陳亞敏

【摘要】物理學科是高中階段學生需要掌握的重點學科之一，如何提升物理課堂教學的有效性是每一位從事物理教學工作者值得思考的問題。本文作者結合自由落體運動這一教學內容來進行教學設計，希望在今后的教學中能夠得到廣泛引用。

【關鍵詞】自由落體運動；探究教學方法

【中圖分類號】G633.7 【文獻標識碼】B 【文章編號】2095-3089（2017）32-0145-02

“自由落體運動”和“伽利略對自由落體運動的研究”是物理學科針對“勻變速直線運動的研究”設計的主要內容，是學生掌握勻變速直線運動規(guī)律的經典案例。絕大多數(shù)的物理教學者選擇將“自由落體運動”和“伽利略對自由落體運動的研究”這兩節(jié)課的內容整理成為一節(jié)實驗課，通過實驗來論證一個物理規(guī)律，讓學生們在進行實驗的過程中體會到物理規(guī)律的趣味性，激發(fā)學生對物理學科的學習興趣，為物理教學課堂添加一定的氣氛，有效提升物理課堂的教學效果。

一、傳統(tǒng)教學模式下自由落體運動教學設計

高中階段物理教學大綱對“自由落體運動”的知識點有著硬性要求，所有學生都必須掌握這一知識點。自由落體運動是一個實驗性的課程，新課改下的教學模式主要將其和勻速運動與勻變速運動有效的結合來進行教學。這種系統(tǒng)性的教學在一定的程度上可以激發(fā)學生的思維，鍛煉學生的觀察和思考能力。傳統(tǒng)的教學模式忽略了知識點的重要性，一味的將“自由落體運動”有關研究方法單獨分節(jié)來進行授課，課堂中一味的進行著一項理想化的實驗，對課堂的學習氛圍有著一定的影響，同時也將勻速運動與勻變速運動兩個知識點的掌握帶來了一定的阻力。為了更好的提升物理課堂針對自由落體運動這節(jié)課堂的教學效果，從事物理教學的工作者必定要將探究式教學模式這一話題研究提到日程上來。

二、針對傳統(tǒng)自由落體運動教學設計問題的思考

在準備“自由落體運動”課時，教師會采用實驗的方式進行引入，通過小實驗來引進課題研究對課堂的有效性提升發(fā)揮著重要的作用，首先，通過簡單常見的實驗可以為學生學習提供一個良好的氛圍，學生可以從上一節(jié)別的課堂中迅速走出來，包括從課間的休息時間精力不集中的學生同樣可以吸引他們的眼球。其次，實驗就是一個互動的過程，通過實驗可以使學生和老師之間的關系更加的和諧。但是從現(xiàn)實的教學效果來看，頻繁的使用小實驗花費課堂的時間較多，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)在以下幾個方面：其一，高中階段的學生已經有了基本的觀察和分析能力，所謂的自由落體運動與現(xiàn)實生活中的物體下落是同樣性質的一種運動，只是自由落體運動是一種理想化的運動，學生對這一現(xiàn)象已經有了基本的認識，當老師在設計自由落體運動運動這一話題時，絕大數(shù)的學生已經知道了大概過程，因此，課堂中的小實驗其實是在浪費時間而已。其二課堂時間有限，組織學生進行物理實驗設計時，教師同樣需要花費足夠的時間去準備，如果學生不能夠完全配合老師，教師不能科學合理規(guī)劃課堂環(huán)節(jié)時會讓課堂效果大幅度降低。針對上文中提到傳統(tǒng)教學模式下進行自由落體運動課堂教學的弊端，作者在下文中提出自己在進行該節(jié)內容教學過程中的教學設計。

三、教學設計

課前器材準備

一枚硬幣一支羽毛打點計時器紙條等

引入課題

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

1.探究落體運動

問題一.兩個重量不同的物體，下落的速度會不會相同？

實驗演示

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

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

老師：準備兩張A4紙，一張揉成團，一張不進行任何處理，同時釋放，（試驗次數(shù)不小于三次）揉成團的紙先落地。

提問環(huán)節(jié)

老師：物體下落的快慢與物體的重量是否有關系？

學生猜想1：重的物體下落速度快

學生猜想2：輕的物體下落速度快

學生猜想3：物體下落的速度與物體的輕重沒有關系

學生實驗

學生通過小組的方式重復老師的三次實驗，最后得出相互矛盾的結論。

視頻演示伽利略的比薩塔實驗。

偉大的物理學家伽利略有一個假設，從同一個水平面釋放一個重的石頭和一個輕的石頭（假設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，如果假設一是對的，那么綁在一起的石頭肯定比一個重的石頭下落的快，通過實驗證明假設一是錯誤的。因此，他推翻了亞里士多德的錯誤觀點“重的物體下落的快”

老師總結

偉大的物理學家也會有犯錯的時候，物理規(guī)律需要用實驗來證明，用數(shù)據(jù)來證明結論。學生們在剛才實驗中的猜想都是從實驗中總結出來的，需要鼓勵你們敢于嘗試，敢于猜測，敢于去質疑一切東西，最后用事實來證明自己的觀點。

2.探究自由落體運動

定義：自由落體運動是指物體只在重力作用下從靜止開始下落的運動。

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)實的條件中如果忽略空氣阻力的話可以達到自由落體運動現(xiàn)象，但是空氣的阻力是不能忽略不計的，因此，自由落體運動是一種理想運動，是不存在的。

探究問題一：自由落體運動有什么規(guī)律和性質？

實驗演示

打點計時器實驗（實驗如下圖）

利用打點計時器打出來的紙帶來分析物體下落的規(guī)律與性質

實驗論證

實驗結論及分析

通過紙帶上打出來的點進行計算，同時結合前面所學知識可以得出一個結論：自由落體運動是初速度為零的勻加速直線運動。

四、探究式教學中應該注意的問題

探究式教學在物理課堂中主要以實驗的方式進行，在現(xiàn)實的課堂教學過程中開展探究式教學需要注意多方面的問題。主要表現(xiàn)于過于追求形式化，不是所有的教學內容都可以用實驗的方式來進行教學，部分教學內容通過簡單的推理就可以達到良好的教學效果。在實驗室組織實驗過程中，對學生的組織不到位，會導致課堂時間浪費的結果。

五、總結

傳統(tǒng)的教學方式對課堂有效性的提高是有限的，對學生自身綜合素質的提升也不能起到促進作用。實驗探究教學法理論上可以彌補傳統(tǒng)教學方式的眾多弊端。實驗探究式教學可以將實驗和理論知識有效的結合，在進行實驗的過程中，學生不僅僅鍛煉了自己的動手能力，同時可以激發(fā)學生的思維，不斷提升學生獨立思考問題的能力。實驗探究式教學提倡的是小組學習，通過小組互相學習，學生可以間接的提升自己的團隊協(xié)作能力，增進與學生之間的關系，老師與學生之間的互動更能提升學生的自信心，激發(fā)他們學習的興趣。實驗探究式學習可以讓學生在實驗的過程中感知定律的由來，在快樂的學習氛圍當中掌握了物理規(guī)律，讓物理課堂變得更加的有趣。以上是作者自己結合工作經驗同時借鑒同行的研究成果總結出來的一些看法，希望各位同行能夠提出一定的指導意見。

參考文獻

[1]何軍“.自由落體運動”同課異構教學活動的思考[J].物理教學探討，2015（2）：4-5，8.