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自考毕业论文可以考几次(自考毕业论文怎么写)

时间:2020-08-16 18:42:55 作者:黑曼巴 分类:范文大全 浏览:14

《让核心素养的培养在实验探究中落地《实验:探究碰撞中的不变量》教学与评估

本文是一篇关于《实验:探究碰撞中的不变量》和《动量守恒定律》的工作空缺报告的样本,也是一篇关于核心素养和登陆相关的大学毕业论文的样本。

吴教于1,评论2。

(1)江苏高邮中学,225600;2.江苏第二师范大学,210013)

一,教学思维

“实验:探索碰撞中的不变量”是人教版高中物理选修3-5第16 《哲学原理》章第1节的内容。这一部分的教科书跟随物理学的发展。通过探索碰撞中的“不变量”实验,得出碰撞前后质量和速度的乘积保持不变,从而发现质量和速度的乘积是一个特殊量——动量。这符合人类的认知逻辑。它能使学生清楚地理解动量的起源和发展以及——守恒定律在碰撞过程中的重要特征。教材包含了丰富的培养学生核心物理素养的内容,包括:形成物理概念,即相互作用和守恒概念——动量守恒和能量守恒;培养科学探究意识,即通过实验探究进入碰撞过程,体验科学探究过程,学会交流、评价和反思探究过程和结果;培养科学思维能力,即根据实际情况建立弹性碰撞和非弹性碰撞模型,用“实验事实的逻辑推理”的科学方法分析和处理问题,得出碰撞中存在“不变量”的结论;我们要树立科学的态度和责任感,培养严谨认真的实事求是精神和坚忍不拔的精神,培养独立思考、敢于质疑、善于反思的创新精神。

碰撞现象是思维的起点。学生揭示现象中的“不变量”,反映了科学思维的功能和实验探究的特点。实验结论是知识的核心。学生表现出的学习态度和价值取向是维持整个学习过程的动力,从而使核心素养的培养在实验探究中落到实处。

基于以上分析,本课的教学思路是:以学生的实验探究活动为主线,首先指出观察和分析常见的碰撞现象对科学研究、日常生活、工农业生产的重要影响,以及研究碰撞规律的重要现实意义,使学生认识到“为什么学习(包括谁学习)”;然后引导学生提出研究问题,猜测可能的结论,设计实验方案来验证猜想,并手工做实验,体验探索碰撞中“不变量”的过程,得出实验结论,从而实现“如何学习”;最后,介绍物理学史,让学生认识到任何物理定律的获得都需要反复和严格的验证和论证。人类对自然规律的认识是一个逐步提高的过程,从而增强了他们的科学态度和责任感。

二,教学过程

(a)主题介绍

在老师面前,我们从运动学和动力学的角度研究了单个物体的运动。然而,在自然界中,多个物体有更多的互动运动。今天,我们将学习生活中一个非常常见的现象:——碰撞。碰撞的作用时间很短,过程更复杂。我们将研究它的规律,通过哪个切入点是最合适的?德国著名物理学家劳厄说了这样一段话,这可能会给我们一些启示:“物理学的任务是发现普遍的自然规律。定律最简单的形式之一是某些物理量的不变性,因此追求不变量不仅合理,而且是一个极其重要的研究方向。”在多变的世界中寻找不变量是物理学家的一种常见思维方式。我们以前也知道一些不变量,请举例说明。

生化反应前后总质量保持不变。在自然界各种形式的能量转化和转移过程中,能量总量保持不变。在电荷转移过程中,电荷总量保持不变.

老师很好!寻找不变量不仅是必要的,而且是必要的

老师,我们将按照研究问题的一般思路来进行今天的探究活动,即建模、观察和猜想、实验验证。首先,我们将研究最简单的碰撞案例:——。两个物体在碰撞前沿同一条直线移动,碰撞后仍沿这条直线移动。(闪光显示了各种一维碰撞情况)。我们的研究对象是一个由两个相互碰撞的物体组成的系统。研究过程是从碰撞前的瞬间到碰撞后的瞬间。在这个最简单的例子中,与碰撞相关的物理量是什么?

生产的速度和质量。

教师系统的整体质量有变化吗?

生活不会改变。

教师素质是我们今天所追求的不变吗?

生活不是。

教师系统速度的总和会改变吗?

生活是不确定的。

当猜想不确定时,我们该怎么办?

通过实验证明或否定。

[设计意图:通过建立模型,明确研究对象,简化研究过程,进一步澄清研究问题,加深学生对实验探究一般过程(如何学习)的理解。然后通过提问,唤起学生对探究主要要素的记忆,增强学生的科学探究意识。]

(3)观察和猜想

老师,现在让我们用一个简单的实验来验证。(如图1所示)两条等长的细线悬挂相同的球1和球2,静止时两个球的中心在同一条水平线上。(如图2所示)当球2被拉至一定高度(用水平虚线标出)并从静止状态释放时会发生什么?请猜猜。

图1

图2

老师(演示实验)的碰撞瞬间发生了。球2停止,球1水平向左移动。

碰撞前后两个球的速度相等吗?

生活是平等的。

为什么?

活着

向左移动时,球1可以达到与球2相同的高度。

从我们对这一现象的分析来看,碰撞前后由两个小球组成的系统的不变量是什么?

(学生在小组中互相讨论。)

速度产生了。速度是交换的,这实际上意味着碰撞前后的速度之和是不变的。

如果是老师写的等式,应该是吗?

出生v1 v2等于v'1 v'2。

石刚敢于做两个同等质量的小球。让我们再试试两个不同质量的小球之间的碰撞。将上述实验中的两个小球换成乒乓球和大钢球,以一定角度拉动乒乓球,使其脱离静止状态,观察现象。

(演示实验:乒乓球在最低点与大钢球碰撞后反弹,大钢球几乎不动。)

在老师的实验中,乒乓球碰撞前后的速度方向是什么?

(老师和学生一起讨论后否认了上述猜想。)

教师碰撞中的不变量既不是质量m也不是速度v,这个不变量与质量m和速度v都相关,所以

这个不变量只能是两者的某种组合。质量m和速度v的最简单组合是什么?

天生的mv。

不变量可能是质量和速度的乘积,或者别的什么?

生活就是这样。

老师能把我的体重和你的身高加起来吗?

健康是不允许的。单位不同。

老师和学生们,还有其他的可能性吗?

Vm、mv2等。

如果mv是我们要寻找的不变量,要验证的表达式是什么?

出生时m1v1 m2v2等于m1v'1 m2v'2。

猜测的其他表达方式呢?

出生v1m1 v2m2等于v'1m1 v'2m2。

出生时m1v21 m2v22等于m1v'21 m2v'22。

[设计意图:猜想是发现的开始,提出合理的猜想是探究中最关键的一步。通过引导学生观察碰撞现象,提出猜想和验证猜想,在连续观察、猜想和验证的循环中提高科学研究的意识和能力。]

(4)方案设计

老师分析了每个表达式,为了验证上述猜想,有必要测量碰撞物体的质量和碰撞前后的速度。质量测量相对简单。老师给每个人都提供了一个方便快捷的电子天平。我们还学习了许多测量速度的方法,如——。

节育计时器、频闪摄影、光电门.

直接获取数据最容易的方法是什么?

发光开关和数字计时器。

教师和摄影记者经常需要合作有什么用?

气垫导轨。

现在让我们使用这些方便的现代实验设备来进行实验。(演出设备)气垫导轨上放置两个滑块,一个大,一个小。他们之间可能发生碰撞的情况是什么?学生和老师在桌子上有相同的实验设备。你想自己试试吗?让我们试着让小滑块保持静止,让大滑块接触它。小心!(教师演示操作,学生进行同步实验。)

老师碰撞后两个滑块的运动方向是什么?速度相等吗?

(学生交流和讨论。)

老师可以总结如下:大到小,分开,触摸后同向。我们还能做什么?

使用小滑块触摸大滑块。

(教师演示操作,学生进行同步实验。)

老师碰撞后两个滑块的运动方向是什么?如何总结?

小的碰到大的,然后分开并翻转。

一些老师和学生注意到两个滑块旁边都有一个尼龙搭扣。两个滑块之间会发生什么样的碰撞?

碰撞后粘在一起。

老师可以看到有许多类型的碰撞。让我们分别研究它们。

[设计意图:探究课有很多环节,结果难以预料。要求教师在建构科学规律的意义时,巧妙设置主线,减少一些偶然性。巧妙设置问题,快速选择实验设备;进行演示操作和总结,以明确碰撞的分类。]

(5)分组实验验证

首先,让我们研究一下第一次碰撞的情况:碰撞后分离,同一个方向。

(学生分组实验:分别测量两个滑块的质量;让滑块1与固定滑块2碰撞,弹簧圈安装在碰撞处,碰撞后分离,但速度方向相同,如图3所示。将实验数据填入表1。)

图3

表1

质量

碰撞前速度

碰撞后速度

货币供应量

货币供应量之二

第五颅神经的眼支

v2

v ' 1

v ' 2

教师(显示表2)请使用表1中的测量数据计算并完成表2中碰撞前后的数据,并观察哪个猜测是正确的。碰撞前后的值之间的差异越小,就越有可能保持不变?

表2

猜测

要验证的表达式

触摸前

触摸后

亲戚

错误

1

V1 v2等于v'1 v'2

2

M1v1 m2v2等于m1v'1 m2v'2

3

V1m1 v2m2等于v'1m1 v'2m2

4

M1v21 m2v22等于m1v'21 m2v'22

生活应该相对不变。

教师配对。其中,前后相对误差等于100%。

(学生完成表格。)

通过比较表2中的计算结果,我们可以得出结论,mv和mv2可能是我们要寻找的不变量。我们将继续研究第二个碰撞案例:碰撞后粘在一起。

(学生分组实验:让滑块1与安装有尼龙紧固件的固定滑块2碰撞,碰撞后两个滑块粘在一起,如图4所示;记录实验数据并计算验证。)

图4

在比较了每组的结果后,老师得出结论,只有mv是我们要找的不变量。让我们看看第三个碰撞案例。

(学生分组实验:让滑块1与固定滑块2碰撞,弹簧圈安装在碰撞处,碰撞后分离,速度方向相反

如图5所示。记录实验数据并计算验证。)

图5

老师比较了表2中计算的结果,发现碰撞前后mv的总和有很大的不同。mv不也是我们寻找的不变量吗?有没有我们没有考虑到的因素?

出生速度是矢量。

老师说得对!应该是向量。

[设计意图:三个分层实验设计使学生的思维有了两次飞跃。这一过程能有效地驱动学生在课堂上的学习,激发学生寻求知识,使学生的认知在比较和矛盾中不断同化和适应。因此,学生经历了一个相对完整的基于事实证据和科学推理的科学研究过程,质疑和批判不同的观点和结论,进而提出创造性意见,从而培养科学思维品质。]

(6)研究的应用

经过大量的实验研究,老师发现在一维碰撞中,有一个恒定的物理量,即,的乘积的矢量和

速度方向不共线;它不仅适用于宏观世界,也适用于微观世界。康普顿正是利用这一定律成功地解释了微粒的散射现象,从而打开了通向微观世界的大门。也正是通过使用这个定律,科学家们找到了最适合核反应堆的中子缓冲区。这表明我们人类有潜力发现表面现象中隐藏的规律,并有能力应用这些规律,从而促进文明的发展。为了子孙后代的利益。事实上,获得这样一个物理定律不可能在一堂课内完成。几代科学家在历史上探索和辩论过这个问题。今天,我们只是跟随科学家探索规律的脚步,经历了其中最关键的飞跃。

包括伽利略在内的许多科学家都试图找到碰撞定律,但他们没有成功。笛卡尔是第一个建立碰撞理论的人。他在《《实验:探究碰撞中的不变量》》一书中总结了七条碰撞定律,但只有两条是正确的。笛卡尔对物理学中碰撞的研究并不深入,但它为哲学中的物理学开辟了道路,并对当时和后来物理学的发展产生了深远的影响。此后,惠更斯对碰撞进行了更全面和深入的研究。正如他自己所说,牛顿甚至更伟大

“站在巨人的肩膀上”丰富了碰撞理论.

[设计意图:向学生展示发现的“不变量”规则在社会生活中的应用,让学生感受到科学与生活、科学与社会发展的紧密联系。通过回顾碰撞规律的物理学史,学生可以了解科学探究的艰辛和坚持,深入挖掘物理学的人文价值,增强学生的学科意识、良好的思维习惯和积极的品格。]

三、教学评价

这节课留下的最深刻的印象是,通过有效的实验探究教学,将实现物理概念、科学思维、实验探究、科学态度和责任等物理核心素养要素的培养。

(一)体验实验体验,学会探索实验

实验探究是指提出物理问题,在真实情境中形成猜测和假设,用科学的方法获取和处理信息,形成结论,对实验探究的过程和结果进行交流、评价和反思。吴先生掌握实验探究中的问题、证据、解释、交流等要素,引导学生在碰撞中发现不变量的过程,使学生理解实验探究的基本思路,增强探究意识,培养实验技能,尤其是碰撞中实验数据的处理,体现了吴先生良好的实验素养。

(二)引导思维过程,增强科学思维

科学思维在物理学中的突出体现是理想化思维。其内涵是从物理学的角度理解客观事物的本质属性、内在规律和相互关系的方式,即从对象(原型)中抽象出的理想模型,从而揭示对象的本质和规律。在这节课中,吴先生从生活中常见的碰撞现象出发,构建了一维碰撞模型,并提出了“碰撞前后是否有物理量不变”的研究问题。然后通过讨论,他阐明了“为什么研究”和“如何研究”,为学生指明了思维方向。

大多数学生对一维碰撞情况的认识是碰撞前后的速度之和是恒定的,或者碰撞前后的速度之间有一定的数学关系。很难提出物体的质量和速度的乘积不变的猜想。吴先生通过情境设计、问题设计和实验设计,建立了由浅入深的逻辑猜想步骤,符合学生的认知水平,有助于学生科学思维的发展。然后,进行类比和归纳来验证这一猜想。这个猜想层层深入,颇具独创性。学生的思维经历了两次飞跃,认知能力不断提高。学生接受了基于实验证据和科学推理的质疑和批判不同猜想和结论的训练,从而培养了他们的科学思维品质。

(三)借助问题解决

通过对测量数据的实验研究,教师和学生共同分析得出mv和mv2可能是不变量。然后引导学生继续分组实验,研究两种情况:弹性碰撞和非弹性碰撞。实验结果表明,mv和mv2是弹性碰撞中的不变量。然而,在非弹性碰撞中,只有mv是不变量。此外,发现mv在所有碰撞中都是不变的,即mv是守恒的,这为后面守恒定律的建立奠定了实验基础,进一步提高了学生的守恒观。除了能量、电和质量守恒之外,还有动量守恒。

(四)渗透情感教育,树立科学态度和责任感

探究是一个不断追求真理、纠正错误和不断创新的过程。在教学中,实验探究的方向不仅仅是获得结论,而是通过探究过程中的感受和体验,让学生理解和掌握科学方法、科学精神和科学价值观。

在用实验数据验证猜想时,吴先生介绍了相对误差及其计算公式,要求学生计算每个猜想碰撞前后的相对误差,并在相对误差允许的范围内总结实验结论,体现实验的真实性和结论的准确性,潜移默化地培养学生的科学态度。

在课程结束时,通过展示发现的“不变量”规则在社会生活中的应用,学生可以感受到科学与生活、科学与社会发展的需要之间的密切联系,并意识到他们应该承担一定的社会责任。通过物理学史的介绍,学生可以认识到任何物理规律的获得都需要反复和严格的验证和论证。人类对自然规律的理解是一个渐进的过程,科学态度的核心是求真、求证和创新。

实验论文参考资料:

实验教学与仪器杂志

实验纸格式

大学物理实验杂志

临床和实验病理学杂志

教育与实验杂志

临床和实验医学杂志

总之,本文是一篇关于硕士学位、实验本科学位、毕业论文、实验论文、不知道如何写0103010的实验论文和核心素养及登陆论文的专题研究的范文、文献综述和论文标题的参考资料。

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