劉偉　史春梅

【教材分析】

本節(jié)課選自人教版高中《物理》新課標(biāo)必修一第二章第5節(jié)。落體運(yùn)動(dòng)是一種常見(jiàn)的運(yùn)動(dòng)，自古以來(lái)許多人都研究過(guò)，伽利略對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的研究意義巨大。本節(jié)之前，教科書(shū)已安排了勻變速直線運(yùn)動(dòng)的研究方法和勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律的運(yùn)用，以及有關(guān)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的使用方法和紙帶的處理方法。因此，自由落體運(yùn)動(dòng)可以作為勻變速直線運(yùn)動(dòng)的一個(gè)具體實(shí)例來(lái)進(jìn)行講解。為便于學(xué)生接受，教科書(shū)的表達(dá)分為兩節(jié)。

本節(jié)課主要是通過(guò)演示和實(shí)驗(yàn)探究，組織學(xué)生進(jìn)行探究活動(dòng)，分析得出自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，明確重力加速度的意義，使學(xué)生對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律有具體、深入的認(rèn)識(shí)。這樣安排既是對(duì)前面所學(xué)知識(shí)的回顧與應(yīng)用，同時(shí)也為日后學(xué)習(xí)平拋運(yùn)動(dòng)等復(fù)雜運(yùn)動(dòng)奠定基礎(chǔ)。通過(guò)實(shí)驗(yàn)演示和實(shí)驗(yàn)探究起到培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題、探究規(guī)律的能力，使學(xué)生明確學(xué)會(huì)研究物理問(wèn)題方法的重要性，同時(shí)也是對(duì)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)方法和科學(xué)思想養(yǎng)成教育很好的載體。下一節(jié)介紹落體運(yùn)動(dòng)的研究歷史，主要是介紹伽利略對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的研究過(guò)程和他的科學(xué)思維方法，使學(xué)生對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的認(rèn)識(shí)上升到更高的層次。

【學(xué)情分析】

高一的學(xué)生在學(xué)習(xí)本節(jié)內(nèi)容之前，已經(jīng)學(xué)習(xí)了勻變速直線運(yùn)動(dòng)的相關(guān)知識(shí)和打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的使用方法以及紙帶的處理方法，而自由落體運(yùn)動(dòng)作為勻變速直線運(yùn)動(dòng)的一個(gè)特殊實(shí)例，其基本的研究方法與研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)的方法是一致的，因此學(xué)生在知識(shí)上已經(jīng)具備了接受自由落體運(yùn)動(dòng)知識(shí)的條件，在此時(shí)引入該內(nèi)容是恰到好處的。但本節(jié)課面向的是高一學(xué)生，這部分學(xué)生雖然已經(jīng)具備了一定的實(shí)際生活經(jīng)驗(yàn)，但通常學(xué)生會(huì)認(rèn)為物體越重下落得越快，這種錯(cuò)誤的認(rèn)識(shí)直接影響了學(xué)生對(duì)本節(jié)內(nèi)容的學(xué)習(xí)，同時(shí)由于學(xué)生的抽象思維比較弱，課堂上教師需要充分創(chuàng)設(shè)物理情境，通過(guò)演示正確、合理的實(shí)驗(yàn)來(lái)創(chuàng)建一定的具體形象模型，從而幫助學(xué)生構(gòu)建正確的自由落體運(yùn)動(dòng)的模型。

【教學(xué)目標(biāo)】

1.知道物體做自由落體運(yùn)動(dòng)的條件。

2.通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究自由落體運(yùn)動(dòng)加速度的大小，建立重力加速度的概念，知道重力加速度的方向，知道在地球上的不同地方重力加速度的大小不同，通常情況下g取9.8m/s2。

3.掌握自由落體運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)，學(xué)會(huì)如何從勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律推出自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律，并能夠運(yùn)用自由落體規(guī)律解決實(shí)際問(wèn)題。

4.通過(guò)牛頓管等演示實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生觀察輕重不同物體在真空中的下落過(guò)程，總結(jié)出自由落體運(yùn)動(dòng)的定義，通過(guò)學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)測(cè)量重物自由下落的加速度等探究活動(dòng)，讓學(xué)生體會(huì)科學(xué)推理和科學(xué)實(shí)驗(yàn)是揭示自然規(guī)律的重要方法和手段。

5.初步了解探索自然規(guī)律的科學(xué)方法，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?、推理能力、?gòu)建模型等能力。使學(xué)生感受前人（亞里士多德）崇尚科學(xué)、勇于探索的人格魅力，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)務(wù)實(shí)的科學(xué)態(tài)度，促進(jìn)學(xué)生形成科學(xué)的思想和正確的世界觀。

【教學(xué)重、難點(diǎn)】

1.重點(diǎn)：

（1）物體做自由下落的快慢和所受重力無(wú)關(guān)。

（2）自由落體運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)和規(guī)律。

2.難點(diǎn)：自由落體運(yùn)動(dòng)的加速度。

【實(shí)驗(yàn)器材】

1.演示實(shí)驗(yàn)器材：投影儀、牛頓管、抽氣機(jī)、金屬片、羽毛、紙片、粉筆頭。

2.學(xué)生實(shí)驗(yàn)器材：重錘、鐵架臺(tái)、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器（帶復(fù)寫(xiě)紙片）、低壓交流電源、紙帶、刻度尺、導(dǎo)線兩根、坐標(biāo)紙等。

【課堂實(shí)錄】

1.糾正錯(cuò)誤認(rèn)識(shí)，引入新課環(huán)節(jié)

師：同學(xué)們請(qǐng)坐。物體的下落運(yùn)動(dòng)是日常生活中最為常見(jiàn)的現(xiàn)象，今天我們就來(lái)共同學(xué)習(xí)一下這種運(yùn)動(dòng)。（一邊引入，一邊演示粉筆頭的下落運(yùn)動(dòng)—右手拿起粉筆頭，讓其自由下落，左手接住，反復(fù)幾次，直到導(dǎo)入環(huán)節(jié)結(jié)束）類似粉筆頭的這種運(yùn)動(dòng)大家在生活中看見(jiàn)過(guò)嗎？哪位同學(xué)能給大家舉幾個(gè)例子？

生：“雨滴下落”“秋天樹(shù)葉落下”“蘋(píng)果落地”……

師：能看出同學(xué)們都很熱愛(ài)生活，也很善于觀察生活中的物理現(xiàn)象，這對(duì)大家學(xué)好物理很有幫助，請(qǐng)同學(xué)們繼續(xù)保持?。ㄟm時(shí)的鼓勵(lì)有助于提升學(xué)生學(xué)習(xí)物理的信心。）

師：輕重不同的物體下落快慢一樣嗎？

生：“不一樣快”“一樣快”。

師：哪個(gè)答案是正確的呢？讓我們做一個(gè)實(shí)驗(yàn)吧。

演示1：一手拿粉筆頭，另一手拿一張小紙片，從講臺(tái)上方同一高度由靜止開(kāi)始同時(shí)釋放，讓學(xué)生觀察二者是否同時(shí)落地。

生：認(rèn)真觀察，并將看到的事實(shí)回答出來(lái)。（粉筆頭先著地，小紙片后著地，輕重不同的物體下落快慢不一樣“重快輕慢”剛才回答對(duì)的同學(xué)有點(diǎn)小歡喜。）

師：“重快輕慢”物體下落的快慢真的與物體的重量有關(guān)？

生：“有關(guān)”“沒(méi)關(guān)”。

師：是否有關(guān)，讓我們?cè)僮鲆粋€(gè)實(shí)驗(yàn)。

演示2：將紙片捏成紙團(tuán)，重復(fù)演示1實(shí)驗(yàn)再觀察二者是否同時(shí)落地。（兩者幾乎同時(shí)落地，剛才回答認(rèn)為一定是重快輕慢的同學(xué)有點(diǎn)小失望。）

師：引導(dǎo)學(xué)生分析物體產(chǎn)生下落快慢不同的原因（空氣對(duì)紙片的阻力影響了紙片的下落，而當(dāng)它被揉成紙團(tuán)以后，空氣阻力減小，紙片和粉筆頭幾乎同時(shí)落地），對(duì)比紙片和紙團(tuán)，二者的重量相同，但下落的快慢卻不同，從而得到：物體下落的快慢與物體的重量無(wú)關(guān)。

師：（乘勝追擊）假設(shè)粉筆頭和紙片都在真空中同時(shí)從同一高度下落，會(huì)不會(huì)同時(shí)著地呢？

生：“同時(shí)”“不同時(shí)”。（學(xué)生踴躍回答，積極參與，學(xué)習(xí)的主動(dòng)性被徹底的調(diào)動(dòng)起來(lái)了。）

該環(huán)節(jié)的教學(xué)建議：課本中演示實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)只寫(xiě)用什么器材、進(jìn)行什么操作、注意觀察什么，而幾乎都沒(méi)有把實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象寫(xiě)出來(lái)，更不寫(xiě)由此得出的結(jié)論。這樣做的目的是讓學(xué)生練習(xí)觀察，并從觀察中自己得出結(jié)論。建議教學(xué)時(shí)可以增加如上演示，讓學(xué)生觀察落體的運(yùn)動(dòng)同時(shí)讓學(xué)生思考、討論、明確：空氣阻力使落下物體的運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)得很復(fù)雜，科學(xué)研究的第一步是先忽略空氣阻力，研究物體不受空氣阻力的運(yùn)動(dòng)。在這樣的學(xué)習(xí)中，學(xué)生不僅可以提高觀察與推理的能力，而且逐漸形成觀察與思考的習(xí)慣。

2.新課教學(xué)環(huán)節(jié)

師：通過(guò)前面的演示實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，如果沒(méi)有空氣阻力，物體只在重力作用下從靜止開(kāi)始下落的運(yùn)動(dòng)，叫做自由落體運(yùn)動(dòng)。并引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)定義總結(jié)物體做自由落體運(yùn)動(dòng)的條件。（板書(shū)自由落體運(yùn)動(dòng)的定義和條件。）

生：物體做自由落體運(yùn)動(dòng)的條件是：（1）只受重力而不受其他任何力，包括空氣阻力;（2）從靜止開(kāi)始下落，即初速度為零。

師：強(qiáng)調(diào)實(shí)際上，如果空氣阻力同重力相比很小，可以忽略不計(jì)，物體的下落也可以看做是自由落體運(yùn)動(dòng)。

師：自由落體運(yùn)動(dòng)是怎樣的直線運(yùn)動(dòng)呢？（打破砂鍋問(wèn)到底，并使學(xué)生知道通過(guò)探究運(yùn)動(dòng)的加速度是否改變可以判定運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)。）

生：閱讀課文，并設(shè)計(jì)探究實(shí)驗(yàn)的方案。

師：組織學(xué)生交流探究實(shí)驗(yàn)的方案—如何測(cè)量下落物體的加速度（用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器記錄自由落體運(yùn)動(dòng)，分析紙帶得出自由落體運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)）。

（1）實(shí)驗(yàn)前，設(shè)計(jì)好實(shí)驗(yàn)記錄的表格;

（2）將計(jì)時(shí)器呈豎直方向固定在鐵架臺(tái)上;

（3）用手提著紙帶，使重物靜止在靠近計(jì)時(shí)器下方;

（4）先接通電源再松開(kāi)紙帶;

（5）通過(guò)紙帶數(shù)據(jù)的處理，分析自由落體運(yùn)動(dòng)是否為勻變速直線運(yùn)動(dòng)？如果是勻變速直線運(yùn)動(dòng)，要求出加速度的大小。

生：明確實(shí)驗(yàn)的目的和步驟，按上述操作步驟完成探究實(shí)驗(yàn)。

師：巡視、指導(dǎo)學(xué)生的分組實(shí)驗(yàn)。

生：選出一些紙帶，獲得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。

師：引導(dǎo)學(xué)生回憶前面利用紙帶測(cè)勻變速直線運(yùn)動(dòng)加速度的方法。（圖像法、圖像法、逐差法等。）

生：處理數(shù)據(jù)，測(cè)量自由落體運(yùn)動(dòng)的加速度。

師：組織學(xué)生交流測(cè)量的結(jié)果，得出實(shí)驗(yàn)的結(jié)論。（板書(shū)：自由落體運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)。）

（1）自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為0的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。

（2）自由落體運(yùn)動(dòng)的加速度大小為9.8m/s2，方向豎直向下。

投影：小球做自由落體運(yùn)動(dòng)的頻閃照相的照片。

介紹：頻閃照相的方法以及照片上相鄰的像是相隔同樣的時(shí)間拍攝的，也可以類似紙帶的分析較準(zhǔn)確地研究自由落體運(yùn)動(dòng)的加速度。

師：什么是重力加速度？標(biāo)準(zhǔn)值為多少？方向指向哪里？（板書(shū)：自由落體的加速度—重力加速度。）

生：閱讀課文，分析課本上圖表中的數(shù)據(jù)，總結(jié)重力加速度的大小關(guān)系。

（1）在地球上同一地點(diǎn)，一切物體的重力加速度都相同，用“g”表示，g = 9.8m/s2，方向豎直向下。

（2）在地球上不同地方，重力加速度的值略有不同，從赤道到兩極，隨著緯度的增大，值增大。

（3）在通常的計(jì)算中，g取9.8m/s2。在粗略的計(jì)算中，還可以把g取為10m/s2。

g = 9.8m/s2，方向豎直向下。（板書(shū)）

師：請(qǐng)學(xué)生回憶勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律及公式？

生：v=v0+atx=v0 t+■at2 v2-v02=2ax。

師：自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為0，加速度為g的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。你能寫(xiě)出自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律嗎？

生：討論得出規(guī)律，只需將v0換成0，a換成g即可。并寫(xiě)出公式。

該環(huán)節(jié)的教學(xué)建議：

（1）教科書(shū)中的重物自由落下的實(shí)驗(yàn)，應(yīng)該由學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)獨(dú)立完成，讓學(xué)生通過(guò)分析紙帶上的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，交流、討論后得到結(jié)論。在科學(xué)探究的過(guò)程中，要求學(xué)生能夠熟練使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器研究自由落體運(yùn)動(dòng)的加速度，雖然在此以前學(xué)生已經(jīng)多次使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器研究物體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，在課前仍需要求學(xué)生對(duì)此進(jìn)行復(fù)習(xí)，特別是如何利用紙帶數(shù)據(jù)求解加速度。

（2）關(guān)于自由落體加速度的教學(xué)在這里應(yīng)該明確指出以下幾點(diǎn)：

①在同一地點(diǎn)，任何物體的自由落體加速度都相同，與物體質(zhì)量無(wú)關(guān)，而為一定值，這個(gè)結(jié)論是經(jīng)過(guò)大量實(shí)驗(yàn)和理論論證得出的;

②一般計(jì)算中g(shù) = 9.8m/s2，特別情況下可取g = 10m/s2，重力加速度的方向豎直向下，要讓學(xué)生記住。

③教科書(shū)在列出不同地點(diǎn)的g值表后，提出一個(gè)開(kāi)放新的問(wèn)題（g值變化的規(guī)律和解釋）讓學(xué)生思考。應(yīng)該鼓勵(lì)學(xué)生大膽猜想產(chǎn)生g值變化的原因，這里并不要求學(xué)生得出肯定的結(jié)論，可以告訴學(xué)生關(guān)于g值的產(chǎn)生、變化以及變化規(guī)律產(chǎn)生的原因和解釋，在以后的學(xué)習(xí)中會(huì)得到解決的。

（3）自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律是本節(jié)課重要的知識(shí)點(diǎn)，要讓學(xué)生自己得出結(jié)論。

3.總結(jié)與練習(xí)環(huán)節(jié)

（1）總結(jié)：請(qǐng)學(xué)生總結(jié)本課學(xué)習(xí)的知識(shí)與技能;

（2）練習(xí)：（習(xí)題略）;

（3）課外作業(yè)：

教科書(shū)中本節(jié)“問(wèn)題與練習(xí)”第1、2、3題;兩人一組完成教科書(shū)中“做一做”欄目的“看看你反應(yīng)的快慢”，下節(jié)課組織學(xué)生交流活動(dòng)心得。（該實(shí)驗(yàn)作為課外活動(dòng)內(nèi)容，要求學(xué)生在活動(dòng)課內(nèi)完成。）

【教學(xué)反思】

高中生普遍認(rèn)為物理難學(xué)，其主要原因是物理的理論太枯燥乏味，很多學(xué)生都失去了興趣，其實(shí)這部分學(xué)生開(kāi)始學(xué)物理時(shí)積極性還是很高的，學(xué)到后來(lái)都被理論嚇倒。而我們教師的作用就是要激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣，在教學(xué)過(guò)程中為學(xué)生創(chuàng)造適宜的情景，充分利用身邊的課程資源，接近學(xué)生的經(jīng)驗(yàn)，激起學(xué)生思想的火花，讓物理教學(xué)更加貼近日常生活，營(yíng)造良好的課堂氛圍。

先前很擔(dān)心設(shè)計(jì)出的課會(huì)不會(huì)流于形式，但在上課的過(guò)程中有了深刻的體會(huì)——學(xué)生的能力很強(qiáng)，更多的是需要教師適時(shí)引導(dǎo)而非灌輸。這節(jié)課我和學(xué)生在情境對(duì)話中很順利地完成了教學(xué)目標(biāo)。

1.問(wèn)題情境的創(chuàng)設(shè)使師生參與其中，樂(lè)在其中

我作為學(xué)生進(jìn)行探究活動(dòng)的指導(dǎo)者，在整個(gè)的教學(xué)過(guò)程中，將自己的行為與學(xué)生的活動(dòng)緊密聯(lián)系起來(lái)，與學(xué)生一起共同參與探究活動(dòng)，學(xué)在其中，樂(lè)在其中。與學(xué)生一起共同參與問(wèn)題情境的創(chuàng)設(shè)，引起學(xué)生共鳴，課堂產(chǎn)生了良好的“入題”效果。

2.教學(xué)設(shè)計(jì)適時(shí)滲透物理學(xué)科核心素養(yǎng)

本節(jié)課的教學(xué)設(shè)計(jì)層層遞進(jìn)，引導(dǎo)學(xué)生積極參與到課堂學(xué)習(xí)之中，并讓學(xué)生獲得了成功，使學(xué)生感受到學(xué)習(xí)物理的快樂(lè)，領(lǐng)悟自然的和諧與奇妙。通過(guò)實(shí)驗(yàn)創(chuàng)設(shè)情境，觀察表象，用理性思維抽象出具體的理論，再通過(guò)具體的原生態(tài)問(wèn)題使本節(jié)課更有魅力，有效地培養(yǎng)了學(xué)生物理學(xué)科的核心素養(yǎng)。讓學(xué)生在學(xué)習(xí)的過(guò)程中迸發(fā)出了激情的火花，更好地讓學(xué)生體會(huì)到學(xué)習(xí)物理的樂(lè)趣與價(jià)值。

3.不足之處

在這節(jié)課的教學(xué)中我多次提問(wèn)，但涉及的人數(shù)并不很多，主要原因是學(xué)生的表達(dá)能力、動(dòng)手能力有別，在規(guī)定的時(shí)間里無(wú)法按要求完成實(shí)驗(yàn)，自然就無(wú)法回答問(wèn)題了，有的學(xué)生不會(huì)組織語(yǔ)言，還有一些羞于發(fā)言的學(xué)生，于是課堂提問(wèn)覆蓋面不夠廣，在今后的教學(xué)中要鼓勵(lì)學(xué)生課堂積極發(fā)言。

【教學(xué)評(píng)析】

“自由落體運(yùn)動(dòng)”這節(jié)課教學(xué)設(shè)計(jì)的網(wǎng)上資源豐富，在各地市的賽課活動(dòng)中教師也經(jīng)常選用這節(jié)課，有的老師都看夠了，聽(tīng)膩了，但聽(tīng)完劉老師這節(jié)課卻讓人眼前一亮，耐人回味。

本節(jié)課能夠結(jié)合上課學(xué)生的接受能力，依據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)，合理地創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境，層層設(shè)問(wèn)，利用演示實(shí)驗(yàn)和學(xué)生實(shí)驗(yàn)激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，整節(jié)課行云流水，一氣呵成，課堂上學(xué)生參與面廣，興趣濃厚，劉老師上課狀態(tài)放松，聽(tīng)課老師也從中收獲頗豐。整節(jié)課在傳統(tǒng)教學(xué)的基礎(chǔ)上適時(shí)滲透學(xué)科思想，實(shí)現(xiàn)了課堂教學(xué)的優(yōu)化，真正達(dá)到了師生互動(dòng)和生生互動(dòng)的目的，很好地培養(yǎng)了學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng)。

本節(jié)課演示實(shí)驗(yàn)多、學(xué)生動(dòng)手操作多，對(duì)教師的課堂管理能力是很大的挑戰(zhàn)，劉老師把控到位，調(diào)動(dòng)學(xué)生思維，讓每名學(xué)生都動(dòng)腦筋，即使有些學(xué)生基礎(chǔ)不夠扎實(shí)，在聽(tīng)課的過(guò)程中也學(xué)到很多，收獲很多。不像有些課，雖然表面熱鬧，實(shí)際上只是一種繁榮的假象。

探究無(wú)處不在，如果只注重對(duì)規(guī)律的應(yīng)用，那么學(xué)生只能成為學(xué)習(xí)機(jī)器。只有使學(xué)生在學(xué)習(xí)的過(guò)程中學(xué)到方法，提高能力，對(duì)其今后的學(xué)習(xí)和生活產(chǎn)生良好的影響，才是我們所追求的目標(biāo)。

編輯/傅? ? 戈 E-mail：9362623@qq.com