基于核心素养的高中物理教学设计——以“匀变速直线运动与汽车行驶安全”为例

(广东省清远市第一中学，广东 清远 511500)

物理学科的核心素包含物理观念、科学思维、实验探究、科学态度与责任四个方面，体现了物理教育的目标与任务。下面以从“匀变速直线运动与汽车行驶安全”教学设计为例，具体分析如何在教学设计中体现核心素养的培养要求。

本节教材从高速公路的安全距离和驾驶的角度精心设计相关例题，例题涉及反应时间、反应距离和刹车距离等问题的研究，通过教学能让学生充分体会到物理与社会生活有着紧密联系，提高学生学习物理的兴趣，培养学生的钻研精神，增强学生的交通安全意识和守法意识。

1 教学设计

1.1 教学目标

(1) 理解反应时间、反应距离、刹车距离和停车距离等物理概念;

(2) 会用匀变速直线运动规律分析、处理生活中汽车安全行驶等问题;

(3) 通过课堂活动感受人的反应时间；

(4) 通过本节课的学习，让学生明白物理来源于生活，又服务于生活。同时让学生认识安全行驶的重要性，珍爱生命，遵守交通安全法。

1.2 教学重点

(1) 把实际运动抽象为物理模型并应用匀变速直线运动的规律进行求解。

(2) 熟练运用速度公式、位移公式和推论，进行一题多解的训练。

1.3 教学难点

应用所学的物理知识解决实际问题。

1.4 教法与学法

采用的教学方法有：情境教学法，活动探究法，启发引导法，融合信息技术。采用的学习方法为：学案导学，自主探究，合作与交流，归纳与总结。

2 教学过程

2.1 新课引入

先让学生复习匀变速直线运动规律及其重要推论，讨论：公式中每一个量的物理意义是什么？运用时要注意什么问题？在这过程中引导学生理解公式的物理意义及运用条件，便于学生根据具体情景合理选择公式，解决问题。教师展示高速公路上的安全标识，强化学生对汽车安全行驶的认识，引入新课教学，引导学生讨论交通事故的主要原因。

学生分组讨论，由学生推派代表交流引发交通事故的主要原因：车速过快，车距太短，闯红灯，路太滑，反应迟钝，刹车失灵，爆胎，超道行驶，车内开灯能见度低，酒后开车，疲劳驾车，注意力不集中，经验不足，道路太差，超载。

教师总结并板书，事故原因如下：(1) 人：酒驾，疲驾，毒驾，超速，开车打手机，看微信，闯红灯；(2) 车：超载，刹车失灵，轮胎情况；(3) 路：雪地、湿地、大雾……

本环节安排学生讨论造成交通事故的主要原因，小组汇报交流，目的是培养学生的合作意识，渗透对学生分类能力的培养。通过学生讨论得出发生交通事故的一些根本原因，对他们来说是一个很好的交通安全教育，使他们懂得遵守交通安全法的重要性。

2.2 情景分析

情景一：如图1所示，汽车在高速公路上行驶的速度为108km/h,若驾驶员发现前方80m发生了交通事故,马上紧急刹车,汽车的加速度大小为7.5m/s2,问该汽车是否会有安全问题?

图1

活动一：利用秒表，模拟测量驾驶员的反应时间。

活动二：利用反应尺，小组合作，间接测量各自的反应时间，为解决后续问题做准备。

在这个环节中，设计了两个活动，以增强学生对汽车安全行驶的间接体验。

情景二：若要考虑反应时间，该汽车是否安全？

情景三：假如驾驶员是酒后驾车呢？设喝酒后反应时间约是原来的4倍。

在情景二、三中，对教材例题的教学采用物理问题情景化的处理，引领学生联系实际分析问题，构建模型，体现物理教学的本源，避免就题论题、物理问题数学化的倾向。

让学生用各自的反应时间，运用物理规律计算相应的停车距离，感受正常反应和非正常反应(疲驾，酒驾等)对汽车安全行驶的影响，认识反应时间的长短对汽车安全行驶的极端重要性，增强学生的社会责任担当意识。

2.3 归纳与总结

引导学生讨论图2所示的规定，由图2中数据可以看出：车速越大，总位移越大，所以行车不能超速。借助安全距离图示，总结本节课所学的物理知识。行驶速度对反应距离和刹车距离影响很大，让学生意识到超速行驶对交通安全的危害。

图2

2.4 讨论与交流

结合图3，请对开车的父母提出关于汽车行驶安全的建议，若将来你成为驾驶员，你要怎么做？

图3

教师对学生发表寄语：很多交通规则都有物理依据，我们学习了物理应该更好理解和更自觉遵守。

设计意图：(1) 让学生明白许多交通法规的制定都有物理依据，从而能更自觉地遵守交通安全法,还能影响他人，共同营造良好的交通秩序。(2) 让学生体验物理与生活的紧密联系。

3 结语

在“匀变速直线运动规律与汽车行驶安全”这节课，通过运用匀变速直线运动的规律诠释了汽车安全行驶必须遵循的规则，引导学生领悟物理与社会生活的紧密联系。在课堂实施过程中，师生互动流畅，学生参与度高，凸显了学生的主体地位。同时，也通过物理概念的理解、物理模型的建构、实验探究以及科学责任的渗透，较好地落实了物理学科核心素养的培育目标。