以問題為中心的高中物理教學設計

劉濤

【教材分析】通過教科版教材的安排可以看出，自由落體運動的研究學習是建立在“勻變速直線運動”知識的基礎上，通過前面的學習學生已經掌握了相關的研究模型，而自由落體運動的研究是進一步鞏固學生的物理研究思想和方法。同時，本章節(jié)的教學能讓學生對近代物理先去伽利略有更深的認識和了解，并體會到自由落體在物理學中、人類生活中的重要性。

【學情分析】筆者授課的學生對教師的依賴性比較大，缺乏自主探究和思考的主動意識，這使得他們對物理知識的理解不夠深入，難以抓住自由落體運動的本質內涵。為此，本教學設計將以問題為中心開展教學，將自由落體運動相關的知識以問題呈現，讓學生在問題的推動下自主思考、探究和解決問題，從而得到物理素養(yǎng)能力的提升。

【教學目標】①自主探究空氣阻力對一個物體下落運動的影響;②掌握物體要實現自由落體運動的條件，以及該運動的性質;③理解“加速度”的內涵;④掌握自由落體運動的規(guī)律;⑤通過實驗探究活動培養(yǎng)學生的實驗素養(yǎng)能力;⑥理解理想化模型的研究方法，掌握透過現象看本質的科學探究特征。

【教學重、難點】重點：.掌握自由落體運動的性質、規(guī)律;難點：通過實驗探究活動培養(yǎng)學生的實驗素養(yǎng)能力。

【教學準備】課件、教具、實驗器材。

【設計思路】本教學設計將采用啟發(fā)式教學，先創(chuàng)設問題情境讓學生對本節(jié)知識內容有學習需求和興趣，并通過問題引導學生自主思考，然后通過設問引導學生討論交流，最后通過追問引導學生合作探究。為了讓學生保持高度集中的學習狀態(tài)，將會引入大量與學生貼切的課程資源輔助教學，從而實現以問題為中心的自主合作探究模式的教學。

【教學過程】

一、創(chuàng)設問題情境，引發(fā)學生思考需求

師：據說伽利略和亞里士多德曾經發(fā)生過非常激烈的爭論，我這里有他們對話的內容，誰來模仿一下？（多媒體播放亞里士多德和伽利略的圖片，以及兩人的對話內容。）

學生們積極參與到情境模擬的活動中，課堂氛圍得到了有效的提升。

師：通過兩個“科學家”之間的對話，你們知道他們?yōu)槭裁磿馉巿?zhí)嗎？

生：他們對物體誰先落下、說后落下的觀點不同。

師：是的，那亞里士多德支持什么觀點呢？

生：亞里士多德認為如果有一個重物體和一個輕物體從同一個高度落下，那一定是重的那個先落地。

師：那伽利略怎么認為？

生：他覺得兩個物體會同時落地。

師：對的，這就是兩位科學家爭論的原因，那如果是你，你覺得那個物體下落的速度會快一些呢？

生1：我覺得重的物體會快一些。

生2：我覺得是輕的。

師：在沒有結論之前，大家說的都有道理，那究竟是哪一種結果呢？還是需要實踐來證明的。今天我們就一同去探究一番，物理落地的快慢到底和什么有關。（出示課件，顯示主題）

【該設計通過兩個科學家的對話引發(fā)學生思考，談論自己對物體落地速度的看法，讓學生在質疑、猜想中進行思維碰撞，有利于學生邏輯思維的發(fā)展和提升。】

有效課堂設問，促進學生思維深化。

師：前面大家都提出了自己的想法，那我們是否可以通過生活中的物體下落快慢來證明呢？你有什么好的建議嗎？

生1：我們可以那兩本重量不一樣的書，站在桌子上將書落下，然后觀察兩個物體哪一個先落下。

師：大家都說出了自己的論證方法，那我也提出一個方法，用兩張一樣大小的紙，將其中的一張揉成紙團。

師：俗話說，實踐檢驗真理，接下來我們就通過以上三種方法來論證以下到底是重的先落，還是輕的先落下。

組織學生通過實驗對自己的結論進行論證。教師巡視觀察，并記錄學生實驗探究的過程。

師：相信通過實驗現象，大家都已經得到了相應的結論了。接下來我演示一下我提出的方法，大家看看會是什么現象？

師：通過以上實驗可以得出什么結論？大家可以互相探討一下。

生1：物體下降快慢和質量沒有關系。

生2：物體下落快慢和空氣阻力有關。

師：如果沒有空氣阻力的影響，只受重力作用，從靜止開始運動的兩個物體的下落速度將會一樣，這就是我們今天要學習的“自由落體運動”。

【該設計運用最簡單的控制變量實驗法，通過問題引導學生進行實驗探究，并得出相應的研究結論，有效的培養(yǎng)了學生觀察能力、思維能力】

二、進行問題追問，提高學生素養(yǎng)能力

師：大家是否可以從自由落體的定義中歸納出滿足該運動的條件？

生1：初始速度為0;沒有空氣阻力影響。生2：只有重力的作用。

師：（板書自由落體運動條件）在我們的日常生活中哪些物體運動可以被看作是自由落體運動呢？

生1：雨滴下落。......

師：這些物體在不計空氣阻力的影響下，都可以視為自由落體運動，但是在現實生活中，空氣阻力不可能不存在，所以說自由落體運動知識一種較為理想化的運動模型，大家能夠說一說我們之前學過哪些和這個一樣的研究模型？

生：勻變速直線運動、運輸直線運動。

師：那我們是否可以用研究以上這些運動的研究方法來進行自由落體運動性質的研究呢？大家說可以用什么來進行實驗？

生：打點計時器。

師：很好，那接下來大家就以小組的形式對自由落體運動的性質進行實驗探究學習。

學生按照以前的實驗經驗，對實驗方案、步驟進行設計，并完成最終的實驗。通過紙帶計算出自由落體運動的加速度。

【該設計通過追問讓學生思維得到拓展，并開始實驗探究學習，從而培養(yǎng)了學生的實驗素養(yǎng)能力】

【教學反思】

該教學設計全面圍繞問題進行，從提高學生的思考興趣，自主探究、合作實驗探究的全過程，使得學生在問題的推動下得到了思維的深化與拓展，并發(fā)展了學生的素養(yǎng)能力，從而提高了物理教學的高效性。