(shù)據(jù)放在一起進行對比.讓學生自己在對比中去發(fā)現(xiàn)問題：如“同時一個人的正常步行或跑步，通過實驗求得的不同路程里的平均速度為什么不相等？”

本次課堂實驗，學生最終會明白：同一學生做變速運動(正常步行或跑步)，在各段路程的平均速度是不盡相等的.由此可知，公式v=s/t所涵蓋的意義是，平均速度是用來描述做變速運動的物體，是在s這段路程內或在t這段時間內的移動的平均快慢程度.準確地說，離開s這段路程或t這段時間，平均速度是缺失現(xiàn)實的意義.當然，在日常生活中我們常說的某人步行速度是1.2m/s；城市道路上汽車限速40km/h，火箭升空的速度為7.9km/s等等，這也是平均速度.

總之，平均速度的測量實驗是物理課堂上探究的冰山一角.通過這樣的實驗，學生最終不僅僅是做在這個實驗目的或原理、實驗器材、實驗方法與步驟、實驗數(shù)據(jù)的記錄與處理上，而更多的是在實驗中能夠極大地激發(fā)學生探究創(chuàng)新的內驅力，能夠有效提升他們將理論與實踐相結合的能力，從而最終讓物理課堂實驗在學生的探究實踐活動中結出豐碩的果實來.

[1] 孔令東.《平均速度的測量》思考與教學實踐[J].《中學物理:初中版》, 2016, 34(3):65-66

[2] 李瑜.從物理課堂走出來——記一堂長度、平均速度測量的探究實驗課[J].《中學課程輔導:教學研究》, 2013, 7(16):84-84

[3] 熊春玲.物理實驗教學中小組合作學習的有效性——基于“測物體平均速度”的解讀[J].《物理通報》, 2013(s1)

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