基于核心素養(yǎng)的教學(xué)設(shè)計—曲線運動

龔興林 梁旭

摘要：以核心素養(yǎng)為目標(biāo)，通過任務(wù)分解、情境創(chuàng)設(shè)和問題設(shè)計，將“曲線運動”的素養(yǎng)目標(biāo)落實在具體的學(xué)習(xí)活動中，并就思維引導(dǎo)、實驗、教學(xué)活動方式等提出了建議.

關(guān)鍵詞：核心素養(yǎng);教學(xué)設(shè)計;曲線運動;曲線運動的速度方向;曲線運動的條件

作者簡介：龔興林（1980-），男，貴州石阡人，本科，高級教師，研究方向：高中物理教學(xué);

梁旭（1962-），男，浙江上虞人，本科，中學(xué)特級教師，浙江省高中物理教研員，研究方向：中學(xué)物理教學(xué)目標(biāo)、方法和策略.

1設(shè)計思路

任務(wù)1：認(rèn)識曲線運動.

任務(wù)2：研究曲線運動的速度方向.

任務(wù)3：探究物體做曲線運動的特性和條件.

任務(wù)4：分析生活中的曲線運動實例.

2教學(xué)活動

任務(wù)1：認(rèn)識曲線運動

問題情景：如圖1所示，問題如表1所示.

教學(xué)建議：

（1）思維引導(dǎo)建議：通過圖片讓學(xué)生從生活現(xiàn)象中觀察到引橋的彎曲、煙霧的彎曲和公路的彎曲，引導(dǎo)學(xué)生從生活現(xiàn)象走向物理語言表述，認(rèn)識到這些曲線運動的共同本質(zhì)是運動物體的軌跡是曲線.

（2）教學(xué)活動建議：問題1、2、3可由學(xué)生直接回答，問題4，可由學(xué)生討論后討論，教師補(bǔ)充完善.

任務(wù)2：研究曲線運動的速度方向.

問題情景：如圖2至圖7所示，問題見表2所示.

1.如圖2中的小球沿虛線所示軌跡運動，小球在A、B位置時的速度方向如何？請在圖上畫出來.

2.如圖3中的砂輪打磨金屬塊時，脫落砂粒的運動軌跡如圖所示，它在脫落前瞬間的速度方向如何？與你前面所畫的一致嗎？

3.如圖4所示，旋轉(zhuǎn)陀螺邊沿甩出的紅墨水跡.水滴在離開陀螺邊沿的速度方向如何？與你前面所畫的一致嗎？

4.如圖5所示，從不同（任意）出口處滾出小球留下的軌跡如圖所示，你能歸納得到怎樣的結(jié)論？

5.如圖6所示，設(shè)想小球從B沿曲線運動到A，根據(jù)速度的定義式，速度方向由什么決定？你能推論出小球運動到A點時的速度方向嗎？知道做曲線運動物體的速度方向為軌跡的切線方向（物理觀念）

會用實驗歸納的方法確定曲線運動的速度方向（科學(xué)探究）

會用極限思維方法確定曲線運動的速度方向（科學(xué)思維）

6.如圖7所示，某同學(xué)雨天騎著如圖所示的自行車，結(jié)果背上沾滿了泥點子，你能解釋這一現(xiàn)象嗎？

7.如圖7所示，為了使某同學(xué)雨天騎著如圖所示的自行車，背上不再沾滿泥點子，你將會做什么？會用曲線運動特點解釋自然現(xiàn)象，解決實際問題（科學(xué)思維）

教學(xué)建議：

（1）思維引導(dǎo)建議：首先要創(chuàng)設(shè)情境讓學(xué)生猜想物體做曲線運動時速度的方向，暴露學(xué)生具有的前概念，然后通過觀察生活、實驗中的事例，讓學(xué)生感受到自己的前概念可能是錯誤的，從而產(chǎn)生研究、探究的想法.再引導(dǎo)學(xué)生通過控制變量的思想設(shè)計出口位置變化的實驗方案，再進(jìn)行實驗，根據(jù)多次實驗結(jié)果歸納結(jié)論，同時引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)速度定義式，將速度方向確定轉(zhuǎn)化為位移方向確定，并運用極限思維進(jìn)行推理論證，在獲得結(jié)論后，再用該結(jié)論分析、解決實際問題.在分析騎自行車人后背上沾滿泥點子問題時，相對騎車人來說，車輪只是轉(zhuǎn)動，與把車擱起來轉(zhuǎn)動車輪的效果是一樣的.

（2）教學(xué)活動建議：對問題1，可讓多個同學(xué)表達(dá)自己的想法并圖示;對問題2、3，可讓學(xué)生回答，其他有不同意見的同學(xué)提出自己的想法，教師適當(dāng)引導(dǎo);對問題4，可讓學(xué)生小組討論后回答;對問題5，要求學(xué)生獨立思考后展示自己的推導(dǎo)論證過程，教師適當(dāng)引導(dǎo).對問題6、7，先讓學(xué)生獨立思考，然后小組討論，并展示小組討論的結(jié)果，其他同學(xué)補(bǔ)充完善.

任務(wù)3：探究物體做曲線運動的特性與條件.

問題情景：如圖8和圖9所示，問題見表3所示.

教學(xué)建議

（1）思維引導(dǎo)建議：本任務(wù)中的3個情境設(shè)計主要是引導(dǎo)學(xué)生運用所學(xué)的物理知識分析解釋生產(chǎn)生活中的現(xiàn)象，認(rèn)識物理規(guī)律對分析解釋生產(chǎn)生活中的現(xiàn)象的重要性，增強(qiáng)學(xué)生將物理知識與生活實際聯(lián)系的意識.3個問題情境，都是學(xué)生熟悉的，但難度是逐漸增加的，特別是圖10丙，需要選取河水的一部分作為研究對象結(jié)合曲線運動特點和牛頓第三定律來進(jìn)行研究.

（2）教學(xué)活動建議：對問題1、2，可讓學(xué)生獨立思考后回答，對問題3，因有一定的難度，可以先讓學(xué)生進(jìn)行小組討論，再回答，教師引導(dǎo)學(xué)生用清晰的物理術(shù)語進(jìn)行表達(dá).