以问题为中心的高中物理教学设计

刘涛

【教材分析】通过教科版教材的安排可以看出，自由落体运动的研究学习是建立在“匀变速直线运动”知识的基础上，通过前面的学习学生已经掌握了相关的研究模型，而自由落体运动的研究是进一步巩固学生的物理研究思想和方法。同时，本章节的教学能让学生對近代物理先去伽利略有更深的认识和了解，并体会到自由落体在物理学中、人类生活中的重要性。

【学情分析】笔者授课的学生对教师的依赖性比较大，缺乏自主探究和思考的主动意识，这使得他们对物理知识的理解不够深入，难以抓住自由落体运动的本质内涵。为此，本教学设计将以问题为中心开展教学，将自由落体运动相关的知识以问题呈现，让学生在问题的推动下自主思考、探究和解决问题，从而得到物理素养能力的提升。

【教学目标】①自主探究空气阻力对一个物体下落运动的影响;②掌握物体要实现自由落体运动的条件，以及该运动的性质;③理解“加速度”的内涵;④掌握自由落体运动的规律;⑤通过实验探究活动培养学生的实验素养能力;⑥理解理想化模型的研究方法，掌握透过现象看本质的科学探究特征。

【教学重、难点】重点：.掌握自由落体运动的性质、规律;难点：通过实验探究活动培养学生的实验素养能力。

【教学准备】课件、教具、实验器材。

【设计思路】本教学设计将采用启发式教学，先创设问题情境让学生对本节知识内容有学习需求和兴趣，并通过问题引导学生自主思考，然后通过设问引导学生讨论交流，最后通过追问引导学生合作探究。为了让学生保持高度集中的学习状态，将会引入大量与学生贴切的课程资源辅助教学，从而实现以问题为中心的自主合作探究模式的教学。

【教学过程】

一、创设问题情境，引发学生思考需求

师：据说伽利略和亚里士多德曾经发生过非常激烈的争论，我这里有他们对话的内容，谁来模仿一下？（多媒体播放亚里士多德和伽利略的图片，以及两人的对话内容。）

学生们积极参与到情境模拟的活动中，课堂氛围得到了有效的提升。

师：通过两个“科学家”之间的对话，你们知道他们为什么会起争执吗？

生：他们对物体谁先落下、说后落下的观点不同。

师：是的，那亚里士多德支持什么观点呢？

生：亚里士多德认为如果有一个重物体和一个轻物体从同一个高度落下，那一定是重的那个先落地。

师：那伽利略怎么认为？

生：他觉得两个物体会同时落地。

师：对的，这就是两位科学家争论的原因，那如果是你，你觉得那个物体下落的速度会快一些呢？

生1：我觉得重的物体会快一些。

生2：我觉得是轻的。

师：在没有结论之前，大家说的都有道理，那究竟是哪一种结果呢？还是需要实践来证明的。今天我们就一同去探究一番，物理落地的快慢到底和什么有关。（出示课件，显示主题）

【该设计通过两个科学家的对话引发学生思考，谈论自己对物体落地速度的看法，让学生在质疑、猜想中进行思维碰撞，有利于学生逻辑思维的发展和提升。】

有效课堂设问，促进学生思维深化。

师：前面大家都提出了自己的想法，那我们是否可以通过生活中的物体下落快慢来证明呢？你有什么好的建议吗？

生1：我们可以那两本重量不一样的书，站在桌子上将书落下，然后观察两个物体哪一个先落下。

师：大家都说出了自己的论证方法，那我也提出一个方法，用两张一样大小的纸，将其中的一张揉成纸团。

师：俗话说，实践检验真理，接下来我们就通过以上三种方法来论证以下到底是重的先落，还是轻的先落下。

组织学生通过实验对自己的结论进行论证。教师巡视观察，并记录学生实验探究的过程。

师：相信通过实验现象，大家都已经得到了相应的结论了。接下来我演示一下我提出的方法，大家看看会是什么现象？

师：通过以上实验可以得出什么结论？大家可以互相探讨一下。

生1：物体下降快慢和质量没有关系。

生2：物体下落快慢和空气阻力有关。

师：如果没有空气阻力的影响，只受重力作用，从静止开始运动的两个物体的下落速度将会一样，这就是我们今天要学习的“自由落体运动”。

【该设计运用最简单的控制变量实验法，通过问题引导学生进行实验探究，并得出相应的研究结论，有效的培养了学生观察能力、思维能力】

二、进行问题追问，提高学生素养能力

师：大家是否可以从自由落体的定义中归纳出满足该运动的条件？

生1：初始速度为0;没有空气阻力影响。生2：只有重力的作用。

师：（板书自由落体运动条件）在我们的日常生活中哪些物体运动可以被看作是自由落体运动呢？

生1：雨滴下落。......

师：这些物体在不计空气阻力的影响下，都可以视为自由落体运动，但是在现实生活中，空气阻力不可能不存在，所以说自由落体运动知识一种较为理想化的运动模型，大家能够说一说我们之前学过哪些和这个一样的研究模型？

生：匀变速直线运动、运输直线运动。

师：那我们是否可以用研究以上这些运动的研究方法来进行自由落体运动性质的研究呢？大家说可以用什么来进行实验？

生：打点计时器。

师：很好，那接下来大家就以小组的形式对自由落体运动的性质进行实验探究学习。

学生按照以前的实验经验，对实验方案、步骤进行设计，并完成最终的实验。通过纸带计算出自由落体运动的加速度。

【该设计通过追问让学生思维得到拓展，并开始实验探究学习，从而培养了学生的实验素养能力】

【教学反思】

该教学设计全面围绕问题进行，从提高学生的思考兴趣，自主探究、合作实验探究的全过程，使得学生在问题的推动下得到了思维的深化与拓展，并发展了学生的素养能力，从而提高了物理教学的高效性。