6．关于重力大小跟什么因素有关的探究

本节课的教学重点是理解重力大小的公式G＝mg。教师们在设计这一教学内容的时候，大都选择通过探究来让学生获得这一知识。

教学片段：

师：刚才我们研究了重力的作用点和重力的方向。我们知道，力有三要素，大小、方向、作用点。重力的大小和哪些因素有关呢？请同学们猜想一下。

生：（经过思考之后）和物体的质量有关。

师：能不能进一步猜想有什么样的关系呢？

生：质量越大的物体，重力越大。

师：这位同学提出了猜想，是否正确呢？我们不妨通过实验来探究。（介绍所给的实验器材：测力计、三个不同质量的物体等，让学生设计探究方案，记录相关数据）

生：（在明确了数据记录要求之后，开始实验。一个学生用手提着测力计，另一个学生在下面挂上物体，然后进行读数和记录，获得了如下的表格）

师：（投影展示学生的表格，问）大家得到的是否是这样的结果？从这个表格中能得到什么样的结论？

生：重力随着质量的增大而增大。

师：也就是说，我们刚才的猜想是正确的。现在请同学们再在作业单上给出的绘图纸上，将重力随质量发生变化的图线画出来。

生：（紧张画图，教师指导）

师：（展示学生绘制出来的图线）都是过原点的直线，说明重力确实和质量成正比，而且不难看出这个比例系数都是一样的，大约等于10。

我们这是一个粗略的测量，科学家经过严格的测定表明，在地球上，物体的重力和质量之间的关系为G＝mg，式中g为比例系数，在地球上的值为9.8N/kg。

随想：通过探究来让学生获得对重力大小的认识，这个思路显然是正确的，从课堂教学的实际看，也基本上达到了预期的目的。从进一步提升探究的质量来看，有一下几点需要完善：

    第一，学生的猜想

猜想是探究学习的起点，后续的实验设计、具体操作等都是根据学生的猜想而建立起来的。我本来以为学生可能会提出如下的一系列猜想：重力的大小可能与①物体的体积；②物体的质量；③物体的形状；④它相对地面的位置；⑤物体的密度等等有关。但实际课堂上只有“和质量有关”这唯一的猜测。

是学生的思路不够开阔吗？我认为不是，这主要有两个方面的缘由：一是教师自己想要的就是这个猜想，一看到学生说出来了，正中下怀，立即开始往下进行，不给孩子们进一步猜测的时空（本节课这个环节进行的就非常快，教师没有再问还有没有其他的想法）；二是学生自己对这节公开课也非常重视，提前预习了教学内容，对重力和质量的关系已经有了初步的认识，他们的猜想就是为了配合教师的教学而已。

教师不希望孩子们有更多的猜想，是担心他们说出自己没有准备的内容，一时难以回答，或者纠缠不清，影响教学的进程；学生已经知道了今天要得到的知识结论（这种情况在探究的设计中是经常出现的），该如何设计问题，让学生有更深层次的思考和猜想，是在教学设计中需要进一步研究和探讨的。否则，这样的探究就会变成一种表面上的探究，实质还是验证性实验。

如果学生根据已有的知识和生活经验，提出了我所说的上述5个不同的猜想怎么办？教师要引导学生一起分析：体积和密度对重力的影响都可归纳到质量当中。同种物质，体积越大，质量越大；相同体积的不同物质，密度越大，质量越大。所以只研究重力与质量的关系即可。物体所受重力与位置的关系到高中再去探讨。物体的形状是否对重力产生影响，给他们准备一块橡皮泥，让他们捏成不同的形状进行测量，即可得到结论。教师应带领学生对部分假象进筛选，找出共同的研究目标。

第二，探究的控制和开放

课堂探究和课外的研究性学习，有一个很大的区别，一个受学习时间的限制，一个不受限制。因此课堂上的探究不能做到开放式，是有控制的开放。在整体上控制教学进程的基础上，给学生一些开放的时空。因此，课堂探究教学的度的把握很重要。

我在听这节课的过程中，感到教师控制的比重大了一些，开放的比重小了一些，学生一步步地跟着教师的命令走，看上去步调一致了，但学生独立思考的机会少了。

哪些环节可以再开放一些？比如各个组中所给的物体的质量，是否可以有不同的组合？ 100g、200g、300g是一组，50g，100g、150g也可以是一组……，多组不同的数据都能得到相同的结论，给学生的印象会更深刻。比如数据的处理，是否可以在表格记录的基础上，有的小组以写出函数式为主，有的以图象处理为主？用不同的处理方式来表达同一个探究的结论，就有了一定的开放度。

第三，绘制图线的目的

在得到了数据表格的基础上，再让学生绘制图线，其主要的目的是什么？这是教师在设计这一部分教学的时候要思考清楚的。我个人认为，数据表格本身已经能够非常清晰地看出G与m的正比关系，以及它们的比例系数，绘制图线并没有给学生提供新的信息。对于第一课时的教学内容来说，可能还增加了学生的学习负担。

前面我已经谈到，在得到实验的原始数据之后，物理实验的数据处理有两种基本的方法：一种是给出函数关系式；另一种是通过绘图，拟合图线，得到变化的规律。在这个探究实验中，显然前面一种方法比较简单，后面一种方法比较复杂。教材配套作业中原本的设计就是让学生在课后再用绘图的方法试一试，获得一种体验。

第四，注意探究过程的细节

有两个细节引起了我的注意：一是学生在测量力的时候，都是用手提着测力计，而身边就有铁架台，很少有人想到应该将测力计挂上去测量，减少人为因素对测量的影响；二是部分学生绘制的图线，在整个绘图纸上只占据了一个非常小的区域，要么缩在原点附近，要么靠近某一坐标轴，反映出他们选择坐标单位长度时，欠考虑。绘制的图线，要减小误差，就要求图线能够在坐标的中部位置，这就需要学生合理确定单位长度。这些问题教师要引起注意。

拉拉杂杂写了四篇随想，到这里告一段落。正如开头所说，朱老师整节课的教学设计和教学效果还是不错的，得到了与会老师的好评。也正是因为这节课上的不错，才有了许多值得回味的地方，才有了上述四篇的评论。上述的评价是我个人的一些看法，欢迎大家进一步探讨。希望我们的老师们能够将目标聚焦在课堂教学的研究上，共同提高中学物理的教学水平。