陳凱

摘 ? 要：磨課是提升教師專(zhuān)業(yè)技能的重要手段，在介紹《圓周運(yùn)動(dòng)》的教學(xué)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，詳細(xì)闡述了磨課過(guò)程中的體會(huì)。

關(guān)鍵詞：圓周運(yùn)動(dòng);教學(xué)設(shè)計(jì);磨課

中圖分類(lèi)號(hào)：G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ?文章編號(hào)：1003-6148（2015）1-0072-7

1 ? ?第一部分：教學(xué)設(shè)計(jì)

1.1 ? ?教學(xué)目標(biāo)

1.知識(shí)與技能

①知道什么是圓周運(yùn)動(dòng)，什么是勻速圓周運(yùn)動(dòng)。

②知道線速度和角速度的物理意義、定義式、單位、矢量性，了解轉(zhuǎn)速與周期的意義。

③掌握線速度、角速度、周期（轉(zhuǎn)速）之間的關(guān)系，并能在具體情境中應(yīng)用之。

2.過(guò)程與方法

①聯(lián)系日常生活中觀察到的各種圓周運(yùn)動(dòng)，總結(jié)出共同特點(diǎn)。

②通過(guò)分組實(shí)驗(yàn)，歸納總結(jié)描述圓周運(yùn)動(dòng)快慢的方法及各物理量間的關(guān)系。

③通過(guò)計(jì)算得出自行車(chē)前進(jìn)的速度表達(dá)式，并引出無(wú)級(jí)變速模型的原理。

3.情感、態(tài)度與價(jià)值觀

①經(jīng)歷線速度、角速度概念由來(lái)的理論探究過(guò)程，讓學(xué)生體驗(yàn)科學(xué)探究的艱辛和成功的喜悅。

②通過(guò)極限思想和數(shù)學(xué)知識(shí)的應(yīng)用，體會(huì)學(xué)科間知識(shí)的聯(lián)系，建立普遍聯(lián)系的觀點(diǎn)。

③通過(guò)從多級(jí)變速到無(wú)級(jí)變速的學(xué)習(xí)，使學(xué)生知道物理的意義及在生產(chǎn)、生活中的深遠(yuǎn)影響。1.2 ? ?教學(xué)分析

1.內(nèi)容分析

教學(xué)內(nèi)容選自“人教版”必修2第五章《曲線運(yùn)動(dòng)》，圓周運(yùn)動(dòng)雖是一種運(yùn)動(dòng)的理想化模型，但具有普遍性（與日常生產(chǎn)、生活的聯(lián)系非常緊密）、基礎(chǔ)性（為以后學(xué)習(xí)天體問(wèn)題打下了知識(shí)基礎(chǔ)）、典型性（高中階段兩種特殊曲線運(yùn)動(dòng)之一）?；谝陨咸攸c(diǎn)，本節(jié)課中的圓周運(yùn)動(dòng)限定在質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)模型上，以便于師生著眼于概念的理解和聯(lián)系，從而使教學(xué)有清晰的組織結(jié)構(gòu)。

2.學(xué)生分析

學(xué)生在知識(shí)上已經(jīng)知道比較直線運(yùn)動(dòng)快慢的方法，曲線運(yùn)動(dòng)是一種變速運(yùn)動(dòng)及其瞬時(shí)速度方向?yàn)榍芯€方向，用數(shù)學(xué)方法表示角度的大小;在能力上已經(jīng)具有一定的自主構(gòu)建新知識(shí)框架的能力，可以從已知的物理現(xiàn)象與規(guī)律遷移至新的現(xiàn)象與規(guī)律;在科學(xué)探究方法上學(xué)生已經(jīng)有了初步的極限思想。但學(xué)生對(duì)曲線運(yùn)動(dòng)的認(rèn)識(shí)還比較膚淺，不善于從多方面、多角度研究一個(gè)問(wèn)題。

3.重點(diǎn)、難點(diǎn)

①教學(xué)重點(diǎn)：多角度描述圓周運(yùn)動(dòng)的快慢。

②教學(xué)難點(diǎn)：理解描述圓周運(yùn)動(dòng)各物理量之間的關(guān)系，掌握分析和解決實(shí)際問(wèn)題的方法。

1.3 ? ?教學(xué)方法

教無(wú)定法，貴在得法，重在培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力以及邏輯推理能力，要學(xué)生“知其然”，更要“知其所以然”。法國(guó)生物學(xué)家貝爾納指出，良好的學(xué)習(xí)方法能使我們更好地發(fā)揮天賦才能，而拙劣的學(xué)習(xí)方法則阻礙天賦才能的發(fā)揮。本節(jié)課教師應(yīng)做到以下幾點(diǎn)來(lái)激發(fā)學(xué)生興趣、突出重點(diǎn)、化解難點(diǎn)、解決疑點(diǎn)，以達(dá)成教學(xué)目標(biāo)：

1.為了體現(xiàn)“從生活走向物理，從物理走向社會(huì)”的教學(xué)理念，應(yīng)選取一些學(xué)生感興趣的內(nèi)容加以分析和拓展，在教學(xué)中采用情境教學(xué)法、比較法，指導(dǎo)學(xué)生采用觀察法、推理法學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的能力。

2.為了體現(xiàn)“以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，以思維為中心，以過(guò)程為主線”的物理學(xué)科特色，在教學(xué)中采用演示實(shí)驗(yàn)法、分組實(shí)驗(yàn)法、問(wèn)題導(dǎo)引法，指導(dǎo)學(xué)生采用比較法、極限法、數(shù)理結(jié)合法學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生橫向聯(lián)系不同學(xué)科知識(shí)的能力。

3.為了體現(xiàn)“教師主導(dǎo)，學(xué)生主體”的教學(xué)原則，在教學(xué)中應(yīng)采用目標(biāo)導(dǎo)學(xué)法，指導(dǎo)學(xué)生采用分組討論法、自學(xué)法學(xué)習(xí)，讓學(xué)生感悟引入物理概念的必要性，并引導(dǎo)學(xué)生養(yǎng)成良好的自主學(xué)習(xí)和合作討論學(xué)習(xí)的習(xí)慣。

1.4 ? ?教學(xué)資源

發(fā)光小球;變速自行車(chē);齒輪組（自制，由大小不同的三個(gè)齒輪以及背面的手柄組成）;無(wú)線攝像頭（配合適配器和支架，讓學(xué)生在座位上把其推導(dǎo)、計(jì)算的過(guò)程展示給同學(xué)，減少在黑板上板演的緊張情緒）;無(wú)級(jí)變速演示儀（自制無(wú)級(jí)變速演示儀，通過(guò)改變上、下圓盤(pán)接觸位置實(shí)現(xiàn)上圓盤(pán)轉(zhuǎn)速連續(xù)可調(diào)）。教學(xué)資源如圖1所示。

圖1 ?教學(xué)資源

1.5 ? ?板書(shū)設(shè)計(jì)（如圖2所示）

1.6 ? ?教學(xué)過(guò)程

1.情境導(dǎo)入

師：前面我們學(xué)習(xí)了曲線運(yùn)動(dòng)的一種特例——平拋，今天我們來(lái)學(xué)習(xí)另一種曲線運(yùn)動(dòng)。這是一個(gè)發(fā)光小球，連著細(xì)繩，請(qǐng)同學(xué)們注意觀察。

演示：用細(xì)線拴住小球，讓其在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)。

師：小球的運(yùn)動(dòng)軌跡是什么？

生：圓。

師：像這種軌跡是圓的運(yùn)動(dòng)，在平常生活中常見(jiàn)嗎？

引導(dǎo)學(xué)生舉例，教師適時(shí)補(bǔ)充，課件展示摩天輪的轉(zhuǎn)動(dòng)。

教師總結(jié)：這種軌跡是圓、沿著圓周的運(yùn)動(dòng)叫做圓周運(yùn)動(dòng)。

簡(jiǎn)要實(shí)錄：發(fā)光小球的運(yùn)動(dòng)軌跡迅速激起學(xué)生興趣。學(xué)生舉的例子各式各樣，但其中包括轉(zhuǎn)動(dòng)的電風(fēng)扇、轉(zhuǎn)動(dòng)的車(chē)輪等答案，需要教師及時(shí)給予分析判斷。本地游樂(lè)園的摩天輪視頻讓學(xué)生倍感親切。

2.概念辨析

師：這是一個(gè)地球儀，請(qǐng)觀察并判斷，球體在做圓周運(yùn)動(dòng)嗎？

演示：轉(zhuǎn)動(dòng)地球儀。

根據(jù)學(xué)生回答引導(dǎo)：地球繞著地軸的轉(zhuǎn)動(dòng)叫做自轉(zhuǎn)，僅考慮自轉(zhuǎn)，球體的空間位置沒(méi)有改變，軌跡不是圓，故自轉(zhuǎn)不是圓周運(yùn)動(dòng)。誰(shuí)在做圓周運(yùn)動(dòng)？

生：地球上的一個(gè)點(diǎn);繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)的地球。

師：通過(guò)舉例，看來(lái)圓周運(yùn)動(dòng)非常普遍，今天我們就來(lái)研究它。對(duì)于一種運(yùn)動(dòng)，我們很關(guān)心它的運(yùn)動(dòng)快慢問(wèn)題，所以我們先來(lái)研究如何描述圓周運(yùn)動(dòng)的快慢。

簡(jiǎn)要實(shí)錄：在該環(huán)節(jié)，學(xué)生的第一反應(yīng)往往是肯定球體在做圓周運(yùn)動(dòng)，通過(guò)適當(dāng)引導(dǎo)或讓持不同意見(jiàn)的同學(xué)進(jìn)行分析，讓全班同學(xué)取得統(tǒng)一意見(jiàn)。

3.快慢描述的探究

1）分組實(shí)驗(yàn)

課件展示：拿出齒輪組，可以看到齒輪之間相互嚙合，在底板背面有一個(gè)手柄，勻速轉(zhuǎn)動(dòng)手柄可以使齒輪組轉(zhuǎn)動(dòng)。請(qǐng)同學(xué)們4人一組，通過(guò)觀察，比較a、b和c三點(diǎn)的快慢（圖3）。

圖3 ?齒輪組

學(xué)生分組觀察并討論a、b的快慢，形成結(jié)論：

結(jié)論1：轉(zhuǎn)一圈所用時(shí)間相同，a、b一樣快;

結(jié)論2：轉(zhuǎn)過(guò)360°的時(shí)間相同，a、b一樣快;

結(jié)論3：相同時(shí)間內(nèi)通過(guò)的路程b遠(yuǎn)，b快。

根據(jù)結(jié)論1、2引導(dǎo)學(xué)生得出：可以通過(guò)比較相同時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)過(guò)的角度來(lái)比較快慢。根據(jù)結(jié)論3引導(dǎo)學(xué)生得出：比較相同時(shí)間內(nèi)通過(guò)的弧長(zhǎng)也可以比較快慢，而且得出的快慢結(jié)論是完全不同的。

學(xué)生分組觀察并討論a、c的快慢，形成結(jié)論：

結(jié)論4：c轉(zhuǎn)一圈，a轉(zhuǎn)了很多圈，a快;

結(jié)論5：轉(zhuǎn)過(guò)360°的時(shí)間a短，a快;

結(jié)論6：相同時(shí)間內(nèi)卡過(guò)的齒數(shù)相同，通過(guò)的路程一樣長(zhǎng)，a、c一樣快。

引導(dǎo)學(xué)生將結(jié)論4、5與結(jié)論1、2對(duì)比，都比較轉(zhuǎn)過(guò)的角度;結(jié)論6與結(jié)論3對(duì)比，都比較通過(guò)的弧長(zhǎng)，而不同的角度得出的快慢結(jié)論也不同。

教師總結(jié)：看來(lái)圓周運(yùn)動(dòng)的快慢比較復(fù)雜，不像直線運(yùn)動(dòng)那么簡(jiǎn)單。我們既可以比較沿圓周運(yùn)動(dòng)的快慢，也可以比較繞圓心轉(zhuǎn)動(dòng)的快慢。從不同的方面可以得出截然不同的結(jié)論，因此，應(yīng)該用不同的速度來(lái)描述它的快慢。教師分別引入線速度和角速度。

簡(jiǎn)要實(shí)錄：學(xué)生對(duì)新學(xué)具的興趣極高，但一個(gè)小組的代表往往說(shuō)不完整，需要其他小組進(jìn)行補(bǔ)充。另外，部分預(yù)習(xí)過(guò)的同學(xué)會(huì)直接根據(jù)線速度、角速度來(lái)判斷快慢，教師應(yīng)該在充分肯定學(xué)生回答的基礎(chǔ)上進(jìn)行恰當(dāng)?shù)囊龑?dǎo)。

2）線速度

師：根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，學(xué)習(xí)新的物理量可以從哪些方面進(jìn)行研究？

生：從它們的物理意義、定義、公式、單位、量性等方面進(jìn)行研究。

學(xué)生自學(xué)并回答：定義為弧長(zhǎng)與時(shí)間的比值;單位是米每秒;矢量;方向?yàn)榍芯€方向。

師：過(guò)去是怎么定義速度的？

生：位移與時(shí)間的比值。

師：圓周運(yùn)動(dòng)的快慢是不是一定要用弧長(zhǎng)來(lái)除以時(shí)間？用位移來(lái)除以時(shí)間是否可行？

課件展示并引導(dǎo)思考：a、b兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)從O點(diǎn)出發(fā)做圓周運(yùn)動(dòng)，在相同時(shí)間里運(yùn)動(dòng)到如圖位置（見(jiàn)圖4），如果比較弧長(zhǎng)結(jié)論是誰(shuí)快，如果比較位移又是誰(shuí)快？

圖4 ?位移與弧長(zhǎng)對(duì)時(shí)間的比較

生：都是b快。

師：用位移除以時(shí)間也可以得出相同的結(jié)論，那還一定要用弧長(zhǎng)除以時(shí)間嗎？

生：如果b運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn)，比較弧長(zhǎng)b快，但是比較位移則b慢，必須要用弧長(zhǎng)除以時(shí)間。

師：通過(guò)分析，這兩種速度是有不同之處的，在前面用一個(gè)“線”字加以區(qū)別，但是有區(qū)別是否就意味著兩種速度之間毫無(wú)聯(lián)系，截然不同呢？

根據(jù)回答分析總結(jié)：時(shí)間越短，弧長(zhǎng)也越短。在足夠短的時(shí)間里，圓周運(yùn)動(dòng)可以看成是直線運(yùn)動(dòng)，弧長(zhǎng)等于位移，說(shuō)明兩種速度在本質(zhì)上是一致的。

師：直線運(yùn)動(dòng)里有一種特殊情況叫做勻速直線運(yùn)動(dòng)，任意相同時(shí)間內(nèi)位移都相同。類(lèi)似的也有這樣一種圓周運(yùn)動(dòng)，任意相同時(shí)間內(nèi)通過(guò)的弧長(zhǎng)都相同，我們把它叫做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，它是勻速運(yùn)動(dòng)嗎？

生：不是，因?yàn)榫€速度的方向時(shí)刻在變，故勻速圓周運(yùn)動(dòng)是一種勻速率運(yùn)動(dòng)。

簡(jiǎn)要實(shí)錄：比較基礎(chǔ)的內(nèi)容通過(guò)學(xué)生自學(xué)完成，學(xué)生一次完成度不錯(cuò);通過(guò)問(wèn)題鏈啟發(fā)學(xué)生思考線速度與速度的異同，若有所悟的點(diǎn)頭隨處可見(jiàn);教師可以讓學(xué)生大膽地說(shuō)出他們的想法，說(shuō)得好的可以表?yè)P(yáng)，然后進(jìn)入下一環(huán)節(jié)。

3）角速度

學(xué)生自學(xué)并回答：定義為角度與時(shí)間的比值;單位是弧度每秒;矢量。

師：角度的單位為什么不是度？

根據(jù)學(xué)生回答分析：半徑相同的情況下角度越大，弧長(zhǎng)也越長(zhǎng)。國(guó)際上用弧長(zhǎng)與半徑的比值來(lái)定義這個(gè)角的大小，單位弧度。

師：前面講了勻速圓周運(yùn)動(dòng)的線速度大小不變，那么角速度大小變嗎？

生：角速度不變，相等時(shí)間內(nèi)通過(guò)的弧長(zhǎng)相等，對(duì)應(yīng)的角度也相等。

師：齒輪組這類(lèi)傳動(dòng)系統(tǒng)中的角速度相等、線速度也相等的點(diǎn)有什么特點(diǎn)？

生：只要繞同一根軸轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)過(guò)的角度都相同，角速度相等;齒輪組邊緣的接觸點(diǎn)在相同時(shí)間內(nèi)卡過(guò)的齒數(shù)相同，線速度相等。

課件展示齒輪組與傳送帶系統(tǒng)并總結(jié)：同軸點(diǎn)角速度相等，同帶點(diǎn)線速度相等。

簡(jiǎn)要實(shí)錄：學(xué)生如果問(wèn)到角速度的方向，教師切不可冷冰冰的用高中階段不作要求進(jìn)行回答，可以簡(jiǎn)單地解釋下用右手螺旋定則判斷。有了前面的分組觀察、討論，再用課件動(dòng)畫(huà)模擬，學(xué)生能比較容易理解同帶點(diǎn)與同軸點(diǎn)的特點(diǎn)。

4）周期與轉(zhuǎn)速

師：除了線速度和角速度，還有其他辦法來(lái)描述圓周運(yùn)動(dòng)的快慢嗎？

根據(jù)學(xué)生回答進(jìn)行課件展示，教師引導(dǎo)：就像分針上的藍(lán)點(diǎn)、秒針上的紅點(diǎn)，誰(shuí)轉(zhuǎn)得快？

生：紅點(diǎn)！因?yàn)樗D(zhuǎn)一圈的時(shí)間短。

教師總結(jié)：我們把做圓周運(yùn)動(dòng)的物體運(yùn)動(dòng)一周所用的時(shí)間稱(chēng)之為周期，用來(lái)描述圓周運(yùn)動(dòng)的快慢，用T表示，單位是s;也可以用單位時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)過(guò)的圈數(shù)即轉(zhuǎn)速來(lái)比較快慢，用n表示，單位是r/s。

師：線速度、角速度、周期、轉(zhuǎn)速等物理量都用來(lái)描述圓周運(yùn)動(dòng)的快慢，請(qǐng)推導(dǎo)它們之間的關(guān)系？

教師用無(wú)線攝像投影學(xué)生答案，學(xué)生分析：根據(jù)線速度和角速度的定義式，如果時(shí)間取一個(gè)周期，那么，對(duì)應(yīng)的弧長(zhǎng)就是一周的周長(zhǎng)，角度就是2π弧度。因此，v=2πr/T，ω=2π/T，根據(jù)這兩個(gè)公式易得：v=ωr。根據(jù)周期與轉(zhuǎn)速的定義，它們互為倒數(shù)。

簡(jiǎn)要實(shí)錄：有了前面分組實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，這一環(huán)節(jié)進(jìn)行得順暢有序;學(xué)生在坐位上的分析雖然從容，但仍不免有所遺漏，需要其他同學(xué)或教師的補(bǔ)充。

4.舉例分析

1）例一

課件展示毛主席詩(shī)句《送瘟神》：坐地日行八萬(wàn)里，巡天遙看一千河。

師：紅一方面軍長(zhǎng)征1年時(shí)間走了2萬(wàn)5千里，你坐著一動(dòng)不動(dòng)，一天就已經(jīng)走了8萬(wàn)里，這是藝術(shù)夸張呢還是有科學(xué)根據(jù)的？

生：地球赤道周長(zhǎng)約為4萬(wàn)公里，一天自轉(zhuǎn)一周為8萬(wàn)里。

師：對(duì)，看來(lái)毛主席的物理學(xué)得很好，詩(shī)句并不是憑空捏造，每個(gè)人都是日行八萬(wàn)里？

生：不，只有赤道上的人才是，其他地方的人線速度要小一些。

師：地球上哪些位置的人線速度相同？哪些位置的人角速度相同？

生：同一條經(jīng)線上南北同緯度的位置上，線速度相同，所有人角速度都相同。

教師總結(jié)：同一條經(jīng)線可以保證線速度方向相同，南北同緯度保證線速度大小相同;全球除了南北極，任何一個(gè)地方的周期都相同，所以角速度相同。

簡(jiǎn)要實(shí)錄：主席詩(shī)詞引起學(xué)生的一片驚呼并引發(fā)后續(xù)問(wèn)題的思考。“在什么位置處線速度、角速度相同”這個(gè)問(wèn)題比較困難，教師須根據(jù)實(shí)際情況加以引導(dǎo)。

2）例二

課件展示：自行車(chē)是一種常見(jiàn)的交通工具，其傳動(dòng)裝置主要由齒輪和鏈條組成（如圖5），假設(shè)腳踏板每2秒轉(zhuǎn)1圈，要測(cè)出自行車(chē)前進(jìn)的速度，我們還需要測(cè)量哪些物理量？如何用這些量推導(dǎo)出自行車(chē)前進(jìn)的速度？請(qǐng)同學(xué)們分組合作學(xué)習(xí)。

圖5 ?自行車(chē)

教師用無(wú)線攝像投影答案，小組代表分析講解：根據(jù)牙盤(pán)和飛輪邊緣線速度相等，飛輪與后輪角速度相等，測(cè)出三者半徑r1、r2、r3，求出自行車(chē)前進(jìn)速度為v=2πnr1r2/r3。

師：更先進(jìn)的變速自行車(chē)，奧妙在哪里？

生：牙盤(pán)和飛輪有多層齒輪。

實(shí)物展示：三層牙盤(pán)、七層飛輪的變速自行車(chē)。

師：假設(shè)人踩踏板的轉(zhuǎn)速不變，怎樣調(diào)整齒輪才能增大車(chē)速呢？

生：增大牙盤(pán)齒輪半徑、減少飛輪齒輪半徑。

實(shí)物演示并引導(dǎo)：這是輛幾速的自行車(chē)？

生：根據(jù)數(shù)學(xué)排列組合，21速。

教師總結(jié)：增加齒輪層數(shù)，能實(shí)現(xiàn)更多的變速比，這種變速方式稱(chēng)為多級(jí)變速。但是，增加齒輪會(huì)使裝置復(fù)雜，有沒(méi)有辦法改進(jìn)它？請(qǐng)同學(xué)們來(lái)看一個(gè)實(shí)驗(yàn)。

演示實(shí)驗(yàn)裝置并講解：該裝置由下方的電動(dòng)機(jī)和上方的兩塊相互垂直接觸的圓盤(pán)組成，上圓盤(pán)套在軸上可以自由地橫向移動(dòng)，通電后看到圓盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)，如何解釋該裝置的傳動(dòng)原理？

生：摩擦力帶動(dòng)上圓盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)。

師：有什么辦法在不改變下圓盤(pán)的轉(zhuǎn)速的前提下改變上圓盤(pán)的轉(zhuǎn)速？

生：橫向拉動(dòng)上圓盤(pán)，改變接觸處線速度的大小，從而改變上圓盤(pán)的轉(zhuǎn)速。

課件展示：ω1r1=ω2r2，ω2=ω1/r2×r1，與r1成正比。

實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證：來(lái)回推動(dòng)上圓盤(pán)，可以觀察到其轉(zhuǎn)速發(fā)生了明顯的改變。

總結(jié)：看來(lái)通過(guò)改變r(jià)1的確可以改變轉(zhuǎn)速，而且轉(zhuǎn)速在一定范圍內(nèi)連續(xù)可調(diào)，這種變速方式稱(chēng)之為無(wú)級(jí)變速，無(wú)級(jí)變速在現(xiàn)代汽車(chē)工業(yè)中有著越來(lái)越廣泛的應(yīng)用，有興趣的同學(xué)可以在課后進(jìn)一步去分析研究。

簡(jiǎn)要實(shí)錄：在演示無(wú)級(jí)變速的過(guò)程中，學(xué)生神情專(zhuān)注，對(duì)變速效果驚嘆不已，能從中體會(huì)“從物理走向社會(huì)”的理念。

5.本課小結(jié)

教師總結(jié)本堂課的內(nèi)容與思想方法。

2 ? ?第二部分：磨課體會(huì)

《圓周運(yùn)動(dòng)》是筆者在2013年第七屆全國(guó)中學(xué)物理教學(xué)改革創(chuàng)新大賽中獲得一等獎(jiǎng)的一節(jié)課，回顧市、地、省、國(guó)四級(jí)評(píng)比的磨課過(guò)程，感觸頗深，受益良多，現(xiàn)擇其要點(diǎn)，與大家交流。

2.1 ? ?廣積糧

根據(jù)三維教學(xué)目標(biāo)，要求教師在備課過(guò)程中能充分挖掘教材內(nèi)涵，但前提是教師能積累大量與課題相關(guān)的資料，備課伊始，筆者搜集整理了：

1.托勒密、亞里士多德等古希臘科學(xué)家對(duì)天體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的研究;

2.歐拉、湯姆孫、哈爾斯特等學(xué)者在弧度制建立過(guò)程中的貢獻(xiàn);

3.生活中與課題相關(guān)的資料;

4.各參考書(shū)中與課題相關(guān)的實(shí)際應(yīng)用。

正所謂“要給學(xué)生半桶水，自己須有一桶水”。這些資料不一定在課堂上全部展現(xiàn)，但是，在提高教師對(duì)整個(gè)課堂的駕馭、把握能力上有著非常好的效果，能對(duì)學(xué)生的一些突發(fā)提問(wèn)做出正確應(yīng)對(duì)，更重要的是能在準(zhǔn)備的過(guò)程中收獲靈感，幫助教師找到亮點(diǎn)，提高課堂教學(xué)效果。

2.2 ? ?深挖洞

作為一堂概念課，本節(jié)課的重中之重就是如何落實(shí)關(guān)鍵概念的教學(xué)。幾輪磨課下來(lái)，筆者體會(huì)到：這首先需要教師去深入挖掘概念的來(lái)龍去脈，形成發(fā)展，才能通過(guò)課堂教學(xué)將這些濃縮了的概念充分還原稀釋?zhuān)寣W(xué)生體驗(yàn)物理概念的形成過(guò)程，讓學(xué)生意識(shí)到一個(gè)概念的產(chǎn)生并不是人為規(guī)定出來(lái)的，而是在偶然中有著必然。然后，分析、概括其內(nèi)涵性質(zhì)。最后，再通過(guò)變式遷移實(shí)現(xiàn)概念由具體到抽象、再由抽象上升為具體的兩次飛躍，這樣才能真正落實(shí)教學(xué)目標(biāo)中的三個(gè)維度。

例如：線速度這個(gè)核心概念，最早的設(shè)計(jì)思路是教師用手柄轉(zhuǎn)動(dòng)一豎直圓盤(pán)教具，讓學(xué)生思考該如何來(lái)描述圓盤(pán)邊緣的單一點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)快慢，從而引出線速度。這樣的課堂平順流暢，但缺少思維的碰撞，教師包辦過(guò)多，無(wú)法體現(xiàn)學(xué)生的主體性。后來(lái)，在整理與課題相關(guān)的實(shí)際應(yīng)用時(shí)想到可以自制齒輪組，讓學(xué)生在分組動(dòng)手觀察的基礎(chǔ)上思考、比較多個(gè)點(diǎn)的快慢，教師只起引導(dǎo)作用。在探究中學(xué)生自然而然就意識(shí)到需要不同的物理量來(lái)描述快慢。在深入挖掘線速度的內(nèi)涵、外延的過(guò)程中，注意到可以通過(guò)比較位移除以時(shí)間與弧長(zhǎng)除以時(shí)間的異同，從另一個(gè)方面說(shuō)明引入線速度概念的必要性，讓學(xué)生對(duì)線速度概念的理解再次升華。舉例分析中的例二源于教材的課后習(xí)題，在開(kāi)始的教學(xué)中增加了變速自行車(chē)的內(nèi)容，但是總感覺(jué)意猶未盡。如何提升學(xué)生對(duì)“從物理走向社會(huì)”的理解困擾了筆者很長(zhǎng)一段時(shí)間，最后在參考書(shū)中的一道例題上受到啟發(fā)，決定自制無(wú)級(jí)變速演示儀。在經(jīng)過(guò)很長(zhǎng)時(shí)間的設(shè)計(jì)和制作后終于達(dá)到課堂教學(xué)的要求（過(guò)程和體會(huì)筆者將另撰文詳述），成功地給學(xué)生打開(kāi)了一個(gè)現(xiàn)代汽車(chē)工業(yè)的窗口。

2.3 ? ?抓主線

經(jīng)過(guò)精心的搜集資料與整理挖掘，還有磨課過(guò)程中聽(tīng)課老師的點(diǎn)子和建議，大量的教學(xué)素材讓人眼花繚亂，如何進(jìn)行有效整合就成了一個(gè)問(wèn)題。如果覺(jué)得這個(gè)好能出彩就加上，那個(gè)有亮點(diǎn)也加上，這樣的堆砌到頭來(lái)很可能是整堂課都很熱鬧，但反而沖淡了真正的主題。其實(shí)，素材的選取標(biāo)準(zhǔn)很簡(jiǎn)單，就是看它能否為我們的教學(xué)目標(biāo)服務(wù)，如果與教學(xué)目標(biāo)不是非常相關(guān)，那么就堅(jiān)決舍棄，如果同一環(huán)節(jié)有多項(xiàng)素材能為之服務(wù)，那么就選擇其中效率最高、最好的。

例如：有老師提出一開(kāi)始演示的圓周運(yùn)動(dòng)可以在吊扇的扇葉上貼一個(gè)發(fā)光物體，隨著打開(kāi)開(kāi)關(guān)后扇葉的越轉(zhuǎn)越快，其軌跡一定能吸引學(xué)生，但是考慮到后排同學(xué)的可視性，最后沒(méi)有選用;之前搜集的資料中有一個(gè)積家手表內(nèi)部齒輪組工作的視頻，能非常好的展示同軸、同帶傳動(dòng)特點(diǎn)，但是考慮到時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，且與前面的分組實(shí)驗(yàn)重復(fù)，經(jīng)過(guò)權(quán)衡還是舍棄不用。類(lèi)似的還有老師提出可以制作一超大號(hào)齒輪組，作為教具必定能瞬間抓住學(xué)生眼球，但是對(duì)學(xué)生的教育意義不如分組實(shí)驗(yàn)中學(xué)生的親自動(dòng)手，最終舍棄;一次課后有老師提出，例題中的自行車(chē)改為時(shí)髦的“死飛”應(yīng)該更能調(diào)動(dòng)學(xué)生積極性，但考慮到時(shí)髦的東西畢竟還是有很多同學(xué)不了解，將會(huì)在一定程度上影響他們對(duì)問(wèn)題本身的研究，不利于教學(xué)目標(biāo)的落實(shí)，后來(lái)還是堅(jiān)持用常規(guī)的自行車(chē);在學(xué)生分析完“這是一輛21速變速賽車(chē)之后”，原來(lái)設(shè)計(jì)了追問(wèn)“有沒(méi)可能少于21種？”并進(jìn)行深入分析，但通盤(pán)考慮后，覺(jué)得這一追問(wèn)會(huì)沖淡該環(huán)節(jié)的研究主題，后來(lái)也放棄不用。

這樣的例子還有很多?？傊?，對(duì)于這樣的一節(jié)課，自己的思考會(huì)比別人更全面，心中會(huì)有一根落實(shí)教學(xué)目標(biāo)的主線，根據(jù)這條主線對(duì)資料與其他老師的建議進(jìn)行合理的篩選，是保證課堂不走偏的關(guān)鍵所在。

2.4 ? ?摳細(xì)節(jié)

一堂物理課，時(shí)間只有45分鐘，其中的每一個(gè)細(xì)節(jié)都可以影響整堂課的效果，以下幾個(gè)方面尤為重要。

1.素材須科學(xué)

在設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速的教學(xué)中，一開(kāi)始用了一張法拉利賽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速表的圖片做舉例說(shuō)明，自我感覺(jué)課堂平順自然，學(xué)生反應(yīng)很好，也沒(méi)有任何一位聽(tīng)課老師指出這里的問(wèn)題。后來(lái)在自己琢磨的過(guò)程中意識(shí)到發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速其實(shí)與圓周運(yùn)動(dòng)的轉(zhuǎn)速是兩碼事，不能混為一談;在參考書(shū)中有兩道習(xí)題，一題分析了為什么長(zhǎng)柄的蒼蠅拍銷(xiāo)量?jī)?yōu)于短柄蒼蠅拍，一題研究了古代投石機(jī)的桿臂長(zhǎng)度與拋射距離的關(guān)系，如果作為情境用于分析物理量之間的關(guān)系，都可以起到很好的激趣生疑的效果，但細(xì)究起來(lái)蒼蠅拍尖的點(diǎn)、投石機(jī)上石塊的運(yùn)動(dòng)是不是圓周運(yùn)動(dòng)還有待商榷。

2.課件須精煉

隨著Power Point軟件功能的越來(lái)越先進(jìn)，課件里可以集成文字、圖片、動(dòng)畫(huà)、聲音、視頻于一體。但是，也正因?yàn)楣δ艿南冗M(jìn)，教師必須仔細(xì)選擇哪些東西該放到課件上，哪些東西該呈現(xiàn)在黑板上，切忌一股腦的全堆上課件，否則數(shù)十頁(yè)的課件學(xué)生看得津津有味，但是真正能在他們腦中留下多少東西卻很值得懷疑。畢竟課件的呈現(xiàn)時(shí)間不如板書(shū)長(zhǎng)，不利于學(xué)生的充分思考，而且過(guò)多的課件內(nèi)容會(huì)綁架教師的課堂行為，導(dǎo)致預(yù)設(shè)過(guò)多、缺少動(dòng)態(tài)生成，所以筆者在修改課件的過(guò)程中刪除了無(wú)關(guān)干擾信息，突出那些無(wú)法用其他方式呈現(xiàn)的內(nèi)容。

3.用語(yǔ)須嚴(yán)謹(jǐn)

展示《送瘟神》之后一開(kāi)始是用“紅軍長(zhǎng)征1年走了2萬(wàn)5千里”來(lái)提問(wèn)，聽(tīng)課老師提出將“紅軍”改為“紅一方面軍”更為妥當(dāng)，仔細(xì)一想的確如此;在總結(jié)傳動(dòng)系統(tǒng)中同帶點(diǎn)與同軸點(diǎn)的特點(diǎn)時(shí)，不經(jīng)意間就會(huì)說(shuō)成“邊緣點(diǎn)線速度相同”，但實(shí)際上邊緣點(diǎn)只是線速度大小相等而已。

4.聲情須并茂

同樣的劇本用不同的演員來(lái)演，效果天壤之別，同樣的教學(xué)設(shè)計(jì)由不同的老師來(lái)上，效果也會(huì)截然不同。教師的表達(dá)如果富有感情色彩、具有韻律的節(jié)奏感，并能與恰當(dāng)?shù)闹w語(yǔ)言配合，對(duì)營(yíng)造課堂氣氛、提升教學(xué)實(shí)效都會(huì)大有裨益。在磨課過(guò)程中筆者也投入精力琢磨各環(huán)節(jié)的實(shí)施細(xì)節(jié)，尤其是在分組實(shí)驗(yàn)的教師總結(jié)、比較線速度與速度異同、展示《送瘟神》以及最后的無(wú)級(jí)變速演示儀的操作等關(guān)鍵環(huán)節(jié)，對(duì)比改進(jìn)后與改進(jìn)前的學(xué)生反應(yīng)，可以看出整體提升非常明顯。

5.理答須慎重

物理課堂離不開(kāi)師生間的提問(wèn)與回答，對(duì)學(xué)生回答的及時(shí)評(píng)價(jià)在激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情、融洽師生關(guān)系、糾正學(xué)生錯(cuò)誤想法、引導(dǎo)學(xué)生深入思考上都有非常重要的意義。如果在教學(xué)中遇到學(xué)生的回答與預(yù)想不一致，或者教師自己也把握不準(zhǔn)的情況，教師切忌含混搪塞。比如：分組實(shí)驗(yàn)后有的學(xué)生會(huì)非常自豪的直接用線速度、角速度的大小來(lái)判斷三個(gè)點(diǎn)的快慢，面對(duì)學(xué)生期待的目光，不予理睬而轉(zhuǎn)問(wèn)其他小組的結(jié)論，或者不予判斷而問(wèn)有沒(méi)其他想法都是極其錯(cuò)誤的。最合理的回答方法應(yīng)該是先表?yè)P(yáng)該學(xué)生能提前預(yù)習(xí)非常認(rèn)真，是其他同學(xué)的榜樣，再追問(wèn)他判斷出線速度或者角速度大小的根據(jù)在哪里，這樣才能既激勵(lì)了學(xué)生又不影響其他同學(xué)的正常學(xué)習(xí);某些問(wèn)題學(xué)生回答得好，教師不一定每次都用“很好”“答得不錯(cuò)”評(píng)價(jià)。比如：在回答地球上何處線速度相同時(shí)，有同學(xué)直接答出“同一經(jīng)線上南北同緯度處”，筆者用了一個(gè)非常驚訝的表情并豎起大拇指揮動(dòng)多次作為評(píng)價(jià)，同學(xué)們自然心領(lǐng)神會(huì)。在回答“用位移除以時(shí)間也可以得出相同的結(jié)論，那還一定要用弧長(zhǎng)除以時(shí)間嗎？”時(shí)，有同學(xué)說(shuō)“一定，因?yàn)槿绻鸼點(diǎn)剛好轉(zhuǎn)一圈，那么用位移除以時(shí)間來(lái)判斷會(huì)得出b比a慢的結(jié)論”，這時(shí)如果用“說(shuō)得有道理，不過(guò)你說(shuō)的只是一種特殊情況，有沒(méi)有其他更加普遍的情況？”作為評(píng)價(jià)顯然比“回答得好”能更加有效的讓學(xué)生在受到肯定的同時(shí)看到自己的不足，促使學(xué)生以后思考問(wèn)題更加全面。

“備課無(wú)極限”，這五個(gè)字是筆者回顧整個(gè)磨課過(guò)程后最大的感受。雖然時(shí)間很長(zhǎng)，路途艱辛，但是對(duì)于提升自己教學(xué)技能與專(zhuān)業(yè)素質(zhì)，磨課的幫助又是任何其他方式都無(wú)法比擬的，筆者也將在這條路上永遠(yuǎn)走下去。

參考文獻(xiàn)：

[1]物理（必修2）[M].北京：人民教育出版社，2006.

（欄目編輯 ? ?鄧 ? 磊）