孫慧等

2012年是NOC活動舉行的第十個年頭，今年7月，NOC活動回到了首次舉辦地——北京，此次參賽選手遍及祖國兩岸四地，總?cè)藬?shù)將近4000人。根據(jù)組委會的安排，決賽后在國家會議中心舉行十周年慶典暨頒獎儀式，這也讓每一位參賽選手對大賽成績有了更高的期待。

此次NOC活動網(wǎng)絡(luò)教研團隊賽項決賽高中物理組的比賽題目是《生活中的圓周運動》，本節(jié)課是新課標人教版必修二第五章第八節(jié)，是一節(jié)圓周運動的應(yīng)用課，也是牛頓運動定律的重要應(yīng)用之一。教材中的每個實例都各有特點，很有代表性。屬于一個“構(gòu)建新的知識體系”和“掌握分析問題的方法”的課。三天中，歷經(jīng)個人教學(xué)設(shè)計、團隊教學(xué)設(shè)計、團隊互評、完善教學(xué)設(shè)計和可視化陳述與答辯五個環(huán)節(jié)的比賽，我們的設(shè)計得到了專家評委、兄弟團隊的肯定，獲得了網(wǎng)絡(luò)教研團隊一等獎并最終問鼎了網(wǎng)絡(luò)教研團隊恩歐希教育信息化發(fā)明創(chuàng)新獎。

此時，回想起比賽時頭腦風(fēng)暴式的思維碰撞的場景，心情仍然久久不能平靜，是NOC激活了我們的教育生活，教學(xué)設(shè)計不再是辛苦的、枯燥的，而是具有無限興趣的，可以讓人如此幸福的。

● 思考的空間—教學(xué)片段對比

片段一：一個思考的空間

通過播放視頻“我們生活中的圓周運動”，將學(xué)生置于一個主動建構(gòu)自己知識網(wǎng)絡(luò)情境中。而如何將學(xué)生的思考形成物理的思維，是我們思考和討論的問題。

原始設(shè)計：

火車在轉(zhuǎn)彎時，實際是在水平面內(nèi)做圓周運動，因此會受到向心力的作用，那么究竟是什么力提供了向心力呢？

思辨與升華：

【孫慧】視頻中例舉了這么多的圓周運動，每個實例都具有典型的代表性，要讓學(xué)生從其中的實際生活中抽象出物理模型，從動力學(xué)的角度分析圓周運動的力學(xué)特點是這節(jié)課的重點。

【徐興旺】我們不可能讓學(xué)生一下子抽象出物理模型，并準確地分析出向心力的來源。而且如火車轉(zhuǎn)彎是受到向心力作用這樣的問題，學(xué)生很難理解。

【袁國軍】我們可以先通過鋪墊幫助學(xué)生理解，不如從視頻中截取一個生活中的圓周運動，幫助進行分析，便于學(xué)生建構(gòu)知識。

【徐興旺】選一個學(xué)生熟悉的，可以截取視頻中賽車彎道轉(zhuǎn)彎的圖片。對汽車轉(zhuǎn)彎進行受力分析。

【孫慧】對，這個例子選得好，既貼近學(xué)生的生活，又與火車轉(zhuǎn)彎有異曲同工之妙。我們可以通過設(shè)置問題，幫助學(xué)生理解，為學(xué)生形成一個思考的空間。

最終設(shè)計：

請同學(xué)們仔細觀察其中一幅圖片（如圖1），研究工程師們設(shè)計的公路彎道有什么特點？并思考為什么要這樣設(shè)計？汽車在水平彎道上轉(zhuǎn)彎時，受哪幾個力的作用？向心力是由誰提供？請同學(xué)們在Moodle平臺的討論區(qū)和大家分享。

片段二：一個交流的平臺

教材設(shè)計了大量的生活實例，教學(xué)內(nèi)容較多，如何更高效地完成教學(xué)，是我們思考的問題。波利亞說過：“學(xué)習(xí)任何知識的最佳途徑是讓學(xué)生自己去發(fā)現(xiàn)，因為這種發(fā)現(xiàn)理解最深，也最容易掌握其中的規(guī)律、性質(zhì)和聯(lián)系?！蔽覀儾捎昧艘詥栴}為引領(lǐng)的小組合作式的學(xué)習(xí)方式。在學(xué)生自愿的基礎(chǔ)上由教師做輔助調(diào)配，將學(xué)生分為四組，即A組：鐵路的彎道組。B組：拱形橋組。C組：航天器中的失重現(xiàn)象組。D組：離心現(xiàn)象組。每一組我們都提供豐富的視頻資源和網(wǎng)絡(luò)資源，四組學(xué)生分別根據(jù)資源解決本組的問題，然后相互交流學(xué)習(xí)的成果，促進大家在自己原有知識體系的基礎(chǔ)上建構(gòu)共同的知識。

原始設(shè)計：

B組：拱形橋組。

課件展示交通工具（自行車、汽車等）過拱形橋。

問題情境：

質(zhì)量為m的汽車在拱形橋上以速度v行駛，若橋面的圓弧半徑為R，試畫出受力分析圖（如圖2），分析汽車通過橋的最高點時對橋的壓力。通過分析，你可以得出什么結(jié)論？畫出汽車的受力圖，推導(dǎo)出汽車對橋面的壓力。

D組：離心現(xiàn)象組。

觀看視頻：轉(zhuǎn)盤上的木塊加速后的離心運動，回答問題。

（1）木塊作圓周運動時的向心力來源？

（2）轉(zhuǎn)盤加速后，出現(xiàn)了什么現(xiàn)象？

（3）為什么會出現(xiàn)這種現(xiàn)象？（提示：可從木塊所受合力與其做圓周運動所需要的向心力關(guān)系的角度思考）

（4）理解并解釋教材的5.8—8圖（如圖3）。

兄弟團隊對這樣的教學(xué)設(shè)計給了中肯的建議：①不能將所有的問題都歸結(jié)到向心力的來源，這樣太籠統(tǒng)，可以設(shè)置主研問題和次研問題（如B組的教學(xué)設(shè)計）；②在D組的教學(xué)中，在研究離心運動時可以制作動畫幫助進行受力分析。

思辨與升華：

【徐興旺】這節(jié)課的教學(xué)重點就是向心力的來源，所以我們設(shè)計的問題都應(yīng)該指向向心力的來源。

【孫慧】對，向心力的來源和分析是這節(jié)課的重點，這不能變。但我們設(shè)計的問題太過籠統(tǒng)，我們可以給每一組提出具體的任務(wù)，既幫助學(xué)生建立建構(gòu)知識的腳手架，又便于學(xué)生間的交流。

【徐興旺】在研究離心運動中我們已經(jīng)為學(xué)生提供了一個“轉(zhuǎn)盤上的木塊加速后的離心運動”的視頻，沒有必要再做動畫進行模擬了。

【孫慧】過多的動畫設(shè)計，削弱了學(xué)生獨立分析問題的能力，將物理情境轉(zhuǎn)化成物理模型也是這節(jié)課的學(xué)習(xí)任務(wù)，我們在摩擦力的教學(xué)中曾經(jīng)重點講過轉(zhuǎn)盤上的木塊和轉(zhuǎn)盤相對靜止一起做圓周運動的摩擦力方向，可以讓學(xué)生通過小組內(nèi)的交流完成木塊的受力分析。

【袁國軍】我們不用做動畫設(shè)計，可以設(shè)計一個學(xué)生實驗：讓學(xué)生們利用身邊的物品（書、筆袋……）設(shè)計實驗感受離心運動，通過學(xué)生親身感受體會圓周運動的向心力來源。

【孫慧】對，這樣設(shè)計好，使學(xué)生在理解離心運動的基礎(chǔ)上，又回歸到生活中。

最終設(shè)計：

B組：拱形橋組。

課件展示交通工具（自行車、汽車等）過拱形橋。

問題情境：

質(zhì)量為m的汽車在拱形橋上以速度v行駛，若橋面的圓弧半徑為R，討論與探究：

（1）畫出汽車在最高點的受力分析圖。

（2）分析汽車在拱形橋上向心力的來源。

（3）推導(dǎo)出汽車對橋面的壓力。

（4）分析汽車安全通過在拱形橋最高點時的速度。

D組：離心現(xiàn)象組。

觀看視頻：轉(zhuǎn)盤上的木塊加速后的離心運動，討論與探究：

（1）畫出木塊在轉(zhuǎn)盤上作圓周運動時受力分析圖，研究向心力的來源。

（2）轉(zhuǎn)盤加速后，出現(xiàn)了什么現(xiàn)象？

（3）為什么會出現(xiàn)這種現(xiàn)象？（提示：可從木塊所受合力與其做圓周運動所需要的向心力關(guān)系的角度思考）

（4）理解并解釋教材的5.8—8圖。

（5）同學(xué)們利用身邊的物品（書、筆袋……）設(shè)計實驗感受離心運動。

知識拓展：觀看視頻和圖片（如圖4），理解生活中離心運動的應(yīng)用和危害。

http：//v.youku.com/v_show/id_XMjI5MTc5MjQ4.html

片段三：一個練習(xí)的契機

學(xué)習(xí)后的評價是必要的，因此應(yīng)該設(shè)置習(xí)題和物理情境檢測學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，但又不能枯燥地將學(xué)生置于題海之中。

原始設(shè)計：

（1）這節(jié)課你還想就哪些內(nèi)容與其他同學(xué)交流？請在Moodle平臺的聊天區(qū)交流。

（2）你還想和老師交流什么內(nèi)容？請在Moodle平臺討論區(qū)給老師留言。

（3）還有的同學(xué)在論壇中提出了其他的圓周運動，我們課上沒有進行分析，老師選出一些實例請同學(xué)們課下分析，并將結(jié)果上傳，下節(jié)課繼續(xù)討論。

思辨與升華：

【徐興旺】問題（1）的測試是為了讓學(xué)生進行自測，學(xué)生可以通過自己和其他同學(xué)的交流彌補自己知識的不足。

【孫慧】利用Moodle平臺和其他同學(xué)交流這樣很好，但是學(xué)生的交流太過泛泛，不容易掌握重點，而且受到課堂時間的制約，恐怕效果不好。

【袁國軍】這樣的問題學(xué)生確實不好交流，往往很多學(xué)生都會認為自己聽明白了就是理解掌握了，所以還應(yīng)該設(shè)置明確的物理情境檢測學(xué)生的分析能力。

【孫慧】在豎直面的圓周運動的分析中B組研究的是汽車過拱形橋的問題，我們可以將汽車過凹形橋最低點的情況讓學(xué)生分析，檢測學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。

【徐興旺】應(yīng)要求每位學(xué)生獨立完成，檢驗學(xué)生將實際問題轉(zhuǎn)化為物理思維的過程，并把解答過程通過投影展示，規(guī)范學(xué)生的解答過程。

【孫慧】我們在課上只分析了一些典型的圓周運動，視頻中還有很多圓周運動的實例，可以讓學(xué)生課下繼續(xù)分析。

【袁國軍】這樣又回歸到生活中圓周運動，將課堂知識的學(xué)習(xí)過程前移后續(xù)起來，完整地展現(xiàn)了一個從生活到物理、再從物理到生活的過程。

【徐興旺】還可以讓學(xué)生將研究的圓周運動寫成研究報告的形式發(fā)布在Moodle平臺上，通過提交的作業(yè)，發(fā)現(xiàn)他們掌握不太好的地方，在下節(jié)課組織繼續(xù)學(xué)習(xí)。

最終設(shè)計：

問題（1）：請同學(xué)們獨立完成下面的習(xí)題：

公路在通過小型水庫泄洪閘的下游時常常要修建凹形橋（如下頁圖5），也叫“過水路面”。汽車通過凹形橋最低點時，車對橋的壓力是多大？設(shè)汽車質(zhì)量為M。

問題（2）：你還對“我們生活中的圓周運動”視頻中的哪些圓周運動感興趣？請抽象物理模型并做出力學(xué)和運動學(xué)分析，以文件的形式上傳到Moodle平臺。

● 亮點提煉，整合優(yōu)化——精彩之陳述

陳述環(huán)節(jié)時間只有不到8分鐘，在這短短的時間內(nèi)如何展現(xiàn)我們的設(shè)計理念，展現(xiàn)我們的特點，我們?nèi)齻€人圍繞這點展開了討論。

【袁國軍】陳述的時間比較短，所以我們不必要面面俱到，必須重點突出，展現(xiàn)我們的亮點，不僅要突出我們的教學(xué)理念更要突出我們在信息技術(shù)與課程整合過程中的創(chuàng)新點。

【孫慧】是的，我們設(shè)計當中的一個突出的亮點就是基用Moodle平臺實現(xiàn)了學(xué)生的分層次教學(xué)，學(xué)生在自己知識體系的基礎(chǔ)上，選擇了課題完成自我知識的建構(gòu)，激勵學(xué)生在信息化環(huán)境進行協(xié)作探究，并在協(xié)作探究過程中感悟方法、發(fā)展能力、形成新的認識成果，促進學(xué)生基本學(xué)習(xí)技能和信息素養(yǎng)，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維。

【徐興旺】還有我們引入新課時，讓學(xué)生自己動手制作我們身邊的圓周運動視頻，這樣在體驗生活中的物理的同時，又可以將學(xué)生置于一個主動建構(gòu)自己知識網(wǎng)絡(luò)情境中，便于教學(xué)目標的達成，同時在課堂結(jié)束時，利用Moodle平臺的交互功能，拓展了學(xué)習(xí)時空，將整個教學(xué)過程前延后續(xù)起來，形成一個整體。

在形成統(tǒng)一認識后，我們很快確定了陳述的內(nèi)容，首先展現(xiàn)出我們這節(jié)課的設(shè)計理念——通過分層教學(xué)讓每位學(xué)生都獲得發(fā)展，通過合作學(xué)習(xí)讓每位學(xué)生都在快樂中成長。然后展現(xiàn)我們在課程整合中的創(chuàng)新點和亮點——利用Moodle平臺將網(wǎng)絡(luò)、動畫、文本等多種資源進行整合，產(chǎn)生聚焦效應(yīng)突破教學(xué)的重難點，從而完成本節(jié)課的教學(xué)設(shè)計。

陳述答辯后，臺下響起了熱烈的掌聲，評委老師肯定了我們的設(shè)計理念和整合點分析。我們?nèi)齻€人都很激動，因為這使我們最終踏上了國家會議中心的領(lǐng)獎臺。

● 賽后感悟——心與心的溝通

【孫慧】有人說教學(xué)設(shè)計是一種遺憾的藝術(shù)，而將這種遺憾接近完美，則是我們每位教師所追求的。通過這次比賽我們感到網(wǎng)絡(luò)教研團隊的組織形式，極大促進了教師的發(fā)展。個人的教學(xué)設(shè)計展現(xiàn)了每位教師的特點，團隊的教學(xué)設(shè)計則展現(xiàn)了集體的風(fēng)采，在團隊合作中，團隊成員激烈討論激發(fā)出智慧的火花，在思維的碰撞中不斷更新教學(xué)觀念，尋求開辟新的教學(xué)途徑和方式。他山之石可以攻玉，團隊互評是對我們團隊教學(xué)設(shè)計的一次升華，不論是兄弟團隊給我們提出的中肯建議還是我們評價的教學(xué)設(shè)計，都給我們提供了更多學(xué)習(xí)的平臺。我們在虛心研究兄弟團隊的評價的同時也吸取了其他團隊的精華。將教學(xué)設(shè)計的每個環(huán)節(jié)都精心研究，促進學(xué)生學(xué)習(xí)方式的轉(zhuǎn)變，發(fā)展學(xué)生的能力，將我們的教學(xué)設(shè)計最終接近完美。

【徐興旺】參加這次比賽，我們?nèi)齻€人從承德到石家莊，從石家莊到北京，一路走來雖然很辛苦但收獲很多。我感到NOC不僅是一個技能大賽，更是一個能夠讓參與者得到精神升華、視野拓展的盛會。整個競賽過程自始至終貫穿信息化教學(xué)設(shè)計這條主線，在以往的信息化教學(xué)設(shè)計和教學(xué)課件中，過多注意到的是如何方便教師的教，而通過這次競賽我認識到信息化教學(xué)設(shè)計的目的是激勵學(xué)生利用信息化環(huán)境進行協(xié)作探究，在協(xié)作探究的過程中感悟方法，發(fā)展能力，形成認知成果。

【袁國軍】從教近20年的我，一直關(guān)注信息技術(shù)與課程的整合，雖然我也能適當?shù)剡\用PowerPoint、Flash、Moodle等軟件輔助教學(xué)，但都是淺層次地運用信息技術(shù)創(chuàng)設(shè)情境，以調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。通過這次比賽我看到了自己的不足，認識到這只是整合的最低層次，應(yīng)該把信息技術(shù)的優(yōu)勢運用于突破教學(xué)重點，化解教學(xué)難點之中。更應(yīng)該通過信息技術(shù)與課程的整合使學(xué)生感悟方法，在教學(xué)活動中發(fā)展以創(chuàng)新思維為核心的高層次思維能力和實踐能力，自然突破教學(xué)重點難點。