《曲线运动》物理教学设计与思考

张俊卫

山西省临汾第一中学校 041000

【摘要】新课程倡导下的课堂物理教学应遵循“自主、合作、探究”的原则，着重培养学生的创新精神和实践能力。传统物理课堂模式培养出来的学生可能拥有丰富的知识储备，强大的解题技能，但却缺乏解决具体情境中的新问题的能力。只有改变传统的课堂模式，融进新课改的理念，优化课堂，提高课堂效率才能在基础教育阶段培养出全面发展的人才以适应未来个人和社会发展的需要。

【关键词】课堂教学；物理教学；人教

对于已经学习过直线运动的学生来讲，“曲线运动”的学习无论是在思维发展还是拓展方面，都是“质”的飞跃。但很多物理教师认为曲线运动是直线运动地延伸，忽略了物理模型与物理概念的架构，导致一些学生摆脱不了“前概念”对当前学习的影响，无法很好的理解与掌握学习内容。因此在教学设计中，教师应当对教学内容进行调整，同时引入多媒体手段，与生活经验相结合，能够使学生全方位、多角度去了解曲线运动。

1. 教材分析

曲线运动的前一章是牛顿运动定律，从开始的直线运动位移、速度到加速度，再到牛顿第二定律，从表象到本质，逐渐熟悉了“受力分析一产生加速度一影响速度'‘这一逻辑方式。之后，曲线运动将陆续学习平抛运动等内容，从学习到考试，学生总会遇到一些障碍，影响学习效果。为了帮助学生更好的理解曲线运动的内容，教师就可将其与生活经验结合起来，创设情境，结合生活事例来引入新课。在教学中，教师可为学生播放视频，体现“从生活走向物理”的思想。“变学为思”是传统教学的精髓，同时也是新课改的核心理念。教师在引入新课时，可借助一段游乐园过山车的广告视频，震撼的场景能够带给学生直观的感受，直接引发学生对曲线运动的思考与认识。

2. 学情分析

以人教版高一必修2第五章《曲线运动》，简述在实施教学过程中对精准提问地理解:

1.在引入新课时，请同学们观察一个纸片的下落，通过直观的现象，联系生活实际后提问学生:“对比之前学过的直线运动，同学们仔细观察，纸片在做什么运动?大家还能举出一些在生活中观察到的类似的运动的例子吗?”同学们饶有兴致的交流讨论列举了大量的曲线运动实例，后总结出了曲线运动的特点，印象深刻．

2.在讲授曲线运动条件时，首先提出问题:“之前我们学习的都是物体做直线运动，那如果物体要做曲线运动，应具备哪些条件?”

学生猜想:物体必须受外力．

继续追问:“匀速直线运动的物体，匀变速直线运动的物体不也受到外力吗?”

学生继续猜想:与物体运动方向有关．

再问:究竟和这些因素有无关系?有何种关系?可以通过实验来探究．

提供给每个实验小组一套实验器材:一块磁铁，一个小铁球，一个斜面轨道．给出以下问题，让学生带着问题去设计实验、观察分析、小组讨论、得出结论．

(1)如何使小钢球仍做直线运动且速度增加;

(2)如何使小钢球仍做直线运动但速度减小;

(3)如何使小钢球做曲线运动?

带着这些问题，学生有目的的分别把磁铁放在钢球运动的正前方、正后方和两侧边，很快通过观察到球运动的轨迹得出了结论“物体所受合外力的方向跟它的速度方向不在一条直线上时，物体做曲线运动，且物体所受合外力方向指向轨迹曲线的凹部。”

3. 教学过程

当学生了解了“曲线运动"的定义后，教师就可引出问题:“你们知道如何描述曲线运动吗？”随后教师可带领学生回顾一下直线运动的内容，可从位移、速度等方面来思考。此外，教师还可当场抛出一个粉笔头，让学生观察后认真思考怎样去描述粉笔头当下做的曲线运动。

(1)曲线运动的位移。在课堂上，教师可提醒学生在直线运动中，可使用一条有箭头与刻度的线段代表质点在某个点的位移。然而曲线运动不能用一维坐标体现，所以需要使用平面直角坐标系。通过分析直线运动与曲线运动位移表示方法，带领学生进入二维平面，很多学生此时无法接受，也不会使用坐标来表示曲线运动的位移，如果能够借助平面直角坐标系，就可凸显出使用这一坐标系来描述曲线运动位移的重要内容。

(2)曲线运动的速度。当学生了解了曲线运动的位移后，教师可继续提问：“你能准确的描述出曲线运动速度方向的特点吗？”很多学生虽回答了问题，但并未说出要点。接着教师可借助两组视频来吸引学生的注意力，即打磨砂轮时飞出的炽热微粒与运动员训练时抛的链球。看完视频后教师可通过问题来引导学生：“你能说出炽热微粒、链球飞出的时候是沿着什么方向运动的吗？”学生讨论后得出了答案。在此过程中，通过问题的引导，学生已经对曲线运动速度方向会跟随曲线运动的轨迹的前概念产生了一定的认识,接着便可借助具体问题来引发学生的认知矛盾。通过观看视频，就能够帮助学生纠正前概念造成的错误影响，同时还可借助这一矛盾来帮助学生深入学习这一知识点。

(3)物体做曲线运动的条件。之前学习过的牛顿第一定律，教师可由此着手，提醒学生一切的物体都有惯性。那么如何才能够使手中的小球进行曲线运动呢？学生讨论后回答：“给小球施加力即可。”此时教师不能否定学生的答案，而应当给予学生一些提示：“曲线运动为变速运动，假如速度出现改变，一定会有加速度，我们结合牛顿第二定律来思考，物体必然会受到合外力的影响。”借助这一情境设计问题，就能够有效激发学生的探究欲望，使学生主动投入到学习活动中，思考小球开始进行曲线运动后，必定会受到力的作用，为后续的物理实验打好基础。接着教师可充分利用现有器材，如铁球、斜面、条形磁铁等来开展演示实验。借助上述器材，让小球从一个斜面自由滑下；随后在将小球从相同的高度落下，提前在小球运动的正前方安置一个磁铁；最后使小球从相同高度滑落，在小球侧前方安置磁铁，对比一下本次小球运动的状态与前两次有何不同。

4. 教学反思

教科书在曲线运动中采用了一些方法:砂轮打磨下的炽热微粒、弯曲轨道演示飞镖等等为了说明运动轨迹上某点的速度方向是沿该点的切线方向，虽然可行，但从场地、或安全性角度考虑有一定的难度。在参加省教科研活动时，亲眼目睹了一位名教师为了较好地解决上述问题，科学改进演示力矩盘，一盘多用，很有感触。就力矩盘本身，特点安全稳定、大小适中，无论演示或学生分组实验，都易于操作且现象明显。1、在讲授曲线运动中速度方向时，让学生分组实验将盘面水平、倾斜、竖直，在盘的上表面滴上一些水，转动力矩盘，就会看到水滴沿圆周切线方向飞出去的生动场面。2、物体随着圆盘一起运动的模型，教科书上在课后的问题与练习中以一道习题的形式出现，非常抽象，在力矩盘上放置物块，物体随着力矩盘一起转动静摩擦力提供向心力，然后加快力矩盘的转速，当最大静摩擦力不足以提供向心力时，临界状态的分析一目了然。

5. 总结拓展

综上所述，在物理教学中，教师应当以新课改理念为指导，借助生活实例来创设情境，由此激发学生的学习热情。改变传统观念、融入新课程理念、以学生为本、还课堂于学生是提高课堂效率的必然途径，同时，以学生为本的教学模式中，教师不但是配角，更是科学引导、启发思维的总导演。

【参考文献】

[1]周和建,茅君平.基于核心素养的高中物理教学设计探讨——以“曲线运动”教学为例[J].物理之友,2020,36(06):31-32.

[2]颜新春.基于教学逻辑视角的高中物理教学设计与思考——以人教版“曲线运动”教学为例[J].中学物理教学参考,2019,48(20):74.

[3]陈宇.基于教学逻辑视角的高中物理教学设计与思考——以人教版《曲线运动》教学为例[J].福建教育学院学报,2018,19(12):52-54.