陳亞敏

【摘要】物理學(xué)科是高中階段學(xué)生需要掌握的重點(diǎn)學(xué)科之一，如何提升物理課堂教學(xué)的有效性是每一位從事物理教學(xué)工作者值得思考的問(wèn)題。本文作者結(jié)合自由落體運(yùn)動(dòng)這一教學(xué)內(nèi)容來(lái)進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)，希望在今后的教學(xué)中能夠得到廣泛引用。

【關(guān)鍵詞】自由落體運(yùn)動(dòng)；探究教學(xué)方法

【中圖分類號(hào)】G633.7 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】B 【文章編號(hào)】2095-3089（2017）32-0145-02

“自由落體運(yùn)動(dòng)”和“伽利略對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的研究”是物理學(xué)科針對(duì)“勻變速直線運(yùn)動(dòng)的研究”設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容，是學(xué)生掌握勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律的經(jīng)典案例。絕大多數(shù)的物理教學(xué)者選擇將“自由落體運(yùn)動(dòng)”和“伽利略對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的研究”這兩節(jié)課的內(nèi)容整理成為一節(jié)實(shí)驗(yàn)課，通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)論證一個(gè)物理規(guī)律，讓學(xué)生們?cè)谶M(jìn)行實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中體會(huì)到物理規(guī)律的趣味性，激發(fā)學(xué)生對(duì)物理學(xué)科的學(xué)習(xí)興趣，為物理教學(xué)課堂添加一定的氣氛，有效提升物理課堂的教學(xué)效果。

一、傳統(tǒng)教學(xué)模式下自由落體運(yùn)動(dòng)教學(xué)設(shè)計(jì)

高中階段物理教學(xué)大綱對(duì)“自由落體運(yùn)動(dòng)”的知識(shí)點(diǎn)有著硬性要求，所有學(xué)生都必須掌握這一知識(shí)點(diǎn)。自由落體運(yùn)動(dòng)是一個(gè)實(shí)驗(yàn)性的課程，新課改下的教學(xué)模式主要將其和勻速運(yùn)動(dòng)與勻變速運(yùn)動(dòng)有效的結(jié)合來(lái)進(jìn)行教學(xué)。這種系統(tǒng)性的教學(xué)在一定的程度上可以激發(fā)學(xué)生的思維，鍛煉學(xué)生的觀察和思考能力。傳統(tǒng)的教學(xué)模式忽略了知識(shí)點(diǎn)的重要性，一味的將“自由落體運(yùn)動(dòng)”有關(guān)研究方法單獨(dú)分節(jié)來(lái)進(jìn)行授課，課堂中一味的進(jìn)行著一項(xiàng)理想化的實(shí)驗(yàn)，對(duì)課堂的學(xué)習(xí)氛圍有著一定的影響，同時(shí)也將勻速運(yùn)動(dòng)與勻變速運(yùn)動(dòng)兩個(gè)知識(shí)點(diǎn)的掌握帶來(lái)了一定的阻力。為了更好的提升物理課堂針對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)這節(jié)課堂的教學(xué)效果，從事物理教學(xué)的工作者必定要將探究式教學(xué)模式這一話題研究提到日程上來(lái)。

二、針對(duì)傳統(tǒng)自由落體運(yùn)動(dòng)教學(xué)設(shè)計(jì)問(wèn)題的思考

在準(zhǔn)備“自由落體運(yùn)動(dòng)”課時(shí)，教師會(huì)采用實(shí)驗(yàn)的方式進(jìn)行引入，通過(guò)小實(shí)驗(yàn)來(lái)引進(jìn)課題研究對(duì)課堂的有效性提升發(fā)揮著重要的作用，首先，通過(guò)簡(jiǎn)單常見(jiàn)的實(shí)驗(yàn)可以為學(xué)生學(xué)習(xí)提供一個(gè)良好的氛圍，學(xué)生可以從上一節(jié)別的課堂中迅速走出來(lái)，包括從課間的休息時(shí)間精力不集中的學(xué)生同樣可以吸引他們的眼球。其次，實(shí)驗(yàn)就是一個(gè)互動(dòng)的過(guò)程，通過(guò)實(shí)驗(yàn)可以使學(xué)生和老師之間的關(guān)系更加的和諧。但是從現(xiàn)實(shí)的教學(xué)效果來(lái)看，頻繁的使用小實(shí)驗(yàn)花費(fèi)課堂的時(shí)間較多，得到的效果并不是特別的明顯。出現(xiàn)這種現(xiàn)狀的主要原因是表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：其一，高中階段的學(xué)生已經(jīng)有了基本的觀察和分析能力，所謂的自由落體運(yùn)動(dòng)與現(xiàn)實(shí)生活中的物體下落是同樣性質(zhì)的一種運(yùn)動(dòng)，只是自由落體運(yùn)動(dòng)是一種理想化的運(yùn)動(dòng)，學(xué)生對(duì)這一現(xiàn)象已經(jīng)有了基本的認(rèn)識(shí)，當(dāng)老師在設(shè)計(jì)自由落體運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)這一話題時(shí)，絕大數(shù)的學(xué)生已經(jīng)知道了大概過(guò)程，因此，課堂中的小實(shí)驗(yàn)其實(shí)是在浪費(fèi)時(shí)間而已。其二課堂時(shí)間有限，組織學(xué)生進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)時(shí)，教師同樣需要花費(fèi)足夠的時(shí)間去準(zhǔn)備，如果學(xué)生不能夠完全配合老師，教師不能科學(xué)合理規(guī)劃課堂環(huán)節(jié)時(shí)會(huì)讓課堂效果大幅度降低。針對(duì)上文中提到傳統(tǒng)教學(xué)模式下進(jìn)行自由落體運(yùn)動(dòng)課堂教學(xué)的弊端，作者在下文中提出自己在進(jìn)行該節(jié)內(nèi)容教學(xué)過(guò)程中的教學(xué)設(shè)計(jì)。

三、教學(xué)設(shè)計(jì)

課前器材準(zhǔn)備

一枚硬幣一支羽毛打點(diǎn)計(jì)時(shí)器紙條等

引入課題

老師：“同學(xué)們，在現(xiàn)實(shí)的生活中物體降落的現(xiàn)象有很多，但是物體降落的規(guī)律你們有誰(shuí)知道嗎？今天我們講的主要內(nèi)容就是探討物體下落的規(guī)律。

1.探究落體運(yùn)動(dòng)

問(wèn)題一.兩個(gè)重量不同的物體，下落的速度會(huì)不會(huì)相同？

實(shí)驗(yàn)演示

老師：同時(shí)釋放手里的硬幣與羽毛（試驗(yàn)次數(shù)不小于三次），硬幣每一次都比羽毛先落地。

老師：同時(shí)釋放手里的粉筆與硬幣（試驗(yàn)次數(shù)不小于三次），硬幣與粉筆幾乎同時(shí)落地。

老師：準(zhǔn)備兩張A4紙，一張揉成團(tuán)，一張不進(jìn)行任何處理，同時(shí)釋放，（試驗(yàn)次數(shù)不小于三次）揉成團(tuán)的紙先落地。

提問(wèn)環(huán)節(jié)

老師：物體下落的快慢與物體的重量是否有關(guān)系？

學(xué)生猜想1：重的物體下落速度快

學(xué)生猜想2：輕的物體下落速度快

學(xué)生猜想3：物體下落的速度與物體的輕重沒(méi)有關(guān)系

學(xué)生實(shí)驗(yàn)

學(xué)生通過(guò)小組的方式重復(fù)老師的三次實(shí)驗(yàn)，最后得出相互矛盾的結(jié)論。

視頻演示伽利略的比薩塔實(shí)驗(yàn)。

偉大的物理學(xué)家伽利略有一個(gè)假設(shè)，從同一個(gè)水平面釋放一個(gè)重的石頭和一個(gè)輕的石頭（假設(shè)一重的石頭落下的快）。然后將重的石頭和輕的石頭綁在一起，如果假設(shè)一是對(duì)的，那么綁在一起的石頭肯定比一個(gè)重的石頭下落的快，通過(guò)實(shí)驗(yàn)證明假設(shè)一是錯(cuò)誤的。因此，他推翻了亞里士多德的錯(cuò)誤觀點(diǎn)“重的物體下落的快”

老師總結(jié)

偉大的物理學(xué)家也會(huì)有犯錯(cuò)的時(shí)候，物理規(guī)律需要用實(shí)驗(yàn)來(lái)證明，用數(shù)據(jù)來(lái)證明結(jié)論。學(xué)生們?cè)趧偛艑?shí)驗(yàn)中的猜想都是從實(shí)驗(yàn)中總結(jié)出來(lái)的，需要鼓勵(lì)你們敢于嘗試，敢于猜測(cè)，敢于去質(zhì)疑一切東西，最后用事實(shí)來(lái)證明自己的觀點(diǎn)。

2.探究自由落體運(yùn)動(dòng)

定義：自由落體運(yùn)動(dòng)是指物體只在重力作用下從靜止開(kāi)始下落的運(yùn)動(dòng)。

條件一：初速度為零

條件二：只物體不受任何外力，只有重力的作用。在現(xiàn)實(shí)的條件中如果忽略空氣阻力的話可以達(dá)到自由落體運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象，但是空氣的阻力是不能忽略不計(jì)的，因此，自由落體運(yùn)動(dòng)是一種理想運(yùn)動(dòng)，是不存在的。

探究問(wèn)題一：自由落體運(yùn)動(dòng)有什么規(guī)律和性質(zhì)？

實(shí)驗(yàn)演示

打點(diǎn)計(jì)時(shí)器實(shí)驗(yàn)（實(shí)驗(yàn)如下圖）

利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出來(lái)的紙帶來(lái)分析物體下落的規(guī)律與性質(zhì)

實(shí)驗(yàn)論證

實(shí)驗(yàn)結(jié)論及分析

通過(guò)紙帶上打出來(lái)的點(diǎn)進(jìn)行計(jì)算，同時(shí)結(jié)合前面所學(xué)知識(shí)可以得出一個(gè)結(jié)論：自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。

四、探究式教學(xué)中應(yīng)該注意的問(wèn)題

探究式教學(xué)在物理課堂中主要以實(shí)驗(yàn)的方式進(jìn)行，在現(xiàn)實(shí)的課堂教學(xué)過(guò)程中開(kāi)展探究式教學(xué)需要注意多方面的問(wèn)題。主要表現(xiàn)于過(guò)于追求形式化，不是所有的教學(xué)內(nèi)容都可以用實(shí)驗(yàn)的方式來(lái)進(jìn)行教學(xué)，部分教學(xué)內(nèi)容通過(guò)簡(jiǎn)單的推理就可以達(dá)到良好的教學(xué)效果。在實(shí)驗(yàn)室組織實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，對(duì)學(xué)生的組織不到位，會(huì)導(dǎo)致課堂時(shí)間浪費(fèi)的結(jié)果。

五、總結(jié)

傳統(tǒng)的教學(xué)方式對(duì)課堂有效性的提高是有限的，對(duì)學(xué)生自身綜合素質(zhì)的提升也不能起到促進(jìn)作用。實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)法理論上可以彌補(bǔ)傳統(tǒng)教學(xué)方式的眾多弊端。實(shí)驗(yàn)探究式教學(xué)可以將實(shí)驗(yàn)和理論知識(shí)有效的結(jié)合，在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中，學(xué)生不僅僅鍛煉了自己的動(dòng)手能力，同時(shí)可以激發(fā)學(xué)生的思維，不斷提升學(xué)生獨(dú)立思考問(wèn)題的能力。實(shí)驗(yàn)探究式教學(xué)提倡的是小組學(xué)習(xí)，通過(guò)小組互相學(xué)習(xí)，學(xué)生可以間接的提升自己的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力，增進(jìn)與學(xué)生之間的關(guān)系，老師與學(xué)生之間的互動(dòng)更能提升學(xué)生的自信心，激發(fā)他們學(xué)習(xí)的興趣。實(shí)驗(yàn)探究式學(xué)習(xí)可以讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中感知定律的由來(lái)，在快樂(lè)的學(xué)習(xí)氛圍當(dāng)中掌握了物理規(guī)律，讓物理課堂變得更加的有趣。以上是作者自己結(jié)合工作經(jīng)驗(yàn)同時(shí)借鑒同行的研究成果總結(jié)出來(lái)的一些看法，希望各位同行能夠提出一定的指導(dǎo)意見(jiàn)。

參考文獻(xiàn)

[1]何軍“.自由落體運(yùn)動(dòng)”同課異構(gòu)教學(xué)活動(dòng)的思考[J].物理教學(xué)探討，2015（2）：4-5，8.