高中物理教學中牛頓定律的運用探索

【摘 要】本文憑借本人多年的高中物理教學經驗，首先對牛頓運動定律運用的教學設計理念進行了分析，并在此基礎上，通過相關的教學案例，分析了應如何讓學生正確使用牛頓運動定律來解決生活當中的常見問題。希望通過此次經驗交流，本文可以為正在進行高中物理教學的教職員工帶來一定有價值的參考，并且希望本文可以起到拋磚引玉的功能。

【關鍵詞】牛頓運動定律 高中物理 教學設計

在高中階段物理課程學習過程當中，牛頓運動定律是學生在力學章節知識學習過程當中，必須要掌握的知識重點，學生不僅需要對牛頓三大運動定律有基礎的認識，并且教師還需要讓學生擁有利用牛頓運動定律來解決相關物理問題的能力。因此，怎樣針對牛頓定律的運用開展教學設計，是每一位高中物理教師必須要思考的一個重要問題。

一、牛頓運動定律的運用教學設計理念

教師在進行牛頓運動定律的運用這一章節的教學活動時，應明確教學的重點是讓學生能夠憑借對牛頓運動定律的使用，來解答相關的物理問題。就筆者的教學經驗來看，這對于剛剛升入到高中院校的學生來說，是存在有很大的難度的，因此，教師在進行教學設計的過程當中，所設計的問題必須要彰顯出由易到難的梯度性，才能讓學生逐步對牛頓運動定律進行了解，并配合大量的課后練習，培養出學生運用牛頓定律來解決相關問題的能力。

二、牛頓運動定律的教學設計

1.提出第一個問題，讓學生嘗試開展對運動的分析

學生在針對牛頓運動定律的概念進行了解之后，教師便需要開展學生對牛頓定律的運用能力培養了。在這一過程中，問題的導入能夠讓學生迅速進入到學習的狀態。

例如：教師在黑板上寫出了這樣一道較為基礎的力學問題，如圖1所示，有一個靜止在水平桌面上的物體，其質量為2kg，在大小為6.4N的水平方面拉力的作用下，朝著右邊進行運動，已知這一物體和水平地面所產生的摩擦力是4.2，試求出這一物體在第四秒末時的速度，和在這四秒當中所發生的位移。

剛剛學習完牛頓運動定律后，學生尚未完全掌握對牛頓定律的有效使用方法，所以這道簡單的問題也會讓很多學生一頭霧水，因此教師便需要引導學生嘗試對牛頓定律進行使用，并展開思考，嘗試對這一問題進行解決。引導的方法，同樣是問題引導。

首先教師要求學生對下列問題進行分析：物塊受到了幾種力的影響？物體受到的合力是朝著什么方向？大小是怎樣的？思考這個物體在水平桌面上會進行怎樣的運動，用什么樣的方法可以計算出物體運動的加速度？

憑借對以上問題的思考，和對模型的受力狀況分析，學生便會嘗試針對牛頓運動定律進行使用，并且上述教學過程學生所得到的成果完全是學生自主學習而得，學生的自主學習能力得到了很好的培養。

2.提出第二個問題，讓學生嘗試采用牛頓運動定律獨自解答問題

在第一個問題解決之后，教師便可以提出一個更具有深度的力學問題，讓學生就牛頓運動定律進行深層次的掌握，這樣也能夠就學生的自主學習能力進行培養。

例如：如圖2所示，有一名質量為75kg的滑雪者，以2米每秒的初速度沿著山坡做勻加速直線運動，山坡的斜角θ為30度，在下滑時間為5秒時，所產生的位移是60米，求這一名滑雪愛好者在這一過程中受到的阻力（涵蓋有空氣阻力與摩擦力）。

這一道問題的提出，需要學生照葫蘆畫瓢，按照教師之前所提出的問題進行思考，即化學愛好者在運動的過程當中一共受到了哪些力的作用，這些力的方向是怎樣的？哪些力是題目當中已經告知的？哪些力是需要去求出的？滑雪愛好者的下滑加速度應該怎么去求？

學生在針對以上問題進行思考的過程當中，教師可以為班級學生劃分學習小組開展學習活動，并且在學生進行獨立思考過程，就自己問題思考的成果在小組當中進行交流。教師需要在小組交流之后，對每一個學習小組的問題討論情況進行思考，并根據學生的思考狀況，來對學生進行適當的點撥。憑借這樣一種教學設計，學生在學習牛頓定律的相關運用時，會對相關知識概念更容易接受，并且能夠對高中物理產生更為濃厚的學習興趣。

3.設計課后問題，讓學生就復雜力進行分析

學生在以上兩個問題進行學習之后，對牛頓運動定律的運用已經有了基本的掌握，所以在課后，學生必須要針對自己所學習的內容進行深化，同時開展大量的針對性練習，才能讓學生解答此類問題的能力得到提升.因此在課后作業的布置上，教師布置了這一道問題用于開拓學生的視野。

比如，固定在升降機中傾斜角為θ的斜面，有一質量為m的物塊靜止在該斜面之上，在該升降機以加速度a豎直向上進行勻加速直線運動的過程當中，該物塊和斜面之間保持著相對靜止的關系，請同學們求出物塊所受到的摩擦力和支持力。憑借這一問題，可以讓學生利用課余時間展開思考，強化自己對牛頓運動定律的使用能力。

牛頓運動定律是高中物理當中學生必須要掌握的一門重要知識，在新課程教學大綱的指導思想下，針對牛頓運動定律的運用教學必須要講究方法，這樣才可以達到最好的教學效果。

參考文獻

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