基于核心素养的物理教学设计探讨——以“平抛运动”为例

(江苏省淮阴中学，江苏 淮安 223002)

1 引言

高中物理课程在义务教育的基础上，帮助学生从物理学的视角认识自然，理解自然，建构关于自然界的物理图景；引导学生经历科学探究过程，体会科学研究方法，养成科学思维习惯，增强创新意识和实践能力；引领学生认识科学的本质以及科学、技术、社会、环境(STSE)的关系，形成科学的世界观和正确的价值观，为做有社会责任感的公民奠定基础。

围绕物理学科核心素养，为了让学生更好地体验科学探究过程，发展自主学习能力，形成良好的思维品质，教师应适时适度地参与到学生的探究活动中去，淡化教师的教，注重学生对知识的自主学习与构建，强化小组学习与交流，淡化机械训练，摒弃灌输式教学，在师生互动互助中达成教学目标。

著名的教学专家马杰认为教学主要回答三个问题:(1) 你想到哪里去——确立目标；(2) 你怎样到那里——导向目标；(3) 你是否到达那里——评价目标。换句话说，目标(任务)、策略(活动、方法、媒体)要与评估相匹配。

2 平抛运动教学设计

2.1 学习目标

(1) 通过生活实例，认识抛体运动；

(2) 通过实验，探究平抛运动的规律；

(3) 会用运动合成与分解的方法分析平抛运动；

(4) 能分析生产生活中的抛体运动。

2.2 教学重点

(1) 平抛运动模型的建构；

(2) 平抛运动规律的得出。

3 教学过程

3.1 展示情境，感知体验

活动一：展示情境，引入课题

教师展示庐山瀑布微视频、图片。学生直呼：美、壮观、飞流直下三千尺……

教师提问：真的是“直”下三千尺吗？运动轨迹是“直”的吗？生活中还有哪些类似的运动呢？学生举例回答。

师生合作，向多个方向抛射篮球……

设计意图：创设生活情境，紧扣名句“飞流直下三千尺”中的关键字“直”，说文解字，引入课题，引发悬念，激发学生的求知欲。通过生活中的多种抛体运动，让学生对抛体运动有更多的感性认识。

活动二：分组实验，建构模型

学生分小组实验，准备的器材为：粉笔头、纸团、纸片、纸杯、泡沫块等，多方向、多次抛射物体。

小组汇报：不同物体在空中的运动，会受重力、阻力和初速度的影响，比较复杂。如粉笔头在运动中所受阻力为次要因素，可以认为仅受重力作用，研究起来比较简单。

设计意图：(1) 抓住主要矛盾，忽略次要矛盾，建构物理模型；(2) 得出平抛运动的定义：将物体以一定的初速度沿水平方向抛出，且只在重力作用下所做的运动。

3.2 实验探究，建构模型

活动三：美景再现，科学猜想

(1) 教师提问：能否把“飞流直下三千尺”这样的美景再现到我们的教室呢？

(2) 引导三部曲：旋下矿泉水瓶盖，在瓶的下部刺孔，动静结合，观察现象。

(3) 提醒学生：观察水柱“落点”和“抛出点”之间距离，并猜想与哪些因素有关？

学生利用器材，进行分组实验，小组汇报。

(1) 饮料瓶高度确定，观察到“曲线运动”；

(2) 饮料瓶高度上移，观察到“射程更远”；

(3) 饮料瓶高度固定，观察随着水的不断流出，观察到“射程越来越近”等。

师：水柱“落点”和“抛出点”之间距离与哪些因素有关？

生：高度、速度、压强等。

设计意图：呼应美景名句，分组实验，让学生近距离观察现象；动静结合，进行科学猜想，为后续定量研究提供感性认识基础。

3.3 实验观察，深度探究

活动四：优化方案，媒体辅助

教师提供平抛运动探究仪器(只能探究水平方向的运动)，请全体同学优化方案。学生分组讨论后，进行方案优化，改进仪器，进一步探究竖直方向的运动情况。

教师提供优化后的实验器材，学生进行实验观察，由于运动时间极短，建议学生利用视频进行一帧一帧“慢放”观察，学生分组实验并汇报实验现象。

教师展示自拍的实验视频，用“慢动作”播放，有图、有影、有真相。

设计意图：(1) 在已有器材的基础上进行优化，一方面学生容易想到方案，符合维果斯基的“最近发展区理论”，发挥了学生的主动性，另一方面培养了学生的质疑创新能力。(2) 利用视频进行一帧一帧慢放观察，培养学生运用现代科技的能力，彰显技术进步对生活及科学研究的影响。(3) 在真实实验中得到真知，提升了学生的科学思维和科学探究能力。

活动五：理论研究，深度探究

教师在实验观察、总结的基础上，引导学生思考现象背后的规律。学生运用合成与分解的思路，进行完善，师生合作，得出规律(如表1)。

表1 平抛运动的规律

学生通过对表1的分析得出了速度偏转角和位移偏转角之间的关系、轨迹方程。

教师投影人教版必修2本节的“问题与练习”第2题，要求学生通过对平抛运动轨迹的研究，求出物体平抛运动的初速度，并能利用此知识解决生产、生活中的具体问题，学生思考、研讨和展示。

设计意图：引导学生从运动的合成与分解的角度，以及“初速度+受力”决定运动情况，帮助学生建立物理观念，培养学生的总结归纳能力，养成科学态度，提升核心素养。

3.4 历史回顾，走近大师

活动六：介绍伽利略的研究

(1) 伽利略是意大利物理学家、近代实验科学的先驱者。

(2) 他定义了匀速运动，对自由落体、抛体运动等进行了深入研究。

(3) 伽利略在《关于两门新科学的对话》中写道：除了原有的均匀而永恒的运动以外,还会由于它自身的重量而获得一种向下的倾向,于是，这就是我称之为抛射运动，它的总运动是两种运动的合成:一种是均匀而水平的运动,而另一种是竖直而自然加速的运动。

设计意图：感受大师魅力，激发求知欲望。

3.5 课堂小结，我的收获

师生合作、总结：(1) 飞流直下三千尺的“直”实际是“曲”，但可以进行“化曲为直”处理；(2) 运动的描述需要首先建立参考系、坐标系；(3) 受力观：力是改变物体运动状态的原因；(4) 运动观：“初速度+受力”决定运动情况；(5) 物理建模：抓住主要因素，忽略次要因素；(6) 物理“温度”：感受大师的睿智。

设计意图：凝练课堂，首尾呼应，加深理解。