由教育部基础教育司主办的第十届全国中小学实验教学说课活动已圆满结束。经各省、自治区、直辖市推荐，中国教育装备行业协会评定马廷轩等1114名教师（团队）为2024年全国中小学实验教学能手。我校刘远辉老师在省教研员夏伟宁老师、市教研员那长明老师及附中物理教研室主任张宇老师的指导下，以《超重和失重》为课例，经过校、市、省级层层选拔，最终荣获“全国中小学实验教学能手”荣誉称号。
《课程标准》中对本节课提出的要求是：“本节课通过实验，认识超重和失重现象。”“通过各种活动……体验超重和失重现象”。《课标》还提出：在本章中“根据牛顿第二定律，设计一种能显示加速度大小的装置。”
刘远辉老师在制定教学目标时，特别注意贯彻执行《课程标准》要求和核心素养的培养理念，对课程进行了大量的创新设计。实验亮点主要是：
实验（一）踩爆气球
实验设计思想：教材提供的新课引入方式比较简单，刘老师设计的踩爆气球实验，既有震撼力，又能激发疑问，引发更强烈的学习动机。
实验（二）体验与探索相结合的学生实验
体验实验（1）、弹簧秤+钩码（原理：手持弹簧秤上下运动，体验超失重现象）
体验实验（2）、亚克力板+磁铁2块（原理：失重时最大静摩擦变小，磁铁吸到一起）
体验实验（3）、自制超失重发光指示仪（原理：通过红蓝指示灯来指示超失重。这种设计将超失重现象转化为由灯的颜色来指示，利于快速判断超失重，也利于学生形成“转换”的研究思想。）
上述三个体验与探索的实验设计思想：通过多个不同的实验，让学生充分体验和分析超重和失重现象。
实验（三）自制升降电梯
实验设计思想：
1、定性研究：用本装置结合传感器可以定性显示超重和失重现象。
2、定量研究：用本装置结合其他器材可以测量电梯加速上升过程中，悬挂钩码所实际受到的拉力与相应的实际加速度，利用牛顿第二定律完成对超重现象的定量运算。
实验器材：自制电梯、传感器、钩码、牵引绳、手机（phyphox软件）、电脑
实验创新要点：教材中设计的超失重实验都仅是偏重定性的研究，提供的传感器示意图虽然能读出拉力大小，但定量研究程度仍不够。教材配置的例题虽然涉及了定量运算，但又缺少跟例题相配套的实验操作，缺少现实感。本实验设计既能够测量超重时的实际拉力和实际加速度，还能完成定量的运算，验证了超重现象严格遵循牛顿第二定律。从而加深学生对超失重概念、规律的理解。
实验（四）手机录制各种完全失重情形
实验设计思想：让学生自己动手，用手机录制完全失重视频，并慢速回放，以便观察。拓展了体验，也增强了趣味性，加深了认识。其中火焰在完全失重情况下收缩为球形的实验颇为震撼。
实验（五）根据转换法思想，指导学生将弹簧秤改装为加速度计，用其测量加速度。将测量结果与用手机phyphox软件测量的加速度结果相比较，检验其精确性。
在教学过程上，刘远辉老师设计了9大环节，为突出重点，突破难点，其中有7个环节都充分发挥了实验的功能。
（一）、趣味实验，激发疑问
由教师演示踩爆气球实验，提出问题：为什么人下降到接近最低点处气球发生爆炸？带着这个问题开始本节课内容。
（二）、创设情境，引入概念
教师演示台秤上的蹲起实验。引导学生发现台秤示数大于或小于重力的情况，引入超失重概念。
（三）、列表归纳，寻找规律
观察并记录蹲起实验的现象，通过小组讨论，分析比较，最终得出超失重的运动学特征是加速度方向向上或者向下。
（四）、演绎推理，严谨论证
上述得出规律的方法属于归纳法。归纳法缺少一般性，所以在这个环节，让学生通过演绎推理来证明为什么由加速度方向可以判断超重或者失重。这样就得到了普遍性的规律。
（五）、小试牛刀，回扣引入
利用刚学到的超失重概念来解释踩爆气球实验。学生认识到是由于人处于超重状态导致了气球承受过大压力而爆炸。同时，还可利用生成性实验资源提出问题——下蹲开始瞬间为什么气球会先发生向上的隆起？让学生认识到开始瞬间还存在失重现象。使实验资源得到了充分利用。
（六）、体验预测，初步应用
前面的环节完成了对超失重概念的认识，并找到了规律。本环节通过设置几个小实验，让学生根据超失重的规律预测实验中可能出现的现象。并通过亲身操作加以检验。既能加深对知识的理解，又有亲身体验，利于激发学习兴趣。
（七）、定量探索，强化认识
现行教材内容具有如下局限性：
第一，教材虽然给出了传感器的应用，但只是定性体现了力的瞬时变化情况。
第二，教材例题对超重现象进行了定量计算。但是未从实验角度加以验证，缺少现实感。
本环节利用自制电梯，利用手机phyphox软件的加速度测量功能、力传感器以及excel表格数据处理功能，在课堂上高效完成对超重现象的定量研究，从实验角度，在误差允许的范围内证明了超重现象满足牛顿第二定律。
（八）、完全失重，深化理解
在前面失重的理论分析基础上，取加速度a=g即得到完全失重概念。以往实验更多侧重的是自由落体情况下的完全失重演示。为了让学生更充分理解完全失重，刘远辉老师设计了多种情况下的完全失重实验：自由落体、斜抛、浮力消失……
（九）、学以致用，拓展提升
刘远辉老师还指导学生完成课后小实验：“火焰收缩”和“加速度计”。学生将弹簧秤改装为加速度计，用其测量学校电梯的加速度。并将测量结果与用手机phyphox软件测量的加速度结果相比较，以检验其精确性，效果很好。
本节课相关实验设计除了传感器外，其他器材均是由生活中容易找到的材料做成，绝大多数实验学生在家就可以独立完成，极大地激发了学生动手实验的热情，有力的促进了学生物理核心素养的形成。
但行前路 无问西东
刘远辉，物理党支部书记，校优秀党务工作者，中学高级教师，哈师大教育硕士，哈尔滨市骨干教师，哈尔滨市优秀教师，哈尔滨市四有好老师，区级优秀班主任，多次市教育局记功奖励，哈师大硕士研究生导师，物理奥林匹克竞赛教练员，多篇文章在《中学物理教学参考》、《中学物理》、《物理通报》、《物理教学探讨》、《黑龙江教育》等核心期刊发表或收录在书籍中，《楞次定律》公开课在全国教育科学方法会议上做课例展示，校园赛课百花奖特等奖，多次为全市教师做高三备考复习指导，参与人教版教材改编研讨，为全市教师做教材培训讲座，为全市高三模拟考试命题，为全省骨干教师做专题讲座，为省内外兄弟学校做高考复习讲座。多年担任高三备课组长。
刘远辉老师信奉特级教师于漪教授的名言——“一辈子做教师，一辈子学做教师”。今后，他将不断提升自己，继续以“认真就是水平，态度就是能力”的信念对待每一份工作，以期不辜负学校的信任，不辜负社会的期望。治教之路漫漫兮其修远，他愿做执着求索的取经人……
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