以《自由落體運(yùn)動(dòng)》為例談?wù)勎锢怼盎?dòng)式”教學(xué)
所謂互動(dòng)式教學(xué),是在教學(xué)中教與學(xué)雙方交流、溝通、協(xié)商、探討,在彼此平等、彼此傾聽(tīng)、彼此接納、彼此坦誠(chéng)的基礎(chǔ)上,通過(guò)理性說(shuō)服甚至辯論,達(dá)到不同觀點(diǎn)碰撞交融,激發(fā)教學(xué)雙方的主動(dòng)性,拓展創(chuàng)造性思維,以達(dá)到提高教學(xué)效果的一種教學(xué)方式。互動(dòng)式教學(xué)與傳統(tǒng)教學(xué)相比,最大差異在一個(gè)字:“動(dòng)”。傳統(tǒng)教學(xué)是教師主動(dòng),腦動(dòng)、嘴動(dòng)、手動(dòng),結(jié)果學(xué)員被動(dòng),神靜、嘴靜、行靜,從而演化為灌輸式,一言堂,“我打你通,不通也通”。而互動(dòng)式教學(xué)根本上改變了這種狀況,真正做到“互動(dòng)”,“教師主動(dòng)”和“學(xué)員主動(dòng)”,彼此交替,雙向輸入,多言堂,“我打你通,你打我通”,奏出和諧樂(lè)章。
互動(dòng)式教學(xué)主要采用的教學(xué)方法是以學(xué)生為中心,采用開(kāi)放式探究和創(chuàng)造性活動(dòng)為主。互動(dòng)對(duì)象為學(xué)生與學(xué)生、學(xué)生與教師、小組與小組。
自由落體運(yùn)動(dòng)是自然界廣泛存在的物體自由下落運(yùn)動(dòng)的理想化模型,是一種典型的勻變速直線運(yùn)動(dòng),有其廣泛性和特殊性。在教學(xué)過(guò)程中要重視學(xué)生對(duì)概念的形成,依據(jù)認(rèn)知結(jié)構(gòu)理論,結(jié)合因材施教的原則通過(guò)實(shí)驗(yàn)探索、課件展示、分析討論強(qiáng)化物理知識(shí)的形成過(guò)程,使學(xué)生獲得基本的科研能力,創(chuàng)造性地解決問(wèn)題,也能培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神。
下面就談?wù)?ldquo;互動(dòng)式”教學(xué)在《自由落體運(yùn)動(dòng)》一課中的應(yīng)用。
1.物體自由下落快慢的決定因素
【思考提問(wèn)】 重力大小不同的物體,下落快慢是否相同?
【觀察演示1】先在同一高度同時(shí)釋放金屬片和紙片,金屬片先落地,再把上述紙片揉成一小團(tuán),仍在同一高度同時(shí)釋放,發(fā)現(xiàn)兩者幾乎同時(shí)落地。
【觀察演示2】牛頓管中的物體下落:將事先抽氣的牛頓管內(nèi)的金屬片與輕羽毛從靜止開(kāi)始下落,觀察結(jié)果。兩者幾乎同時(shí)落到牛頓管的下端;將牛頓管內(nèi)通入空氣再做該實(shí)驗(yàn),情況截然不同,金屬片比羽毛下落得快。
【學(xué)生看書(shū)】亞里斯多德的觀點(diǎn)——重的物體下落快,輕的物體下落慢是錯(cuò)誤的,及伽利略的分析和研究。
【教師引導(dǎo)學(xué)生討論小結(jié)】在沒(méi)有空氣阻力的情況下,物體下落的快慢與重力的大小無(wú)關(guān)。
2.自由落體運(yùn)動(dòng)的定義
物體只在重力作用下從靜止開(kāi)始下落的運(yùn)動(dòng),叫做自由落體運(yùn)動(dòng)。在重力比空氣阻力大得多的情況下,物體從靜止開(kāi)始下落的運(yùn)動(dòng)可近似看成為自由落體運(yùn)動(dòng)。
【思考提問(wèn)】自由落體運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)、性質(zhì)是什么?
【教師點(diǎn)撥】伽利略為了研究落體運(yùn)動(dòng),利用當(dāng)時(shí)的實(shí)驗(yàn)條件做了在斜面上從靜止開(kāi)始下滑的直線運(yùn)動(dòng)(目的是為了“沖淡重力”),證明了在阻力很小的情況下小球在斜面上的運(yùn)動(dòng)是勻變速直線運(yùn)動(dòng),用邏輯推理外推到斜面傾角增大到90°情況,小球?qū)⒆杂上侣?,成為自由落體,他認(rèn)為這時(shí)小球仍然會(huì)保持勻變速直線運(yùn)動(dòng)的性質(zhì),這種推理多么巧妙啊!這個(gè)結(jié)論的正確與否需用實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證,現(xiàn)在我們利用課本上頻閃照片提供的數(shù)據(jù)來(lái)進(jìn)行具體的研究。
【多媒體展示】學(xué)生觀看頻閃照片。
【學(xué)生運(yùn)算】學(xué)生進(jìn)行數(shù)據(jù)運(yùn)算,探究自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。
3.自由落體運(yùn)動(dòng)的加速度、重力加速度
【誘思導(dǎo)學(xué)】將質(zhì)量不同、形狀不同的物體放在被抽掉空氣的玻璃筒中,從同一高度自由下落的快慢相同,說(shuō)明各個(gè)物體自由落下時(shí)速度變化的快慢都是相同,從而可知各個(gè)物體自由下落時(shí)的加速度是否相同?
【教師總結(jié)】物體自由下落時(shí)的加速度叫自由落體加速度,也叫重力加速度(用字母g表示)。
【合作研討與交流】通過(guò)對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)小球的頻閃照片的研究,利用公式h = gt2/2 或者勻變速直線運(yùn)動(dòng)的特殊規(guī)律:相鄰相等時(shí)間內(nèi)的位移關(guān)系△s = a T2 ,可求出小球自由落體的加速度約為多少?
【學(xué)生看書(shū)】學(xué)生通過(guò)觀看課本上的數(shù)據(jù),探討重力加速度隨地理位置的改變規(guī)律。
【小組討論小結(jié)】在同一地點(diǎn),一切物體自由落體運(yùn)動(dòng)的加速度大小都相同,都等于該地的重力加速度g。重力加速度g的大小與地理位置有關(guān)。通過(guò)精確的實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),在赤道兩級(jí)重力加速度越來(lái)越大,在兩級(jí)最大,但最小值與最大值相差不大,故在一般計(jì)算中,g取9.8 m/s2 或者10 m/s2 。
重力加速度與離地面的高度有關(guān),隨著高度的增加而減小,但在離地面不太高的范圍內(nèi),重力加速度的變化也可忽略不計(jì)。但它的方向始終豎直向下。
4.自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律
【學(xué)生思考】由學(xué)生結(jié)合勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律進(jìn)行知識(shí)的遷移,得到自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律方程。
【動(dòng)畫(huà)演示】動(dòng)畫(huà)演示小球墜地的情景。
【學(xué)生實(shí)驗(yàn)】?jī)晌煌瑢W(xué)互相配合,利用直尺,通過(guò)數(shù)據(jù)運(yùn)算求出自己的反應(yīng)時(shí)間。