抛锚式教学在高中物理实验课中的实施及反思

强卫杰

一、抛锚式教学简介

抛锚式教学：指教师为学生创设一个完整、真实的问题背景，使教学活动建立在生动事件或问题情境的基础上，通过学生间的互动交流、合作探讨，使学生亲身体验从发现问题、提出问题到解决问题的教学过程。教学过程中要解决的问题作为“锚”，而提出这些问题的过程就可比喻为“抛锚”，一旦问题确定了，整个学习内容就像被锚固定的轮船一样被确定。本文即以“探究加速度与力、质量的关系”实验课教学为例，讨论抛锚式教学在实验课中的实施及反思。

二、抛锚式教学在实验课中的实施

课前准备

准备好实验所需的基本器材（每三个同学一套）：长木板一端带滑轮、电火花计时器、220V交流电源、纸带、墨粉纸盘、钩码、刻度尺、天平。

教学过程

（一）创设情境（抛锚）

在教学过程开始时带领同学们一块复习牛顿第一定律的内容，之后观看飞机起飞、火车起动、赛车起动、运动员比赛起跑、射击时子弹离开枪堂及慢镜头、两个质量不同的铁球的下落，引发猜想，进一步提出问题。

师：请依据视频中现象以及牛顿第一定律分析物体的加速度与哪些因素有关？

学生思考讨论……

师：物体受力改变它的运动状态，运动状态改变的唯一量度是质量。而描述物体运动状态变化的物理量是加速度，则加速度必然由物体所受的外力和自身的质量两个因素决定。

师：如何来探究加速度与力、质量的关系呢？

学生分小组讨论……

生：实验中要知道加速度与质量及合力两个变量的关系，需要用控制变量法;用实验分别探究力恒定时，加速度与质量的关系，质量恒定时加速度与力的关系，进而明确加速度与力、质量的关系。

师：很棒，物理实验常常用到控制变量法。同学们思考一下，实验中需要测量哪些物理量？会用到哪些相关的器材？

生：需测物体的质量m—天平;物体受到的合外力F—弹簧测力计;物体加速度a—打点计时器与纸带。

师：大家想得很全面，为我们进行实验设计指明了方向。我们首先需要设计出一个匀变速直线运动，然后要利用我们现有的器材测出这个运动物体所受的合外力、质量与加速度，设计实验时还要考虑操作简单方便等因素。

（二）确定问题（定锚）

师：很好，下面请各学习小组利用所给器材，依据实验原理设计出“探究加速度与力、质量的关系”的实验方案，并得出加速度与质量及合外力的关系。

（三）协作学习（解锚）

生：各学习小组利用实验室现有的实验器材展开讨论，共同制订实验方案，每组指定一名同学记录实验设计的原理、器材、步骤等。

师：教师密切注意各小组讨论过程，给予适时引导，针对各学习小组在探究活动中遇到的实际问题予以指导，小组活动时间大约八分钟。

（四）效果评价（起锚）

生（探究方案展示）：每个学习小组选派一名同学展示本组实验设计方案（为方便收看，用手机摄像头直接投到大屏幕上）。

对拿来就做，不做思考和处理的要适当引导（表现一般，缺少思维深度）。

为使绳子拉力为合力，需平衡摩擦力。疳长木板装打点计时器的一端垫高，不挂砝码盘，轻推小车恰能在斜面上匀速运动（有此方案的学生思路严谨）。

若想到绳的拉力近似等于钩码的重力需满足m

在实施过程中发现有学生提出用绳子先挂上重物，让车匀速，之后增加砝码重力为合力（方法上的创新，点赞）。

更有同学提出添加其他器材的方案，留作课下拓展。

师：指导各小组进行实验。

生：各小组用优化后的统一方案进行实验，记录并分析实验数据，描绘出相应的a-F及a-1/M图像。

总结实验结论：物体加速度的大小跟它受到的合外力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向跟合外力的方向相同。

同时总结出实验中误差产生的原因，打点计时器限位孔与纸带间由于摩擦而产生的误差;木板倾角过大或过小造成平衡摩擦力不够或过度而产生误差;将钩码的重力当作绳的拉力产生的误差。

课后作业：每位同学将实验目的、原理、器材、步骤、数据记录和处理、实验结论等进行整理，形成实验报告。根据误差产生原因，先小组内讨论再小组间讨论。设计改良实验方案。

三、课后总结与反思

通过本节实验教学发现，目标达成的效果比较理想。根据实际情景引导学生创设问题，能加深学生学习的思维深度;利用实有器材进行探究和实际操作，能大大调动学生学习积极性，培养学生的动手能力。在實验课中采用抛锚式教学，不仅对培养学生探究能力有实际意义，还能培养学生科学思维、合作学习能力、团队精神、实事求是的科学态度。总之，抛锚式教学在实验课教学中有很大优势，能真正落实新课程标准，提升学生的物理学科核心素养。

利用抛锚式教学，其关键因素是抛“锚”，“锚”抛得好，能极大地提升学生学习兴趣，提高学习效果。这对教师加强自身专业知识及理论修养、提高驾驭课堂的能力、课前的精心准备都有较高的要求。其不足之处是在合作学习中，有的小组抓不住问题的关键，需要教师加强对各学习小组的引导。

编辑 张佳琪