汪　明

摘要：本文闡述了“三點一線”教學法的內容，并以《向心加速度》的教學設計為例，分析此教學法的具體實施。

關鍵詞：三點一線；體驗；教學臺階

中圖分類號：G633.7 文獻標識碼：A文章編號：1003-6148(2009)5(S)-0008-3

1 “三點一線”教學法

在長期教學實踐中，筆者總結了一種經(jīng)驗性教學方法——“三點一線”教學法，教師運用此教學法時需要關注以下三點內容。

第一，了解新舊知識的聯(lián)結點。這是保證有效課堂教學的關鍵。建構主義教學理念要求教師在教學情境中引導學生主動地將原有經(jīng)驗和新信息進行對比、分析和重建知識結構，學習內容不應僅僅由教師直接傳遞，而應由學生有意義地進行建構。

第二，喚起學生情感和思維興奮點。眾所周知的“不憤不啟，不悱不發(fā)”，是孔子對有效課堂教學的啟示，而“心不在焉，視而不見，聽而不聞，食而不知其味”則表明學生的情感與思維對教學的重要意義，也說明了課堂學習中學生具備有意義學習心態(tài)的重要性。

第三，明確課堂教學內容的重點和難點。物理學是科學知識、科學過程與思維方法和科學價值觀的統(tǒng)一體，這決定了中學物理教學內容的豐富性與復雜性，因此明確了教學內容的重點和難點，才能更好地實現(xiàn)新課程倡導的三維目標。

“一線”強調“教學按照知識的發(fā)生和形成過程組織教學”，具體指課堂教學中內容結構的主線安排井然有序，思維主線發(fā)展層次分明，這有利于學生在課堂學習活動中養(yǎng)成科學的思維習慣?？傊?，物理課堂教學不僅要重視概念的準確和線索的清晰，還應重視科學思維方法、科學態(tài)度的培養(yǎng)，這是課堂有效教學的基點和目標。下面以物理必修2《向心加速度》教學為例闡述“三點一線”教學法的具體應用。

2 文本分析

傳統(tǒng)教學中，向心力與向心加速度教學設計的流程如下：首先從生活現(xiàn)象引入，分析做勻速圓周運動的物體受到向心力作用；然后借助向心力演示儀，采用控制變量法，通過實驗定性得出向心力的大小跟m、r、ω有關；再根據(jù)教科書得出結論：“精確的研究可以證明，向心力的大小等于F＝mrω2?！弊詈蟾鶕?jù)“力是產(chǎn)生加速度的原因”導出向心加速度的意義和表達式。這樣的教學過程，盡管滲透了“從生活走向物理”的理念，但仔細推敲仍發(fā)現(xiàn)存在不足之處：其一，實驗裝置比較復雜，使學生對向心力大小的顯示方式很難理解；其二，學生并沒有經(jīng)歷概念形成的過程，對向心力和向心加速度公式容易混淆；其三，學生只有動力學的向心加速度概念，對加速度的運動學含義沒有認識，這會影響離心現(xiàn)象教學。鑒于此，教學中教師應創(chuàng)造性地使用教材，改進《向心加速度》教學設計。

3 教學流程

筆者按照“三點一線”教學法，對本節(jié)課的教學內容設計的思路如下：

3.1 呈現(xiàn)直觀形象，喚起學生的興奮點

教育心理學研究表明，學生的興奮點源于對學習材料的興趣。最有效的教學途徑是通過創(chuàng)設含有真實問題的情境，最好是“意料之外，情理之中”的情景，來喚醒學生強烈的探究欲望，從而促進學生在探究事件或解決問題的過程中自主地建構知識。因此，教師對材料與問題的選擇至關重要。

提出問題：

問題1：如果物體不受任何作用力，它將做什么運動？它將靜止或作勻速直線運動。

問題2：圓周運動不是直線運動，則物體一定受到力的作用；那么，力沿什么方向呢？

實例分析：

例1 地球繞太陽近似做勻速圓周運動，地球受到什么力的作用？這個力可能沿什么方向？

例2 水平光滑桌面上一個小球由于細線的牽引，繞桌面上的圖釘做勻速圓周運動，小球受幾個力的作用？這幾個力的合力沿什么方向？

課堂教學中建立問題情境，了解學生的原有認知，注重體驗式教學，這是喚醒學生學習興奮點的重要方法之一。課堂教學中采用“從力推知加速度”的思路，可以降低教學難度，因為學生對合外力與加速度關系有正確的認識，故學生能判斷出向心加速度的方向。

3.2 層層深入，強化新舊知識的聯(lián)結點

奧蘇貝爾認為，能否建立起新舊知識之間的聯(lián)系是影響學習的最重要因素。教材中從運動學角度來學習向心加速度，其難點是“速度變化量”的教學，尤其是“圓周運動的速度變化量沿半徑方向”的理解，教學中教師應設置臺階，降低教學坡度。

3．2．1教材處理

聯(lián)系直線運動中速度變化量的知識，將其引申到曲線運動中速度變化的計算。分四步進行教學：

第一步，復習同一直線上速度變化量的方向，可列舉初速度大于末速度和初速度小于末速度兩種情況。（如圖1所示）

第二步，復習不在同一直線上的速度變化量方向，可聯(lián)系學生熟悉的平拋運動實例，讓學生回憶“不在同一直線上矢量合成遵循三角形定則”。（如圖2所示）

第三步，求質點作圓周運動時，在Δt時間間隔內的速度變化量方向。

第四步，當時間間隔很小時（趨于0），讓學生分析出“此時速度變化量與該點速度垂直，指向圓心”。

3．2．2教學臺階設置

考慮上述第三步和第四步過程中學生對圓周運動的速度矢量不熟悉，教學中可進一步設置如下教學問題來降低學生的學習坡度（如圖3所示）。

①分別作出質點做勻速圓周運動，在A、B兩點的速度矢量，如圖3甲。

②將v瑼的起點移到B，并保持v瑼的長度和方向不變，如圖3乙所示。

③以v瑼的箭頭端為起點， v瑽的箭頭端為終點作矢量Δv，如圖3丙所示。

④Δv/Δt是質點由A到B的平均加速度，Δv 的方向就是加速度的方向。

⑤當Δt 很小時，AB非常接近，等腰三角形的底角接近直角，Δv 的方向跟v瑼（或v瑽）的方向垂直，即指向圓心，如圖3丁所示。

這里必須說明的是，教師在課堂教學中應善于鋪設教學臺階，使學生能進行合理的遷移，實現(xiàn)學生對新知識的“同化”和“順應”，從而促進學生掌握知識，培養(yǎng)能力。

3．3 理論探究，落實教學重難點

運用數(shù)學知識分析圓周運動的加速度大小和方向，是學生學習的難點。實踐證明，若教學中適當?shù)劁佋O臺階，降低坡度，學生是可以掌握這一難點的，此過程對學生運用數(shù)學知識解決物理問題能力的培養(yǎng)，有一定的促進作用。

理論探究推導向心加速度大小的表達式。（如圖4所示）

①由于是勻速圓周運動，所以v瑼、v瑽的大小相等，用字母v表示v瑼和v瑽的大小。

②當角θ用弧度來表示時，弧長QP可以表示為QP=rθ。當θ很小時，弧長和弦長近似相等。

③由圖3中丁圖可知，圓內的三角形△OAB與初速度、末速度和速度變化量構成的矢量三角形相似。

④嘗試推理：引導學生聯(lián)系數(shù)學相似三角形知識，用v、r等物理量來表示a=ΔvΔt中Δv，且利用v=ΔsΔt獨立推導向心加速度公式。

由相似三角形知，rv=ΔsΔv，將其代入a=ΔvΔt中，由v=ΔsΔt，即可得：a=v2r。

發(fā)散思維：因Δs=rθ，則rv=ΔsΔv=rθΔv，再根據(jù)a=ΔvΔt，由ω=θΔt，v=ωr，可得：a=ω2r。

應該說明的是，在學生進行理論探究過程中，教師應做到“有所為”和“有所不為”?！坝兴鶠椤敝饕附處熞鶕?jù)學生的學習情況提供不同的指導，“有所不為”指具體操作和分析判斷仍必須由學生自主完成，教師不能越俎代皰。學生通過自主探索、小組協(xié)作的方式來感知現(xiàn)象、建立表象，并對其有效整理、初步分析和判斷，進而形成概念、發(fā)現(xiàn)規(guī)律。

3．4 思考討論，激發(fā)學生的創(chuàng)新點

創(chuàng)新點產(chǎn)生的基礎源于教師對教材和所教學生特點的分析，如對教材編排思路的分析，對學生學習能力以及非智力因素的分析等。教師通過預設學生學習后會提出什么疑問和見解，并思考如何用此來啟發(fā)學生思維。這要求教師創(chuàng)設物理情景，啟發(fā)、鼓勵并指導學生進行創(chuàng)新性習題訓練，從而提高學生的創(chuàng)新意識。

在本節(jié)課中，如何讓學生正確理解向心加速度公式的兩種表達式a=v2r和a=ω2r的物理意義，是學生學以致用，舉一反三的關鍵，所以教學中教師應創(chuàng)設物理情境，促進學生正確理解，充分掌握。

提出問題：根據(jù)公式a=v2r，向心加速度與圓周運動的半徑成反比；根據(jù)公式a=ω2r，向心加速度與圓周運動的半徑成正比。下面從兩個角度討論這一問題。

①在y=kx這個關系式中，推出y與x成正比，前提是什么？

②自行車的大齒輪、小齒輪、后輪三個輪子的半徑都不一樣（如圖5所示），它們的邊緣有三個點A、B、C。其中哪兩點向心加速度的關系適用于“向心加速度與半徑成正比”，哪兩點適用于“向心加速度與半徑成反比”，并做出解釋。

③圖5所示為自行車傳動機構的示意圖。假設腳踏板每2s轉1圈，要知道在這種情況下自行車前進的速度，還需要測量哪些物理量？請在圖中用字母標注出來，并用這些物理量推導出自行車前進速度的表達式。請利用身邊可獲得的自行車，實際測量這些數(shù)據(jù)，計算出前進的速度大小，然后實測自行車的速度，比較二者相差多大？

通過對以上問題的討論，學生明白了向心加速度兩種表達式的物理內涵，對“皮帶不打滑”和“同軸轉動”兩種常見的物理模型有了直觀的認識，同時增強了理論聯(lián)系實際的意識。通過提供學生深入思考實際問題的機會，培養(yǎng)了學生設計解決實際問題方案的能力，促進了學生創(chuàng)新能力的提高。

參考文獻：

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［4］汪明.物理課堂教學中拋錨式教學模式的實踐［J］.物理教學探討.2008，（11）.

(欄目編輯趙保鋼)