——“自由落体运动”教学案例设计
【摘要】自由落体运动是一种初速度为零的匀加速直线运动，本节课的教学设计主要是以创设物理情景和学生自主实验探究为主，加强同学间的讨论与交流，师生间的相互反馈，培养学生合作学习的精神。课堂以问题和小组交流贯彻教学的始终，不断提出新问题，不断解决新问题，培养学生的逻辑思维能力。
【关键词】自由落体运动；情景与探究；物理教学案例
一、情景与探究相结合的教学案例设计背景
根据高中物理新课程的目标要求，高中物理要培养全体学生的科学素养和创新能力，不仅要让学生学习物理学的核心概念，掌握物理学研究的基本技能，了解物理学的发展历程、主要成就以及对社会发展的影响；更强调对学生科学探究能力、实践能力、自主学习能力的培养；同时必须体现以人为本的教育思想，要培养学生的学习兴趣，培养学生实事求是、敢于创新的科学态度和科学精神；紧密联系科技、环境和社会三大主题，增强学生的社会责任感和使命感，使学生得到全面的、可持续的发展。
二、情景与探究相结合的教学案例设计内涵
情景与探究相结合教学设计的目的是要达到高中物理新课程的目标要求。如何帮助学生建立合理的自由落体运动情景和引导学生自主实验探究是教学的关键。心理学研究表明，在学生的学习中调动眼、耳、口等各种感觉器官共同参与学习过程，则学习效率将得到极大的提高；而建构主义学习理论所要求的学习环境必须具备的基本要素是“情景创设”、“协商会话”和“信息资源提供”。
为此创设情景和实验探究是物理教学的主线：一、在课堂教学上首先通过落体运动视频，给学生以直观的感受，创设学习的良好情景；通过“测反应时间”的游戏，教师引导学生观察、思考，目的是激发学生探究的兴趣、活跃课堂的气氛。再通过电脑动画设计科学的模拟出落体运动的情景，教师提示，让学生思考、讨论，先让学生得出自己的结论后，讨论初步得出落体运动共性和特性。二、要让学生经历实验探究过程体验科学探究方法，使学生学会如何透过生活中的表面现象去探究规律，教师再分析并总结落体运动规律，给学生提供科学而丰富的信息资源，得出正确而科学的结论。由此培养学生的观察能力、空间想象能力、协同学习的能力、交往能力、合作精神、科学的思维能力，使学生的学习过程变得轻松而高效，并且同步培养学生自主学习的能力，乐学、会学的学习氛围，为学生的可持续发展提供必要的训练。
三、“自由落体运动”教学案例设计流程图
四、教学过程设计
教学
环节 教学内容及教师组织活动 设计意图
㈠
课题引入
媒体片头播放落体运动情景（伴有背景音乐）
1、活动设计
课前设计好“测时间反应尺”
引问：“一般刻度尺是用来测量什么的”
生答：一般是用来测量长度的。
师：“老师手中的这把尺很神奇，它不仅能测量长度，还能测量时间，并且能测出同学们的大脑反应时间，谁想知道自己的大脑反应时间是多少？可以用我这把尺来测量。”
2、引入课题
同学们一定想知道这把尺为什么能测出你的反应时间，它的奥妙与我们今天所要认识和研究的一种运动密切相关。
3、播放电脑动画
（1）石头从空中落下来
（2）雨滴从屋檐下落
引问：观察并指出以上画面情景中物体相似的运动特点。
教师在学生表述的基础上提出问题：画面中的物体都做竖直下落运动，这类下落的运动称为落体运动，这节课我们一起来研究落体运动是否具有一定的规律。
创设情景，激发学生的学习兴趣和求知欲望。
选几个学生上来测反应时间，比比谁的反应时间快。这样可以调动学生的积极参与。
目的是通过这一活动产生“惊奇”效果，激发学生探究的兴趣，活跃课堂气氛。
从生活情景中构建物理情景，以培养学生在生活中联系物理的习惯。
㈡
落体运动的思考 1、 提出问题
落体运动的快慢与什么因素有关？
提问：以经验来看是否重的物体一定下落得快。
培养学生思考问题、分析问题的能力
㈢
实验与探究 Ⅰ 1、教师演示实验⑴
①先让一张硬纸片和一张薄纸片同时从同一高度下落。（观察结果：重的物体下落得快）
②把薄纸片揉成纸团再和硬纸片同时从同一高度下落。（观察结果：轻的物体有时也下落得快）
③把体积相同的塑料球和铁球同时从同一高度下落到水平桌面。（让同学用耳朵听声音，结果：只有一个声音，说明轻重不同的物体同时落地。）
⑴引问：生活实际中物体下落快慢不同可能是受什么因素影响。
⑵猜想：影响下落快慢的因素是空气阻力吗？
2、教师演示实验⑵
牛顿管实验
引导学生从观察到实验现象得出结论。
3、得出概念
物体仅在重力作用下，从静止开始竖直下落的运动叫做自由落体运动。 培养学生的逻辑推理能力，为学生实验探究指明了方向。
通过牛顿管实验使学生认识到：
⑴探究现象背后的实质原因必须考虑或排除外界因素干扰。
⑵科学实验是科学探究的有效方法。
此处学生做结论是可以的，但学生的结论不应是最后结论，最后结论应是老师给的，这样才能“钉”每个学生的脑中。
㈣
实验与探究Ⅱ 1、学生自主实验探究自由落体运动规律
利用多多媒体播放自由落体运动的视频，引发学生探究的兴趣，引导学生对自由落体运动规律定性的猜想。
猜想：是初速度为零的匀加速直线运动？
⑴在老师提供实验器材和引导下学生分组独立完成实验。
⑵记录数据
⑶分析与结论
①S＆not；—t图象 ②S—t2图象
③阶梯法
分析总结得出：a、位移与时间平方成正比。
S=kt2
b、△S=at2
结论：自由落体运动是一种初速度为零的匀加速直线运动。
⑷自由落体运动规律
①是初速度为零的匀加速直线运动，其中加速度是常量，用g表示，g称重力加速度。
g=9.8m/s2
位移公式：S= gt2
速度公式：V=gt
②重力加速度
地球上不同位置的重力加速度一般是不同的。
小组实验、操作、记录、思考、交流讨论、分析与总结实验结果。
在这过程中老师只是提供探究的一些方法和引导探究的思路，这样做主要是体现了教师的主导作用、突出了学生的主体地位。
目的：
通过学生的独立探究，锻炼学生的动手、动脑、动笔、专心的良好探究习惯，培养学生分析实验能力、逻辑思维能力和团队合作精神。让学生知道科学是来源于实验与探究。
㈤
生活
应用 ① 蹦极 ②跳水
学生观看视频
让学生知道生活离不开物理，物理离不开生活。
㈥
课外活动 课外制作反应时间尺
现实生活中人们遇到某钟情况时，大脑能迅速作出反应。人从发现情况到作出反应采取行动所需的时间叫做反应时间。你能否制作一把尺，直接从尺上读出被测者的反应时间呢？ 让学生知道学习物理是可以用来制作我们日常生活的工具以及科技产品，这样能使学生更加的热爱物理、热爱生活。
作业 47页第3、4题。 课后独立完成
培养学生应用能力。
㈦
板书设计 第四节自由落体运动
一、定义：
物体只在重力作用下从静止开始下落的运动。
二、运动规律
g=9.8m/s2
位移公式：S= gt2
速度公式：V=gt 能有效帮助学生梳理本节课的知识和内容。
五、教学案例反思
这是我上的一节校内公开课，试用课改精神，创设物理情景，让学生自主学习、主动参与、动手实验中学习知识，充分调动学生学习兴趣和积极性，同时在分组实验中充分体现了合作探究的精神。从课堂上来看：一、学生喜欢观察物理情景，也喜欢表达自己的看法，多数学生积极参与讨论和交流。二、自主实验探究过程中，我叫同学们进行猜想和设计实验，他们很活跃，想法也不少，由于本节课授课时间是两个课时，而公开课只有一节课的时间，为了猜想更有条理性、目的性，体现新课改的重过程突出效果，先采用阶梯法，再引导学生利用S＆not；—t图象、S—t2图象以及V—t图象法验证猜想是否正确。后面的实验数据处理对学生来说难度比较大，虽然我有提示和引导，但是仍有少数学生未能掌握。
整个课堂教学中，改变了重知识传授、轻学习过程的传统教学方法，利用物理情景与实验探究相结合，让学生人人参与，主动探究，真正在课堂上动起来。在过去的课堂中，我们总是怕学生能力不够，不敢让学生自己探究，但事实上学生的能力还是很强的，我们要相信学生，这样才能调动学生学习的主动性。
当然在这节课中我也发现一些问题：
（1）有少数学生动手能力差，个别女生不敢放手做实验。
（2）学生处理数据能力和作图能力掌握不够，所以在实验当中有些组未能完成实验。
（3）学生基础相差比较大，并且是平行班，所以还要从基础上进一步的提高学生探究能力，包括猜想能力、设计实验能力、动手能力、数据处理能力、作图与实验分析能力。
六、教学案例总结
上课前播放落体运动情景（伴有背景音乐），创设情景，激发学生的学习兴趣和求知欲望。从学生的“测反映时间游戏”引入来创设问题情景，建立问题期待，能有效地激发学生学习的动机。从生活情景中构建物理情景，有利于学生将所学的科学知识与社会、生活实际相联系；增加“轻的物体（薄纸团）比重的物体（硬纸片）下落快”的实验设计使得实验探究更全面；电脑动画课件仅是对教学起辅助作用。整堂课的设计体现了课程改革的理念：“学生是知识的构建者”、“教室是师生之间交往、互动的舞台”、“教室是传授知识的场所，更应该是探究知识的场所”。
本节课以情景创设与实验探究相结合为主，充分体现新课标强调培养学生科学探究能力的要求，将物理情景、实验探究与逻辑推理结合在一起，渗透了对学生的实验技能、探究意识、科学思维能力的培养。自我感觉本节课应该是一堂成功的物理课，也得到了不少同行的好评。
参考文献
[1]张大昌．物理必修①．人民教育出版社．2004年5月第一版．
[2]周誉蔼．物理必修①教师教学用书．人民教育出版社．2004年6月第一版．
[3]阎金铎、田世昆.中学物理教学概论.高等教育出版社.1999年5月第一版.
[4]吴惟粤．物理优秀教学设计与案例．广东高等教育出版社．2005年3月第一版．
[5]任志鸿．高中优秀教案物理必修①．南方出版社．2005年7月第一版．
[6]赵鹏程、赵正、冯文全、傅林.教育学.西南师范大学出版社.1998年8月第一版.
[7]王棣生.中学物理创新教法45分钟优化设计.学苑出版社.1999年8月北京第一版.
|
|