高中物理《自由落体运动》教学设计研究

曾小金

【摘 要】随着新课程改革的不断深入，探究式学习方法也逐渐被越来越多的学校所推崇，物理学科是具有完整知识体系的一门学科，在这一学科中运用探究式学习方法会有更好的教学效果。本文主要以高中物理《自由落体运动》课程为例，运用科学合理的教学设计，让学生在巩固以前知识的同时，将物质知识与生活实际联系起来，并为以后学习奠定基础。

【关键词】高中物理；自由落体运动；教学设计

从根本上讲，物理学科是一门以科学探究活动为基础的学科，因此，在进行物理教学的过程中，教师也应该运用探究式教学模式，以便于学生掌握物理知识，了解物理学与实际生活的深刻关系，从而激发学生对物理学科的学习兴趣，提升学习效率，达到更好的学习效果。本文主要运用的是人民教育出版社所出版的高一《物理》必修一教材，教学设计的主要内容为自由落体运动。

一、教学目标

通过教学设计，让学生了解物理学科中自由落体运动的基本运动性质与运动过程中需要的条件；了解自由落体运动过程中所产生的加速度，并理解其大小、运动方向，知道如果运动地方不同，其所产生的加速度也会有所差异；让学生了解自由落体运动过程中的运动规律，并能够通过对其规律的运用完成相关计算。

通过教学设计，让学生能够学会运用物理语言进行物理知识的总结与归纳；帮助学生养成良好的学习习惯，发现生活中简单的物理现象，通过这些现象完成合理猜想，并进行进一步探究；教会学生进行数据分析，通过对自动落体运动的研究，总结其运动实质。

通过教学设计，充分激发起学生学习物理学科的兴趣，积极参与课堂讨论，对学生言语表达能力与逻辑推理能力进行培养；将物理学科的研究方法渗透到教学当中去；引导学生与他人合作，并分享胜利成果，培养其合作精神与团队意识。

二、教学任务

这一时期的学生已经完成对“匀变速直线运动”的学习，对物理实验也具备一定操作基础，可以进行小组学习。自由落体运动之所以在教材中放在“匀变速直线运动”之后，是因为前者实际上是后者的特殊情况。教师在对学生进行自由落体运动教学的过程中，不仅可以巩固学生之前学过的知识，还能够让学生学会对物理学科进行研究的基本方法，从而为今后的学习奠定基础。所以，自由落体这一节课可以看成是对这一章知识的复习，着重培养学生相关能力与思维，将课堂内容与学生的实际生活相联系，是整本教材中不可或缺的组成部分。

三、学生特征分析

自由落体运动是学生日常生活中经常能够见到的一种物理运动，但学生很容易因知识体系的欠缺而产生对这一现象的错误概念，如“物理重量越大，自由落体速度越快”等。在前面的物理学习中，学生已经对直线运动有所了解，并学会了对其相关问题进行处理的基本方法，这为接下来的学习奠定了比较良好的基础。

高一学生的求知欲与好奇心都相对较强，在学习方面具备一定能力，也有一定自制力，但在物理学习过程中，初中与高中在知识体系与知识结构上的转变会让学生觉得不适应，认为物理学科非常难，从而造成一些学生产生对物理学科的心理障碍。

物理学科的相关规律与原理普遍抽象性与概括性较高，而学生对知识的认识情况会在很大程度上对物理学习产生影响，高一学生普遍形象与感性思维更发达，而理性与逻辑思维的发展还不太成熟。

因此，教师在进行物理教学时，需要在教学中融入大量生活实例，以提升学生学习物理的兴趣，并循序渐进的对物理知识点进行探索，并运用鼓励的方式来提升学生的学习自信心，突破学生的心理障碍，强化培养学生道德理性思维与逻辑思维，养成学生的自主学习能力。

四、教学评定

要求在教学完成以后，学生可以了解落体运动相关实例；理解自由落体运动的相关概念；学会运用自由落体运用相关规律。课程的重点与难点在于运动概念与运动过程的探究；帮助学生学会运动规律，并运用运动规律解决生活中遇到的问题。

五、教学环境

使用学校多媒体教室，制作课堂所用的课件、实验工具、教学工具等，运用教学媒体对教学内容进行展示，创设生动的学习情境，帮助学生解决实际问题，运用提出问题—播放多媒体课件—概括学习内容的方式来完成教学。

六、活动组织

1.自由落体运动

教学实验一：教师拿一枚一元硬币与一片与硬币表面积一样的纸片，在同等高度下一起释放。

实验现象：硬币先于纸片落地。

实验问题：硬币与纸片谁比较重？重的物体下落速度一定快吗？

教学实验二：教师将两只质量不同的小球在同等高度下一起释放。

实验现象：两只小球下落时只听到一个声音，再一次证明自由落体速度似乎与质量没有关系。

教学实验三：“牛顿管”实验。教师取一根一米五长，一端封闭一段开口的玻璃管，将一些质量不同的物品放入管中，如羽毛、金属球、小木块等。再塞住开口一端，将玻璃管倒立，对里面物体的下落情况进行观察。

实验现象：玻璃管中的真空程度越高，里面物体的下落速度越一致。

实验推理：倘若玻璃管处于完全真空状态，里面物体必然同时落到管底。

教师提问：自由落体运动是什么？其有什么运动特点？

学生回答：在只有重力这一种力的作用下，物体由静止状态下落，这种运动称之为自由落体运动。其特点为：物体的初速度为零；空气阻力忽略，物体只受重力影响。

2.自由落体加速度

教学问题：各个方向中的自由落体加速度是否相同？自由落体都有哪些方向？

在物体不变的情况下，让学生通过打点计时器进行自由落体运动的反复试验，得出在地点不变的情况下，所有物体的自由落体速度一致，方向垂直向下。

3.自由落体规律

七、教学反思

在利用实验进行物理教学的过程中，教师需要严格把握实验步骤与实验节奏，演示实验的成功与否是决定教学效果的关键，因此，教师需要在课前进行反复练习，以保证在课堂上能有最好的教学效果。整个课程内容较多，课程时间较紧，因此需要教师控制好课堂时间，如玻璃管抽真空等试验步骤与实验装备要在课程开始之前准备好。

八、结论

本文以人民教育出版社所出版的高一《物理》必修一教材为例，对其中的自由落体运动课程进行了教学设计。通过制定学习目标与学习任务，保证了课程效果；通过对学生特征的分析，了解学生基本情况；通过教学评定与教学环境确定教学情况；通过活动组织，完成教学内容；并在最后提出教学反思，以求更好的完成教学内容，达到更好的教学效果。

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