用问题情境引领物理教学

唐 莹

(广西陆川中学 537700)

万有引力定律是高中物理的重要内容，涵盖较多的知识点.为使学生更好的理解、掌握该部分知识，应结合自身教学经验以及相关的教学的细节，积极创设相关的问题情境，激活物理课堂的同时，引领学生更好的完成该部分知识的学习.

一、问题情境的设计

万有引力定律是高中物理的重点知识，是人类研究行星运动的重要理论.该部分知识涉及很多的细节，尤其要求学生深入理解，能够运用所学对相关的结论进行推导，在分析问题时能够灵活运用.为激发学生的学习兴趣，使学生更好地理解与掌握万有引力定律的推导过程，应注重创设相关的问题情境，通过问题的引领，完成该部分内容的教学.

教学课件准备：到网络上搜索、下载介绍我国航天事业发展的科普视频，了解我国在航天事业上取得的重大成就.在讲解该部分知识前，借助多媒体技术展示给学生观看.待学生完成科普视频后，将画面定格在行星围绕太阳运动这一场景，如图1所示，而后向学生展示如下问题，巧妙的引入要讲解的内容：

图1

(1)为什么行星能够围绕太阳公转，而没有离开太阳？

(2)行星围绕太阳运动轨的轨道是什么形状？

(3)怎样利用所学的知识计算行星与太阳之间力的大小？

课堂上通过播放科普视频，能很好的吸引学生的注意力，尤其设计针对性的问题引发学生思考，学生的积极性被充分调动起来.

二、问题情境的探究

课堂上可给学生预留一定的思考、讨论时间，而后进行提问，了解学生对上述问题的思考深度，并给予学生针对性的指引，与其一起探究上述问题.

针对问题(1)为什么行星能够围绕太阳公转，而没有离开太阳？要求学生回顾所学力的知识，认识到力是改变物体运动的原因.行星之所以能够围绕太阳公转，显然是两者之间存在引力.针对问题(2)通过观看科普视频学生清晰的看到行星围绕太阳运动的轨道为椭圆形.为便于研究可告知学生，可将其运行的轨道看作圆形.针对问题(3)引导学生回顾所学的圆周运动知识，思考物体做圆周运动时计算向心力的思路.于是与学生一起进行该问题的探究：

探究条件设计：行星的质量为m，运动速度大小为v，圆形轨道的半径为r.太阳对行星的引力大小为F.要求学生思考怎样计算F的大小？

三、问题情境的延伸

上述结论的推出适合计算星球之间的引力.为将上述结论推广到所有事物，设计如下问题作进一步的延伸：

情境创设：与学生一起回顾牛顿在苹果树下被掉落的苹果砸中的故事.抛出问题：

(1)上述推导计算星球间引力的公式，和引起苹果掉落的力是否是同一种力？

(2)上述公式能否推广到任意两个物体之间？

课堂上抛出上述两个问题后，要求学生认真思考，并认真阅读教材进行回答.学生通过自主阅读教材，得知上述公式中计算星球之间引力和引起苹果掉落的力是同一种力，而且该公式可以推广到任意两个物体之间，上述公式也就是万有引力定律的表达方式.教学中为使学生深入的理解该公式，并在以后的解题中正确应用，继续设计如下问题要求学生思考：

(1)该公式适用哪些情境？

(2)该公式中的r，针对不同的情境该如何处理？课堂上可提问学生，以了解学生会对万有引力公式的理解.然后根据学生的回答进行总结.万有引力定律可用于计算两个质点间的引力；如计算星球间的引力时星球的质量分布应是均匀的；另外，当两个物体之间的距离远远大于其自身大小时也可使用该公式进行计算.应用该公式时r表示两个质点的距离以及两个星球球心间的距离.

万有引力定律教学中将问题贯穿整个教学环节之中，引导学生思考、探究，使其更加清楚万有引力定律的推导过程，更好的加深其印象.同时，当学生得出结论后，围绕结论创设由易到难的问题情境，进一步巩固所学，深化理解，锻炼学生思维的灵活性，为其解题能力的提升奠定坚实基础.