根向重力性自主性试验的教学设计

第一篇：根向重力性自主性试验的教学设计

“根向重力性”自主性实验的教学设计

吴红漫(江苏省扬州大学附属中学 225001)生物学教学2003年(第28卷)第5期

人教版高中《生物》的实验十“植物向性运动的实验设计和观察”是新教材中的开放性实验,教学目标定位于“学会设计植物向性运动实验的方法”和“学会观察植物的向性运动”。显然,增强开放性,增加学生实验活动的自主性是教学目标达成的关键。笔者组织学生进行了“植物向重力性”自主性实验,意在通过教师的引导与点拨,让学生亲身体验科学实验从准备、选材、设计、操作、分析到结论的全过程,在独立实验中培养学生创新能力。1 实验时间和条件

因为向重力性实验对材料、用具、药品等要求不复杂,学生有理论基础,故采取课后自主性实验方式。

布置学生利用课余时间,在两周左右完成实验。可以利用课余时间去实验室完成,或带进教室,或带回家,根据操作需要也可“随身携带”。

布置学生根据自己设计的实验的需要列出实验用具清单,向实验室借或领实验用具,也可以由学生自备,如用矿泉水瓶、易拉罐、纸杯剪成的小花盆,使学生的实验设计尽量不受实验用具的限制,有助于拓宽思路。2 实验材料的选择

教材中提供的实验材料是“刚萌发并长出幼根的蚕豆种子或玉米种子”,为什么呢?启发学生自主选材:提出疑问→小组讨论→师生共议→学生选择。

提问一.为什么要选用幼苗或刚萌发的种子? 学生讨论结果:主要原因是幼苗或刚萌发的种子的幼嫩的根和茎在萌发和生长的过程中受到重力的影响,逐步表现出正向重力性和负向重力性,实验现象明显,易于观察;其次实验材料易准备;实验条件易控制,种子体积小易于操作;实验周期较短等。

提问二.哪些植物对我们实验比较合适? 学生讨论结果:因当地平均最高气温在0℃～6℃,经过种子培养实验,发现冬小麦与玉米相比、豌豆与蚕豆相比发芽率高,发芽较早。因此,可选用这两种植物分别代表单子叶植物和双子叶植物。

提问三.除了种子,还能选择其它实验材料吗? 学生讨论结果:还可以用两类材料,一是块茎,如当年收获的、处于休眠的马铃薯块茎;二是球茎,如洋葱、蒜或水仙。

经过分析、讨论和培养实验,学生的选材主要集中在四种材料:冬小麦种子、豌豆种子、马铃薯块茎、洋葱鳞茎。当然,学生的最佳选择不一定是真正的最佳选择,但不能轻易否定,应给学生实践的机会。学生的自主性选材首先受到其自身知识水平的影响,又受到生生活经验的启迪,还受到教师的提示和启发,但并不受书本选材的限制,这样的过程触发了学生思维的开放性和多元化。3 实验方案的设计

实验设计是指正式进行科学实验之前,根据一定的目的要求,运用生物学原理,制定一套研究方案。本实验的研究方案包括以下内容:提出假设→提出预期→实验方法及步骤→观察和收集数据→结果分析→实验结论→班级交流。本实验的假设为:植物根的生长受到重力的影响,具有向重力的方向生长的特性。学生的设计的方案有四套,简介如下。

[方案一] 准备:将冬小麦种子若干,培养至刚萌发,选取胚根长约0.5ｍｍ,胚芽长约1ｍｍ的种子4ｎ(ｎ≥1)粒,分为四组。预期:不论胚根与地心引力的相对位置如何,幼根总是向地生长。

实验过程:取一只大号培养皿,填满湿棉花,将四组麦种,每组4粒(设ｎ=4),排成“口”字形经1、2、3、4组的胚根分别对准罗盘的北、东、南、西4个方向,并做好标记。排放时注意将种子放在棉花上,有胚根和胚芽的一面向外,再盖上培养皿。这样做,一是保证萌发和生长的空气;二是防止棉纤维羁绊幼根的生长,影响实验效果。将整套装置竖起,成第1组上、第2组右、第3组下、第4组左的状态,即使第1组成为对照,第2、3、4组为实验组,放在温暖避光处。

[方案二] 准备:选择大小及饱满度相当的豌豆种子3ｎ(ｎ≥1)颗,浸泡后分为三组培养至胚根刚突破种孔。用纸杯剪成等高的3组小花盆,并填满取自同一地点的等量土壤。

预期:不论豌豆种子在土壤中如何埋置,长成的主根都呈现向重力性。

实验过程:将三组培养好的豌豆种子分种在三组花盆中,取ｎ=4,第1组的4粒种子种孔向上,第2组的4粒种子种孔向下,第3组的4粒种子种孔偏向侧面,种脐在种孔上方,使第3组成为对照。埋置的土层深度一致,离表面1ｃｍ,适当洒水,三组花盆用胶带纸和泡沫塑料固定在一起。

[方案三] 准备:马铃薯块茎多个,纵切带一个芽眼的块茎,用赤霉素液浸泡打破休眠,并凉干;沙土一盆。

预期:不论马铃薯的芽眼与地心引力的相对方向如何,新芽总是背地生长,新根总是向地生长。

实验过程:将马铃薯小块茎分为两组,对照组小块茎上的芽眼朝正上方,实验组芽眼朝一侧横放,浅埋于湿的沙土中,置于较温暖的环境中。

[方案四] 准备:洋葱鳞茎2ｎ个,分为两组,都切除枯腐的老根,打破休眠。预期:不论洋葱正或倒挂,根总是向地生长。

实验过程:将两只大小相近的洋葱鳞茎,一只根部朝下,正挂起来,作为对照组;另一只根部朝上,倒挂起来,作为实验组。两组悬挂的高度一致,挂在同一避光环境中。在他们的根部都垫上多层纱布,定时洒水,保持纱布湿润,又便于根部的呼吸。

学生自愿组合成甲、乙、丙、丁四大组,分别按方案一、二、三、四进行实验。甲组和乙组的学生均在实验室操作好,带回教室培养和观察;丙组和丁组的学生带回家培养和观察。要求学生都做好详细的实验记录,包括观察日期、时间、环境条件(温度、天气)、实验对象的生长情况,最好拍成照片,以便分析结果和评价。4 实验结果的比较分析与报告

至第21天,所有小组的实验都已结束。教师将全班的实验结果汇总成表格,进行比较分析。各小组完成实验报告,并在全班交流。交流的重点是如何更合理地改进实验方案,使该实验更加简便、巧妙,更利于假设的验证。从甲组(冬小麦)、乙组(豌豆)、丙组(马铃薯)和丁组(洋葱)的实验现象及结果,得出实验结论:植物根在生长过程中,受重力影响,表现出向重力性生长的特性。收获与体会

自主性实验的过程对于学生是学以致用的过程,能激发学生对学习新知识的需求,例如种子萌发的条件、生长素的两重性、营养生殖、赤霉素的作用、单双子叶植物根的区别等。

自主性实验的开设更重要的是有利于学生创造力的培养,例如甲组的一位学生并没有按预定的方案操作,而是将装置好的培养皿“随身携带”,仍竖放培养皿,但每隔两小时旋转90°,使四组小麦的受力方向不断改变,实验结果是第3～4天现象明显,胚根向中心方向生长。这种方法颇具新意,但缺乏对照。如继续改进,可以成为补充实验来验证重力对根生长的影响。

指导学生开展自主性实验是对教师的知识水平、组织能力、实验技能等多方面素质的考验。教师应具备扎实的基本功和创新能力,还要积极创造条件在教学中为学生创新意识和实践能力的培养创设更为广阔的空间,使学生在实验设计、操作和对结果的观察、分析过程中取得更大的收获和提高,使学生的潜能得到开发,科学素养得到更好地培养。

第二篇：重力教学设计

《重力》教学设计

河南省虞县大候乡营盘初中

刘桂芝

一：教学分析：

（一）教学内容分析：《重力》是人教版九年级物

理第二节，是我们逐步认识我们地球上重

力环境的初步，也是了解牛顿定理的初步，从我们常见的苹果为啥落到地上，到天体之间的位置关系，让学生去了解我们生活在怎样的一个重力环境里，为后面的物理

学习打下良好的基础。

（二）教学对象分析：本节的教学对象是九年级的学

生，在经过了八年级一年的物理学习后，学生

大多能以从物理学的角度来考虑问题。

二：教学目标

（一）知识目标

1．知道什么是重力、重力的方向、重心．

2．理解重力的大小跟质量成正比，会用公式计算重力．

（二）能力目标

1．通过上节力的三要素的学习引入重力的三要素，培养

学生学习的迁移能力．

2．培养学生分析、解决问题的能力．

（三）情感目标

通过讲解重垂线和重心，培养学生尊重物理事实，应

用物理知识解决实际问题的科学探究精神．

三：教学重难点

（一）重点

重力的概念。

（二）难点

重力的大小。

重力大小的确定

四：教法，学法

（一）教学方法

（1）实验法，让学生动手，通过过程了解重力大小的原

因。

（2）电教法

通过多媒体教学法，让学生从多方面了解到一些物理现象。激发学生学习的兴趣。为概念的学习打下基

础。

（二）学法指导

（1）自主学习法，学生运用自主学习的方法，有利于

调动学生积极思维，培养学生主动学习的能力，使学生形成一个良好的学习品质。

（2）合作学习法

在物理的学习中经常用到合交流，有的实验要分工合作，合作的方法可以培养学生团结协作精神。

五

具体整合点

（一）利用多媒体创设教学情境，体验物理现象。

（二）利用多媒体辅助教学，化抽象为形象，使学生从

感性上更好的认识事物真象。

（三）在信息技术的有效支撑下，学生的情感得到升华，课堂充满了活力。

六 课前准备

搜集物体间的引力，重物落地的有关视频，自制教学课

件

七 教学过程

教学流程图

教学环节情景导入重力的概念重力的大小重力的方向重心播放图片探究播放图片小结结束学生讨论作习题

第三篇：“重力”教学设计

“重力”教学设计

课题：重力

教学目标：知识与技能1．知道重力是如何产生的；2．知道重力的大小与质量成正比，并能用公式G=mg计算有关问题；3．知道重力的方向总是竖直向下的。过程与方法1．通过生活体验和实验观察，重力的方向总是竖直向下的；2．通过实验探究重力大小与质量关系，分析实验数据，学习信息处理方法。培养学生初步的分析、概括能力。情感、态度、价值观1．培养学生交流、合作以及实事求是的科学态度和勇于创新精神；

2、使学生认识到科学技术对社会和人类生活的重大影响，进一步增强学生对科学的热爱。重点：探究重力大小与质量成正比G=mg。难点：理解重力的方向总是竖直向下。教学设计

教学设计 设计意图

一、导入重力概念

流程：观察现象→提出问题→建立概念→深化概念 观察现象学生观看和重力有关的现象（课件1①苹果下落 ②水往低处流 ③抛出的球落地 ④羽毛飘落）

提出问题你还看到过哪些与此类似的现象？教师充分鼓励学生讨论交流，然后提出问题（课件2①你看到的这些物理现象有什么共同特点？ ②物体下落的原因是什么？）

建立概念在讨论的基础上，学生很容易得出重力概念：由于地球吸引而使物体受到的，能够使物体下落的力。

深化概念教师再次提出问题（课件3①重力的施力物体是什么？ ②地球对地面附近物体有重力作用，地面附近物体对地球有没有这种作用？）学生讨论使概念得以深化。

二、研究重力方向

流程：提出问题→学生猜想→实验验证→实验深化→知识应用

提出问题教师再次展示课件1提出问题：重力的方向如何？ 学生猜想向下。

演示实验学生的猜想是模糊的、片面的。猜想的正确性有待于实验的检验，适时进行演示实验：1物体自由落体2重垂线

学生归纳重力的方向就是物体自由落向地面的方向，就是悬挂物体的线自由下垂的方向。教师补充：这一方向就是竖直方向，学生归纳得出结论：重力的方向竖直向下。

继续深化学生潜意识认为重力的方向总是垂直地面，为澄清这一认识，教师及时提出问题：重力的方向是否总垂直地面？学生讨论之后实验验证。（课件4）

学生讨论归纳得出：重力的方向并不总是垂直地面；重力的方向总是竖直向下的。

问题解决：（课件5）小明在用天平测质量时，没有找到合适的水平桌面，请你用手头的东西检查一下自己的桌面是否水平，可否供小明使用？

三、探究重力的大小

流程：提出问题→猜想假设→制定计划、设计实验→实验探索→分析数据、得出结论

提出问题重力有大小吗？你如何感受到重力是有大小的？学生充分交流讨论说明自己的观点。然后提出问题：重力的大小与什么有关？有什么关系？

猜想假设学生通过刚才的讨论很容易得出：重力的大小与质量有关，质量越大，重力越大。

制定计划、设计实验教师肯定这一猜想，指出：在缺乏足够依据的情况下所做出判断称为假说，假说的正确性有待于实验的检验，你认为这个实验需要测量哪些物理量？你需要哪些实验器材？怎样测量？在学生制定计划设计实验的基础上，教师适当补充自己的意见，形成如下实验方案（课件6）

1．需测的物理量：物体所受重力的大小 2．实验器材：测力计、钩码一盒 3．实验步骤和记录 实验次数 质量(kg)重力（N）

重力/质量（N/kg）1

实验探索学生实验，教师巡视指导。

分析数据、得出结论找多组学生出示实验记录，对学生得出的正确结论给予肯定，教师进一步补充说明。至此，重力大小与质量的关系确定：物体所受重力与质量成正比。G=mg(g=9.8N/kg)

巩固应用例题.四、自学重心

出示自学提纲：提出要求引导学生自学（课件7）

1.重力的作用点叫做什么？

2.均匀规则几何体的重心在什么位置？你能想出一个简单方法，测你的直尺重心吗？

3.怎样测出不规则薄板的重心所在位置？为什么这样做？请你试着做一做。

学生讨论交流：实验验证，得出结论。（课件8）

五、STS教育

地球对地面附近物体的重力使物体总也不能脱离地球，而人类采用现代科学技术克服地球吸引与大气屏障，将人类活动范围从地球扩展到太空，这就是航天技术。向学生介绍我国神州5号载人飞船发射升空情况，要求学生翻阅近期报刊报纸或上网查询有关资料并与同学共享.六、小结与反馈

通过课件生动再现物理现象，提出问题，引发思考，从而达到创设情境、设疑激趣的目的，体现了“从生活走向物理”的课程理念

培养学生对科学实事求是的态度，认识到实验是研究问题的基本方法

在本环节对实验进行了如图所示的改进，从而使实验现象更直观、更明显。

此环节设计目的在于，激发学生学习兴趣，培养学生创造精神，使学生认识到物理与实际生活密切相关。也体现了“从物理走向社会”的课程理念。

由于探究具有悬念，对学生具有挑战性和吸引力，能使学生体验科学的研究过程与方法，并能从中获得成功的喜悦，提高学习的信心，所以此环节安排为实验探究。

此环节的核心内容是问题的提出、假说的建立以及实验方案的设计。教师不能包办代替，而应是探究活动的组织者、引导者。

本环节设计目的在于：

1、使学生关心科技，认识到科学技术对社会发展的影响。

2、使学生学会利用社会的学习资源进行学习。

板书设计 重力

课外活动设计

1．写作与体会：我们生活在地球上，一举一动都受到重力的影响，要是一旦失去了重力，我们的生活又会怎样？这是一个很有意思的问题，请你就这个问题写一篇小论文，字数不限。

2．设计与制作：利用重力知识你能否做一个水平器？试一试，画图说明。

第四篇：重力教学设计

《重

力》教学设计

伯士初中

刘菊梅

教学目标

（1）知识与技能

①知道重力是由于地球的吸引而产生的。了解重心。

②理解重力的大小跟物体的质量成正比，会用公式G=mg计算重力或质量。③理解重力的方向是竖直向下的。（2）过程与方法

①通过参与探究活动，学习拟定简单的科学探究计划，能收集实验信息。

②通过分析实验数据，学习信息处理的方法，有初步的信息处理能力和初步分析概括的能力。

（3）情感、态度和价值观

通过观察和实验，使学生树立以观察和实验的方法来研究物理问题的思想，使学生乐于探索自然现象和日常生活中的物理学原理。

教学重点、难点

1．教学重点及其教学策略： 重点：重力的方向和大小

教学策略：通过实验探索、观察思考和实例分析来加深理解。2．教学难点及其教学策略：

难点：重力概念的建立及重心概念的形成

教学策略：通过大量典型实例，分析概括，教师点拨

教具及学具

弹簧测力计、钩码、细线、小球、铁架台、自制坐标轴等。

设备

多媒体

教学过程

（一）自学引入（4分钟）

利用多媒体展示图片（牛顿在苹果树下思考，苹果下落），说明牛顿在思考的伟大的问题，今天我们也跟牛顿一样一起来思考一下这个伟大的问题。

自学指导

/自主学习1：

认真观察教材48页彩图。3分钟独立阅读并思考教材提出的三个问题（找共同点）。引入课题——重力

（二）新课教学

1、什么是“重力”（2分钟）

进一步从力的作用效果启发引导学生分析现象产生的原因，苹果向下落？苹果的运动状态改变了没有？改变了？为什么？受力了。所受的力是谁给的？地球。地球对他附近的物体由于吸引的作用而产生的力。总结得出重力的概念：由于地球的吸引而使物体受到的力叫重力。学生知道了重力的概念后教师接着让学生充分例举他们熟悉的重力现象，使他们意识到地球周围的一切物体时时刻刻都受到重力的作用。根据重力的英文单词给出重力的表示符号“G”.。单位牛顿（N）.接着以下落的苹果为例，分析施力物体和受力物体。

2、重力的“大小”（14分钟）

通过提问：不同的物体受到的重力会相同吗？引入重力大小的决定因素这部分内容。自学指导/自主探究2（约3分钟）

提出问题：重力的大小跟什么因素有关？，设计实验方案，探究物体所受的重力的 大小跟什么因素有关，先独立阅读和思考、后小组讨论，6分钟后小组代表展示。

1、如何用实验探究重力的大小跟什么因素有关？

2、你设计的方案用的是哪种科学研究方法。

在此过程中教师展示探究的其中六个要素指导学生完成问题后总结得出试验方法。学生实验：学生分组进行实验，学生用弹簧测力计测量不同数量钩码的重力，并把数据记录在书上表格中，教师巡回指导。（3分钟）

学生实验将数据填入表格后，教师引导学生描点做出图像分析后得出：质量增大几倍，重力也相应增大了近似的倍数，即（结论）：物体所受的重力跟它的质量成正比。比值约是９.８Ｎ／Ｋｇ，是个定值，用g表示，其大小在同一地理位置时相同，不同纬度g值不同。在粗略计算时，也可取10N/Kg，接着介绍g的值读法和含义。

G表示重力，m表示质量尝试让学生按数学关系写出物理公式表达形式。在得出公式后进行运用（2分钟）

练一练：书写演算过程，同时强调解题时应注意的问题（只有m的单位用千克时，计算出的重力G的单位才是N），培养学生利用重力公式解决问题的能力。

3、重力的“方向”（8分钟）

教学时学生做实验探究，用细线把物体悬挂起来，静止时让学生观察线的方向是竖直方向。让后缓慢的改变木板的倾角，观察悬线的方向。最后剪断细线，同时让学生观察：物体在重力作用下沿什么方向下落？

提出问题：两种情况下观察的方向是否一致？与当地地面情况是否有关？是否与当地地面一定垂直？学生经过分析得出：重力方向不一定始终垂直于地面，教师这时可指出：但它垂直于水平面，我们观察到的这个方向与重力的方向是一致的，称为“竖直向下。指导学生阅读信息快递内容。进一步强调重力的方向，并通过多媒体图片演示苹果在重力作用下的运动方向，让学生了解竖直向下就是该点指向地心的方向。

多媒体演示一些物体受到的重力方向。并进一步提问重力的方向在生活中有哪些应用。多媒体演示重垂线（铅垂线）的作用：（1）可以判断墙体是否竖直。（2）检验平面是否水平。

4、重力的作用点——“重心 ”（5分钟）

教师提问，是否地球把重力施加在物体的任何地方？

通过小实验（无法站起的自己）让学生体会重力把力作用在某一个地方，从而引入重心的概念 ：重心是重力的作用点。

重心在的位置不仅跟物体的形状有关，而且还跟材料是否均匀有关。向学生出示圆形薄板和方形薄板等质地均匀、外形规则的物体，指出其重心就在它的几何中心上（演示），通过演示光盘的重心确定，强调重心可能不在物体上。

利用重心的平衡特点，还能找出材料不均匀或形状不规则的物体的重心（支撑法）

通过实例演示重心决定物体的稳度（若课堂为四十分钟一节，这部分内容留作课后延伸3分钟）

6、课堂小结（学生说说本节课的收获）（2分钟）

通过板书对该节课的知识进行总结梳理。并指出力的大小、方向、作用点称为力的三要素。

7、课堂检测与评价（3分钟）

赛一赛：多媒体展示检测题目学生以抢答，抽答形式进行比赛

最后以一个话题讨论：“假如没有重力，世界将是什么景象？”结束。

第五篇：《重力》教学设计

八年级物理下册教学设计

八年级物理下册教学设计