谈平抛运动的规律教学

2013-04-29 00:44刘宏超
中学时代 2013年5期
关键词:小球规律轨迹

刘宏超

【摘要】新课程标准实施几年来,我国大部分地区都已经实施了新课改,我区也将全面步入新课改阶段。高中物理课程的总目标是提高学生的科学素养,更加注重学生的发展。本文就在新课标的引导下如何进行平抛运动的规律教学进行探讨。物理规律教学不单是使学生掌握物理规律,而且要使学生掌握科学的研究方法,提高观察与实验能力、思维能力和运用规律分析、解决问题的能力,还要激发学生进行科学探究的积极情感。基于此,本节课的教学过程可以概括为以下四句话:以创设情境为切入点,以观察实验事实为基础,以培养学生思维能力为核心,以提高学生探究能力为重点。

【关键字】新课标 平抛运动

2004年开始实施新课程标准,至今已经9年,全国不同地区正逐步向新课标靠拢,我区也进入了新课改的进程。新课程标准的基本理念为:1.在课程目标上注重提高全体学生的科学素养;2.在课程结构上重视基础,体现课程的选择性;3.在课程内容上体现时代性、基础性、选择性;4.在课程实施上注重自主学习,提倡教学方式多样化;5.在课程评价上强调更新观念,促进学生发展。这一系列的要求都表明课程标准的目标是提高学生的科学素养,为学生未来的发展作准备。

一线教师是实施新课改的重要实施者,本文就在新课标的引导下如何进行平抛运动的规律教学进行探讨。

一、教学过程

物理规律教学不单是使学生掌握物理规律,而且要使学生掌握科学的研究方法,提高观察与实验能力、思维能力和运用规律分析、解决问题的能力,还要激发学生进行科学探究的积极情感。基于此,本节课的教学过程可以概括为以下四句话:以创设情境为切入点,以观察实验事实为基础,以培养学生思维能力为核心,以提高学生探究能力为重点。

1.以创设情境为切入点。可以用小游戏引入新课,分6个步骤向学生展示并发问:(1)沿水平方向发射子弹,让同学观察子弹运动的轨迹。(2)枪管的水平延长线上固定一个模型,枪对准模型,从枪口射出的子弹能否击中模型?(3)如果模型由电磁铁吸附,子弹飞出的时刻,模型开始下落,从枪口射出的子弹能否击中模型?(4)继而再改变模型与枪口的水平位置,继续实验。(5)模型做的是什么运动?(6)无论怎么改变枪口与模型之间的水平距离,子弹总能击中模型,说明不是偶然而是必然,既然是必然,那背后必然就隐藏了规律。

进而和同学一起探讨这个必然背后的规律。

2.以培养学生思维能力为核心,以提高学生探究能力为重点。

(1)获取运动轨迹。如何研究轨迹是弯曲的运动呢?学生之前只学习过直线运动的相关知识,所以提示学生从这里出发,将研究直线运动的方法用于研究曲线运动,可以先获得物体运动的轨迹,然后分析轨迹的规律,或通过轨迹找出速度的规律、加速度的规律,以期得到这种曲线运动的规律。同学们很容易想到利用打点计时器,进而引导打点计时器可以记录物体的时间和位置。曲线运动如何记录位置呢?同学们可以大胆设想,开动思维,不断尝试。联系现今的科技成果及可视性、可操作性等因素,本节课将采用频闪照相的技术来获得做平抛运动物体的轨迹。

(2)处理数据,分析运动的规律。按照探究斜面上小车的运动规律的方法,我们先建立一个表格,在表格中应该反映小球的运动时间和对应的位置这些信息。从小球被水平抛出时开始计时t=0,每隔0.04s对小球拍照一次,所以小球运动后每个位置依次对应的时间分别为0.04s、0.08s、0.012s、……

提问:我们怎么来表示小球的位置呢?同学们提议建立坐标系,这是我们在数学上常用的确定位置的方法。提问:那怎样选择坐标轴的方向呢?同学们提议分别以水平方向和竖直方向为坐标轴的方向。能说说你为什么这样选择吗?

让学生知其然也知其所以然。

请同学观察,表格中的数据有什么特点?

1)先观察水平位置坐标x与时间t之间的关系。利用Excel图表法得到水平位置x与时间t的图象。得到的图象是一条过原点的直线,即在x方向有匀速直线运动的规律。

2)再观察计算竖直位置坐标y与时间t的关系。y随t的增大而增大,好像不是正比关系。做y与t的关系图,得到一条弯曲的线。曲线像一条抛物线。抛物线与时间的平方成正比关系。做y与t2的关系图,发现这也是一条过原点的直线,加速度为9.76(取自教案),即在竖直方向有自由落体运动的规律。

二、评价与反思

本节课由趣味实验引入课题,在学生已有的知识——直线运动基础上确立探究平抛运动规律的方法,引导学生得到描述平抛运动规律的方法——频闪照片方法,经过对频闪照片的数据处理、“三球实验”验证、平抛运动理论分析,由这三种方法殊途同归得到了平抛运动的规律。教学过程中注重教师与同学之间以及同学间的交流,引导同学步步深入,最终学会平抛运动的描述方法和平抛运动的规律,体现了以创设情境为切入点,以观察实验事实为基础,以培养学生思维能力为核心,以提高学生探究能力为重点的原则。

由于时间和教学设计因素,本节课只选取频闪照片记录小球的轨迹,其他描述平抛运动轨迹的方法涉及的较少,只简略提到,这些方法需要在其他教学中进行补充。此外,Excel表格、作图等要求学生有一定的电脑和数学知识基础。

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