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一、高中物理教學(xué)過程描述
上課前將印好的材料(牛頓第一定律得出歷程、相關(guān)案例等)分發(fā)給學(xué)生。
(一)新課導(dǎo)入
回顧有關(guān)知識,利用多媒體展示“火車進(jìn)站”、“自由擺動的秋千”、“地面上滾動的足球”視頻,思考:這些運(yùn)動的物體為什么會停止運(yùn)動呢?為學(xué)生埋下質(zhì)疑伏筆,并告知學(xué)習(xí)本節(jié)課后能夠解釋。引出主題:力對物體運(yùn)動的影響。
(二)案例分析與討論
首先閱讀教師事先準(zhǔn)備好的發(fā)現(xiàn)牛頓第一定律歷史資料,為方便分析,利用多媒體將案例材料展現(xiàn)出來,教師和學(xué)生一起研讀,并對亞里士多德簡單介紹,說明其是偉大的哲學(xué)家,教育家,讓學(xué)生對亞里士多德有正面認(rèn)識。然后提出問題:關(guān)于力與運(yùn)動的關(guān)系,亞里士多德的觀點(diǎn)是什么?舉例說明。學(xué)生做出概括性的總結(jié),即物體受了力才能運(yùn)動,不受力,運(yùn)動的物體就會停下來。這時有學(xué)生表示這種觀點(diǎn)是不正確的,教師不急于評價,而是讓學(xué)生舉例說明亞里士多德觀點(diǎn)的“正確性”。許多學(xué)生都舉出用手推粉筆盒,粉筆盒運(yùn)動,手不推就停止運(yùn)動諸如此類的例子,說明學(xué)生已經(jīng)掌握亞里士多德的觀點(diǎn)。接下來提出質(zhì)疑,這種觀點(diǎn)是正確的嗎?學(xué)生紛紛表示不正確,那為什么你們還舉出相應(yīng)例子說明呢?這時,有的學(xué)生說那是摩擦力在作祟,順利引出伽利略關(guān)于力與運(yùn)動關(guān)系的研究材料。教師向?qū)W生展示伽利略進(jìn)行試驗研究的模型圖,請學(xué)生討論后簡單描述這個模型的理念及實驗過程,學(xué)生在作答時,強(qiáng)調(diào)從同一高度無初速度釋放小球,經(jīng)過下降和上升的過程,將圖中右側(cè)的兩個傾斜面的運(yùn)動情況進(jìn)行對比分析。這些學(xué)生比較清楚,但是對于平面上的情況不太理解,這時教師闡明這就是理想實驗的魅力,伽利略認(rèn)為將斜面放平后球?qū)⒂肋h(yuǎn)滾動下去,用一句話描述就是:力不是維持物體運(yùn)動的原因。從這個理想實驗的模型中學(xué)生還沒有真切地體會到摩擦力所起的作用,這時讓學(xué)生根據(jù)提供的儀器材料設(shè)計實驗,明確摩擦力在運(yùn)動中所起的作用,各小組都對組員進(jìn)行分工,設(shè)計并記錄小車從同一材質(zhì)同一高度靜止釋放后在毛巾、棉布及光滑的木板上的運(yùn)動情況,最終得出摩擦力確實影響著物體的運(yùn)動情況。然后引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注笛卡爾總結(jié)的觀點(diǎn)(事先已發(fā)放材料),方便與后面的牛頓第一定律進(jìn)行對比研究。緊接著對事先發(fā)放的案例材料進(jìn)行討論分析,其內(nèi)容是:高速公路上勻速直線運(yùn)動的汽車突然剎車,未系安全帶的小女孩被甩出去,而坐在旁邊的胖叔叔則沒有。很多學(xué)生就此有類似體驗,加上初中就已經(jīng)對慣性有所了解,在看過材料后討論分析時,學(xué)生就已經(jīng)說出都是慣性惹的禍,教師進(jìn)而引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)出慣性的概念,并根據(jù)小女孩和胖叔叔的狀態(tài)歸納出:慣性與質(zhì)量有關(guān),質(zhì)量越大,慣性越大,運(yùn)動狀態(tài)越難改變。
(三)規(guī)律習(xí)得
在上述通過自主學(xué)習(xí)對案例進(jìn)行分析和討論的基礎(chǔ)上,引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)牛頓第一定律。學(xué)生的總結(jié)都是圍繞物體保持勻速運(yùn)動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)展開,但是在具體表述上還是存在許多弊病,教師就此進(jìn)行引導(dǎo)修正,最終給出牛頓第一定律的精確表述:一切物體總保持勻速直線運(yùn)動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài),除非作用在它上面的力迫使它改變這種狀態(tài)。
(四)總結(jié)鞏固
為加深學(xué)生對牛頓第一定律的理解,教師引導(dǎo)學(xué)生回答定律表述中“逗號”前表述什么含義,“逗號”后又表述什么含義。學(xué)生因為充分體驗探究過程,所以回答很貼切,此時教師進(jìn)行總結(jié)歸納,并要求學(xué)生運(yùn)用牛頓第一定律解釋在“新課導(dǎo)入”環(huán)節(jié)中提出的物理現(xiàn)象。
二、結(jié)語
綜上課例,案例教學(xué)的各環(huán)節(jié)均不同程度地體現(xiàn)出學(xué)生的自主學(xué)習(xí),其形式或為研讀、或為思考、或為討論、或為設(shè)計實驗、或為歸納總結(jié),有效體現(xiàn)了學(xué)生在高中物理課堂教學(xué)中的主體作用,表明自主學(xué)習(xí)是案例教學(xué)有效實施的重要基礎(chǔ)。
作者:林景波 王丹 單位:延邊大學(xué)