摘 要：觀摩了全國(guó)第四屆高中物理名師賽之后，對(duì)李學(xué)禮老師執(zhí)教的一等獎(jiǎng)?wù)n例《自由落體運(yùn)動(dòng)》進(jìn)行賞析，以期更好地學(xué)習(xí)、借鑒名師的課堂教學(xué)藝術(shù)。

關(guān)鍵詞：自由；落體；賞析

2014年9月，筆者有幸參加了全國(guó)第四屆高中物理課堂教學(xué)名師賽觀摩活動(dòng)，感觸頗深，為此特借貴刊一角，對(duì)由新疆克拉瑪依市高級(jí)中學(xué)李學(xué)禮老師執(zhí)教的一等獎(jiǎng)?wù)n例《自由落體運(yùn)動(dòng)》進(jìn)行賞析，以期更好地學(xué)習(xí)、借鑒名師的課堂教學(xué)藝術(shù)。

片段一：游戲激趣，設(shè)問引入

師：請(qǐng)學(xué)生上來(lái)玩一個(gè)小游戲。這是一把漂亮的尺子，誰(shuí)能抓住就送給他。

（手指與尺子底端平齊，虎口朝大家，尺子自由下落，未抓到）

師：像這種落體運(yùn)動(dòng)在生活中很常見，比如羽毛的下落、蘋果的下落。大家仔細(xì)觀察過物體的下落嗎？不同物體下落運(yùn)動(dòng)有何不同？

點(diǎn)評(píng)：教師通過抓尺子的游戲，讓學(xué)生對(duì)自由落體有一個(gè)感性體驗(yàn)，通過游戲的趣味性激發(fā)學(xué)生的積極性。在游戲的基礎(chǔ)上，教師引導(dǎo)學(xué)生了解生活中的落體運(yùn)動(dòng)，緊接著設(shè)問“大家仔細(xì)觀察過物體的下落嗎？不同物體下落運(yùn)動(dòng)有何不同？”從而引發(fā)學(xué)生對(duì)物體下落運(yùn)動(dòng)及規(guī)律的關(guān)注和思考。

片段二：采訪展示，實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證

（播放采訪視頻）

學(xué)生街頭采訪市民，“有一個(gè)蘋果和一個(gè)山楂，從相同高度靜止釋放，誰(shuí)先落地？”多數(shù)市民回答蘋果先落地，因?yàn)橹氐奈矬w下落快。

師：多數(shù)市民認(rèn)為重的物體下落快。其實(shí)早在公元前4世紀(jì)，亞里士多德就提出了這個(gè)觀點(diǎn)，你認(rèn)為他的觀點(diǎn)正確嗎？下面同學(xué)們就利用我們課桌上提供的實(shí)驗(yàn)器材驗(yàn)證一下，請(qǐng)大家動(dòng)手實(shí)驗(yàn)、動(dòng)嘴展示。

組1：亞里士多德的觀點(diǎn)不正確。將一個(gè)鐵塊和一個(gè)紙團(tuán)從相同高度靜止釋放，它們幾乎同時(shí)落地，說(shuō)明物體下落的快慢與質(zhì)量無(wú)關(guān)。

……

點(diǎn)評(píng)：在這一教學(xué)環(huán)節(jié)，教師先播放學(xué)生在街頭就輕重物體下落快慢問題采訪市民的視頻，向我們展示了生活中人們潛意識(shí)里對(duì)輕重物體下落快慢的錯(cuò)誤認(rèn)識(shí)。接著聯(lián)系物理學(xué)史，引出亞里士多德對(duì)此的看法。通過設(shè)問，“你認(rèn)為他的觀點(diǎn)正確嗎？”讓學(xué)生帶著問題設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證。而且學(xué)生通過鐵塊與紙團(tuán)下落幾乎同時(shí)落地等實(shí)驗(yàn)，事實(shí)證明了亞里士多德的觀點(diǎn)是錯(cuò)誤的。該環(huán)節(jié)教師恰當(dāng)?shù)貙W(xué)生街頭采訪的視頻素材和物理學(xué)史結(jié)合起來(lái)，通過古今對(duì)比，說(shuō)明人們對(duì)輕重物體下落快慢的認(rèn)識(shí)極易陷入認(rèn)知誤區(qū)，同時(shí)引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)科學(xué)求證，培養(yǎng)了學(xué)生的設(shè)計(jì)意識(shí)和科學(xué)精神。

片段三：思辨實(shí)驗(yàn)，雙重反駁

師：對(duì)于亞里士多德的觀點(diǎn)，實(shí)際上早在16世紀(jì)，著名的科學(xué)家伽利略就進(jìn)行了反駁。

師：首先是思辨反駁：假設(shè)重的物體比輕的物體下落快。有兩個(gè)物體（M>m），M、m下落速度分別為8m/s和4m/s，若將M、m捆在一起，它們將以什么速度下落？

生：以>8m/s的速度下落。因?yàn)閷、m捆在一起后其總質(zhì)量比M大，所以下落速度>8m/s。

師：同學(xué)們覺得他說(shuō)得對(duì)不對(duì)？

生：對(duì)。

師：有沒有不同的看法？

生：我覺得是以<8m/s的速度下落。因?yàn)閷、m捆在一起，m由于下落慢會(huì)拖住M，而M下落快會(huì)拉扯m，所以其速度應(yīng)該4m/s

師：同學(xué)們覺得他說(shuō)得有沒有道理？

生：有道理。

師：那現(xiàn)在同樣一種情景條件下卻推出兩種自相矛盾的結(jié)論，說(shuō)明假設(shè)怎么樣？

生：不成立。

師：除了思辨反駁，接下來(lái)我們?cè)賮?lái)看伽利略進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)反駁，這就是著名的比薩斜塔實(shí)驗(yàn)。

（多媒體呈現(xiàn)實(shí)驗(yàn)圖片，輔之語(yǔ)言說(shuō)明）

點(diǎn)評(píng)：在學(xué)生對(duì)亞里士多德的觀點(diǎn)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)反駁后，教師適時(shí)引入物理學(xué)史，引導(dǎo)學(xué)生分別從思辨和實(shí)驗(yàn)兩個(gè)維度重溫了伽利略對(duì)亞里士多德觀點(diǎn)的經(jīng)典反駁。在此過程中，通過推論思辨，學(xué)生明確了平時(shí)我們司空見慣、通過經(jīng)驗(yàn)得來(lái)的結(jié)論未必可靠，通過假設(shè)法我們可以進(jìn)行推理反駁。在此基礎(chǔ)上，為了增強(qiáng)科學(xué)性，我們還必須通過科學(xué)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證，才能令人信服。在整個(gè)教學(xué)過程中，教師非常注重思想方法的引領(lǐng)，從經(jīng)驗(yàn)法、假設(shè)法到實(shí)驗(yàn)法，讓學(xué)生重溫了科學(xué)家的經(jīng)典探究歷程，增強(qiáng)了科學(xué)意識(shí)和方法素養(yǎng)。

片段四：創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)，探究規(guī)律

師：請(qǐng)問物體所做的只受重力、初速度為零的自由落體運(yùn)動(dòng)是什么性質(zhì)的運(yùn)動(dòng)？

生：加速直線運(yùn)動(dòng)。

師：是勻加速還是變加速？

生：勻加速。

師：猜想完了，下面該干什么？

生：設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證。

（教師利用特制尺子——黑白等距相間“光柵式”刻度尺自由下落，利用時(shí)間傳感器測(cè)量各段遮光時(shí)間，數(shù)據(jù)處理后利用計(jì)算機(jī)描出v-t圖像和x-t圖像）

師：科學(xué)結(jié)論應(yīng)該通過大量、反復(fù)試驗(yàn)來(lái)得出，由于課堂時(shí)間有限我們只做一次。

師：由v-t圖像和x-t圖像說(shuō)明剛才尺子的運(yùn)動(dòng)是什么運(yùn)動(dòng)？

生：勻加速直線運(yùn)動(dòng)。

師：v-t圖像的什么代表加速度？

生：斜率。

師：大家通過圖像求出加速度，看看是多少？

（引導(dǎo)學(xué)生看教材上不同地區(qū)g數(shù)值表，尋找規(guī)律）

……

點(diǎn)評(píng)：針對(duì)學(xué)生對(duì)于自由落體運(yùn)動(dòng)性質(zhì)的猜想，教師設(shè)計(jì)了一個(gè)創(chuàng)新演示實(shí)驗(yàn)。即利用特制尺子——黑白等距相間“光柵式”刻度尺自由下落，通過傳感器測(cè)量各段遮光時(shí)間，進(jìn)行數(shù)據(jù)處理后利用計(jì)算機(jī)描出v-t圖像和x-t圖像。進(jìn)而通過圖像尋找物理規(guī)律，求出加速度的數(shù)值，最后再通過教材不同地區(qū)g數(shù)值表探尋g隨地球緯度的變化規(guī)律。整個(gè)教學(xué)過程中，實(shí)驗(yàn)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)是一大亮點(diǎn)。教師自制了一把特殊的尺子——黑白等距相間“光柵式”刻度尺，這種設(shè)計(jì)的作用在于能夠很好地利用其黑白相間的特點(diǎn)，交替遮光，可以通過傳感器測(cè)出尺子在自由下落過程中每段黑色遮光時(shí)間的變化，又由于間距相等，所以可以得到某一遮光時(shí)間具體對(duì)應(yīng)通過傳感器的尺子位移，從而得出x-t圖像。同時(shí)，又可以轉(zhuǎn)換得到每段黑色下落通過傳感器的平均速度，從而得出v-t圖像。這就為后面學(xué)生研究、探尋自由落體運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)和g值的大小奠定了良好的基礎(chǔ)。

片段五：前后呼應(yīng)留下余味

師：剛才我們上課時(shí)做了一個(gè)“抓尺子”的小游戲，大家聯(lián)系我們學(xué)習(xí)的物理知識(shí)想一想，為什么剛才這位同學(xué)抓不住尺子呢？

生：尺子下落時(shí)間太短，而人需要一個(gè)反應(yīng)時(shí)間。

師：同學(xué)們想不想知道自己的反應(yīng)時(shí)間？

生：想。

師：我們可以用這把新的尺子來(lái)測(cè)量，這把尺子是怎么做成的？老師送給同學(xué)們?cè)谡n后進(jìn)行研究。

師：最后，送給同學(xué)們一首詩(shī)：

物體從空自由下，

輕重沒有快慢差；

你我一個(gè)加速度，

共同享受9.8。

點(diǎn)評(píng)：在本課結(jié)尾部分，教師通過設(shè)問重新回到“抓尺子”游戲上來(lái)，形成課堂教學(xué)的前后呼應(yīng)。并且通過新的尺子讓學(xué)生研究其測(cè)量人體反應(yīng)時(shí)間的原理，給學(xué)生留下后續(xù)探究的空間。而“物體從空自由下，輕重沒有快慢差；你我一個(gè)加速度，共同享受9.8?！钡膶W(xué)科詩(shī)句則凝練地歸納總結(jié)了本節(jié)課內(nèi)容，形式新穎、朗朗上口、言簡(jiǎn)意賅、留有余味。

編輯 孫玲娟