安金典

摘? ?要：《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）》中明確提出，高中物理課程目標(biāo)是促進(jìn)物理學(xué)科核心素養(yǎng)的養(yǎng)成和發(fā)展，增強(qiáng)學(xué)生探究能力和解決實(shí)際問題的能力。因此，在日常教學(xué)中可以安排學(xué)生進(jìn)行多樣化的實(shí)踐探究活動(dòng)，讓學(xué)生在科學(xué)實(shí)踐活動(dòng)中形成物理觀念，發(fā)展科學(xué)思維能力，培養(yǎng)科學(xué)態(tài)度與責(zé)任?！吧钪械膾侒w運(yùn)動(dòng)”一節(jié)與生活實(shí)際聯(lián)系緊密，可通過設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究斜拋規(guī)律、理論推導(dǎo)斜拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律、用斜拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律解決實(shí)際問題等學(xué)習(xí)活動(dòng)和利用豐富教學(xué)資源，促進(jìn)學(xué)生積極、主動(dòng)地參與學(xué)習(xí)，以達(dá)到培養(yǎng)物理學(xué)科核心素養(yǎng)的目標(biāo)。

關(guān)鍵詞：核心素養(yǎng);斜拋運(yùn)動(dòng);實(shí)驗(yàn)探究

中圖分類號(hào)：G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ? 文章編號(hào)：1003-6148（2021）6-0028-2

1? ? 教材分析

“生活中的拋體運(yùn)動(dòng)”選自魯科版物理必修二第2章第4節(jié)，主要內(nèi)容有拋體運(yùn)動(dòng)的概念，利用運(yùn)動(dòng)的合成與分解法研究斜拋運(yùn)動(dòng)并掌握其射高、射程等運(yùn)動(dòng)規(guī)律。本節(jié)課是本章的最后一節(jié)，是在學(xué)習(xí)了運(yùn)動(dòng)的合成與分解方法以及平拋運(yùn)動(dòng)之后，對(duì)本章知識(shí)的總結(jié)、提高和應(yīng)用，同時(shí)與真實(shí)生活情境聯(lián)系緊密，蘊(yùn)含著培養(yǎng)物理學(xué)科核心素養(yǎng)的豐富資源。

2? ? 學(xué)習(xí)目標(biāo)

（1）物理觀念：能從運(yùn)動(dòng)合成與分解的角度認(rèn)識(shí)斜拋運(yùn)動(dòng)，能綜合分析生產(chǎn)生活中的拋體運(yùn)動(dòng)問題，并解決一些相關(guān)的實(shí)際問題，形成具有與拋體運(yùn)動(dòng)相關(guān)的運(yùn)動(dòng)觀念。

（2）科學(xué)思維：發(fā)展學(xué)生的模型建構(gòu)與應(yīng)用、分析和科學(xué)推理能力。能夠初步建立起拋體運(yùn)動(dòng)理想模型;能定量分析當(dāng)拋射角為45°時(shí)射高最大。

（3）科學(xué)探究：能通過小組合作自主設(shè)計(jì)探究實(shí)驗(yàn)方案并實(shí)施;能根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和數(shù)據(jù)推理得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論，明確實(shí)驗(yàn)的影響因素。

（4）科學(xué)態(tài)度與責(zé)任：通過探究實(shí)驗(yàn)中學(xué)生的觀察、分析和解釋等，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)用科學(xué)的方法探究物理現(xiàn)象的本質(zhì)和規(guī)律，培養(yǎng)學(xué)生尊重事實(shí)、探索真理的科學(xué)態(tài)度與責(zé)任感。

3? ? 實(shí)驗(yàn)器材

斜拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律探究裝置（包含醫(yī)用注射器、鐵架臺(tái)、刻度尺、量角器、水槽等）。

4? ? 課堂主要環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)與分析

4.1? ? 聯(lián)系生活情境，引入新課

課前利用多媒體播放含有音樂噴泉、綻放的煙花、投出的籃球、拋出的鉛球、打出的網(wǎng)球、軍事演練中射出的炮彈的視頻。引導(dǎo)學(xué)生觀察視頻中物體運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)及軌跡，類比平拋運(yùn)動(dòng)，引出拋體運(yùn)動(dòng)及斜拋運(yùn)動(dòng)的概念。

核心素養(yǎng)目標(biāo)設(shè)計(jì)：通過引入生活實(shí)例，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，啟發(fā)學(xué)生認(rèn)識(shí)到生活中普遍存在拋體運(yùn)動(dòng)，掌握其規(guī)律具有重要意義。通過觀察并總結(jié)拋體運(yùn)動(dòng)概念讓學(xué)生在頭腦中初步形成拋體運(yùn)動(dòng)的形象，提升學(xué)生歸納、抽象、推理的科學(xué)思維素養(yǎng)[1]。

4.2? ? 學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)，描述斜拋運(yùn)動(dòng)軌跡

教師利用噴水實(shí)驗(yàn)裝置（圖1）演示水流的斜拋運(yùn)動(dòng)：通過轉(zhuǎn)動(dòng)鐵夾改變水噴射方向，并借助量角器讀出拋射角，同時(shí)改變?nèi)萜鞲叨雀淖兯膰娚渌俣取＝處熞龑?dǎo)學(xué)生進(jìn)行小組合作實(shí)驗(yàn)，觀察水流的斜拋運(yùn)動(dòng)并在坐標(biāo)系中描繪其運(yùn)動(dòng)軌跡，而后向?qū)W生介紹初速度、拋射角、射程、射高、拋物線等概念。

核心素養(yǎng)目標(biāo)設(shè)計(jì)：學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)操作親身感受斜拋運(yùn)動(dòng)，學(xué)會(huì)用數(shù)學(xué)化的語言把斜拋運(yùn)動(dòng)描述出來，進(jìn)一步幫助學(xué)生形成拋體運(yùn)動(dòng)的物理觀念。

4.3? ? 小組自主實(shí)驗(yàn)，探究斜拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律

教師引導(dǎo)學(xué)生思考：斜拋運(yùn)動(dòng)的射程和射高與哪些因素有關(guān)？它們之間存在怎樣的關(guān)系？學(xué)生自主實(shí)驗(yàn)，制訂出詳細(xì)的實(shí)驗(yàn)步驟，設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)并記錄表格，合理確定小組內(nèi)部成員分工等。學(xué)生實(shí)驗(yàn)過程中，教師巡視指導(dǎo)，解決學(xué)生疑難問題。學(xué)生實(shí)驗(yàn)完成后，請(qǐng)各小組分享實(shí)驗(yàn)過程及結(jié)論，討論實(shí)驗(yàn)中遇到的問題、實(shí)驗(yàn)改進(jìn)方法等[2]。

核心素養(yǎng)目標(biāo)設(shè)計(jì)：學(xué)生分組自主實(shí)驗(yàn)，在實(shí)驗(yàn)探究中經(jīng)歷提出假設(shè)、制訂實(shí)驗(yàn)方案、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)并記錄數(shù)據(jù)、利用數(shù)據(jù)得出結(jié)論等完整的科學(xué)探究活動(dòng)過程，有效提升學(xué)生的科學(xué)探究能力。

4.4? ? 理論推導(dǎo)，探究斜拋運(yùn)動(dòng)的分解與合成規(guī)律

通過實(shí)驗(yàn)，教師進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生探索斜拋運(yùn)動(dòng)射高、射程變化規(guī)律背后存在的物理知識(shí)和物理規(guī)律。設(shè)置以下問題：

（1）是否能用學(xué)過的運(yùn)動(dòng)合成與分解法研究斜拋運(yùn)動(dòng)？

（2）斜拋運(yùn)動(dòng)可以分解成哪些分運(yùn)動(dòng)？分運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律是什么？

（3）試推導(dǎo)出射高與射程的表達(dá)式，請(qǐng)嘗試?yán)帽磉_(dá)式來解釋射高、射程的變化規(guī)律？

學(xué)生通過類比平拋運(yùn)動(dòng)的分解方法，提出可將斜拋運(yùn)動(dòng)分解成水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)和豎直方向的豎直上拋運(yùn)動(dòng)，分別寫出水平和豎直方向速度、位移表達(dá)式，根據(jù)表達(dá)式去解釋實(shí)驗(yàn)中所得到的結(jié)論。其中，水平方向位移公式為：x=v0cosθ·t，將t=■代入位移公式，可得：x=■，從公式可看出當(dāng)初速度一定的情況下，θ=45°時(shí)位移有最大值[3]。

核心素養(yǎng)目標(biāo)設(shè)計(jì)：通過定性分析斜拋規(guī)律，激發(fā)學(xué)生想探究物理現(xiàn)象和規(guī)律背后所蘊(yùn)含的深層次物理知識(shí)和理論的好奇心。同時(shí)，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)從理論角度進(jìn)行定量計(jì)算來分析和解釋這些現(xiàn)象和規(guī)律，培養(yǎng)學(xué)生建立模型、分析推理、論證等高階科學(xué)思維和探究能力，提升物理學(xué)科核心素養(yǎng)。

4.5? ? 運(yùn)用物理規(guī)律，解決實(shí)際問題

聯(lián)系生活實(shí)際中的實(shí)例，設(shè)計(jì)以下問題：（1）青蛙跳躍時(shí)，應(yīng)當(dāng)以多少度角起跳最遠(yuǎn)？（2）鉛球的最佳出手角度是45°嗎？（3）射出炮彈的射程能直接根據(jù)上述公式求解嗎？請(qǐng)學(xué)生小組討論并回答，教師總結(jié)并講解。

核心素養(yǎng)目標(biāo)設(shè)計(jì)：結(jié)合實(shí)際問題，讓學(xué)生利用所學(xué)知識(shí)進(jìn)行解決，進(jìn)一步提升學(xué)生解決問題的能力。同時(shí)，利用鉛球和彈道曲線兩個(gè)實(shí)例，啟示學(xué)生科學(xué)解決實(shí)際問題需要考慮實(shí)際情況而不能固化，從而培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和責(zé)任。

5? ? 教學(xué)反思

本節(jié)課以培養(yǎng)學(xué)生物理學(xué)科核心素養(yǎng)為目標(biāo)，通過設(shè)計(jì)多種多樣的實(shí)踐活動(dòng)讓學(xué)生主動(dòng)參與到學(xué)習(xí)中，親身體驗(yàn)科學(xué)探究的魅力。從描述實(shí)際水流的斜拋運(yùn)動(dòng)軌跡到定性探究得到斜拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律再上升到理論推導(dǎo)解釋其規(guī)律，最后利用所學(xué)知識(shí)和規(guī)律解決實(shí)際問題。學(xué)生經(jīng)過由淺入深、層層遞進(jìn)的教學(xué)活動(dòng)過程，逐步建立起拋體運(yùn)動(dòng)的物理觀念，同時(shí)也培養(yǎng)了學(xué)生的科學(xué)思維和科學(xué)探究能力，陶冶了科學(xué)態(tài)度和責(zé)任。

參考文獻(xiàn)：

[1]高青. 建模在美國高中物理教學(xué)中的應(yīng)用——以拋體運(yùn)動(dòng)教學(xué)為例[J]. 物理教學(xué)，2018，40（07）：73-76.

[2]鄒立新. 有效運(yùn)用認(rèn)知結(jié)構(gòu)理論，提升物理學(xué)科核心素養(yǎng)——《斜拋運(yùn)動(dòng)》課堂教學(xué)實(shí)踐研究[J]. 理科考試研究，2018，25（04）：45-48.

[3]侯位鋒，梁旭. 基于核心素養(yǎng)的教學(xué)設(shè)計(jì)——拋體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律[J].中學(xué)物理，2018，36（12）：40-41.

（欄目編輯? ? 鄧? ?磊）