证明地球在自转

        在前面的课程中,我们了解地球昼夜现象的可能情况,这节课主要是通过摆的方向不变的性质,来验证地球的自转。这节课内容丰富,需要理解的内容特别多一方面通过前面的学习,同学对地球自转这种现象已经了解了(包括对哥白尼学说和其他天体运动知识的了解),但是这种了解其实是肤浅的,也是跳跃式的。同学们并没有经过自身的探究,只是一个直观的结果。倘若教师此时便以为同学对于地球自转已经了解的很清楚了,那就大错特错了。教材编排到这里,地球自转还没有直接证据出现,因此我们并不能枉下结论,而是依照人类探索天体运行的规律历史动身,一步步让小朋友经历这个探究历史,层层揭开地球自转之迷。另一方面,这局部内容是人类历史上首次通过实验演示给出了地球自转的直接证据,是人类认识地球运动的重要转折点,具有重要的意义。

  然而,实际教学中,要想达到教学目的却非易事。在这个单元教学以前,我先上完了时间单元,同学已经经历了摆的研究,在他们的实验中,摆在摆动过程中,十有八九方向是会发生变化的,课堂上甚至出现过垂直摆动到最后变成平行铁架摆动。具体原因有许多,主要还是资料问题以和同学在操作上不够仔细,另外受空气阻力影响也是很大的。既然如此,教材上说实验已经证明摆具有坚持摆动方向不变的特点,在我们的同学先前概念中是不存在的,而且我估计和我们情况类似的可能还不少,所以这局部资料的问题如何解决可能需要有一个具体说明,并能在工具箱中配置。教师演示摆这个实验,虽然会比同学好一点,但也是不能非常直观的显示出摆的这样一个特点,摆在摆动过程中方向仍然会有一些偏转,因此这个看似简单的结论实际通过实验得出,具有一定的难度。在这点上,我自身做的也是挺失败的,同学几乎都是有先入为主的感觉,个人觉得这个结论在研究摆的过程中就可以稍微加以总结,让同学有一个前提认识。旋转下面圆盘,观察摆角度的变化,我做了近20实验,都毫无例外发生了一些编转,最后我也只能在基本不变的字眼上下工夫,近乎强迫同学接受这个概念。教参上提到:确保实验效果良好,摆锤应稍重一些,摆线应稍长一些,要特别注意提醒同学要平稳而缓慢地转动底盘。我觉得可以举例说明什么样的摆锤、摆线多长才比较合适,并且最好在中小学能够比较方便找到这样的资料。

  既然我们的资料效果不明显,我引导同学考虑为什么我们的摆不能非常明显的证明书本上的结论,同学们非常的聪明,他们也会从资料和操作上(他们自身已经体验过)考虑我们的装置需要改进。介绍傅科摆时,读到摆锤重量、摆线长度,同学们才真正意识到,要让实验胜利,我们还需要不时改进实验装备和资料。傅科摆的原理在同学理解摆摆动时方向具有不变的特征基础上,是比较容易理解的。我比较全面的向同学介绍了傅科当时研究的经历,利用沙子演示摆偏转的轨迹,得到摆摆动时方向发生了明显偏转的结论。另外,我还简单用受力分析示意图介绍了傅科装置的特点和其摆动时受到的几个力,只要同学在五上小车运动单元基础打的好,对于受力分析也是能够理解的。

        这节课的意义在于培养学生通过观察实验现象讨论结果的一种科学思维。

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