“平拋運動”同課異構(gòu)的教學(xué)設(shè)計

王群 劉二虎

【摘 要】“同課異構(gòu)”教學(xué)模式在當(dāng)前的高中物理教學(xué)中得到了越來越多的運用。本文以“平拋運動”一節(jié)的教學(xué)為典例，立足課堂教學(xué)環(huán)節(jié)設(shè)計，通過對比兩種不同的課堂教學(xué)，探究“同課異構(gòu)”模式下物理課堂的教學(xué)設(shè)計。

【關(guān)鍵詞】平拋運動;同課異構(gòu);教學(xué)設(shè)計

【中圖分類號】G633.7? 【文獻標(biāo)識碼】A? 【文章編號】1671-8437（2020）34-0049-02

“同課異構(gòu)”教學(xué)模式在當(dāng)前高中物理教學(xué)中得到了越來越多的關(guān)注和實踐，具體形式上多為不同教師對同一課題的“異構(gòu)”。筆者依據(jù)自身教學(xué)的實際情況嘗試針對不同層次班級學(xué)生的“同課異構(gòu)”：即同一教師針對同一課題對不同層次的學(xué)生采取不同的教學(xué)策略。本文以“平拋運動”的教學(xué)為例，進行同課異構(gòu)的教學(xué)設(shè)計，對班級A和班級B兩個不同層次的班級，依據(jù)學(xué)情的不同采取分層次的同課異構(gòu)教學(xué)。

1? ?整體的設(shè)計思想

整體的設(shè)計思想：先通過學(xué)生熟悉的物理模型演示，結(jié)合學(xué)生已有的知識，使學(xué)生建立對平拋運動的基本認知;然后進一步引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合運動合成、分解的知識，逐步建立對平拋運動規(guī)律的認知;接下來，在教學(xué)中通過典型實驗演示、視頻呈現(xiàn)等手段吸引學(xué)生積極主動探究問題，理解平拋運動的處理思想;最后，在問題設(shè)置和知識講解方面，根據(jù)不同班級的學(xué)情進行有針對性的處理，實現(xiàn)同課異構(gòu)的教學(xué)設(shè)計[1]。

2? ?課題引入

課題的引入主要是為激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，通過演示實驗的觀察引發(fā)學(xué)生的思考和討論，從而進一步導(dǎo)入課題。考慮到班級A的學(xué)生的知識基礎(chǔ)相對薄弱，學(xué)習(xí)思考的速度稍慢，在演示環(huán)節(jié)的設(shè)計上以學(xué)生的觀察為主，設(shè)計如下。

教師活動：

演示實驗，利用水平軌道上放置的小球擊中不同位置的目標(biāo)物體。情形一，小球位于軌道的正前方;情形二，小球位于軌道的正下方。由此引導(dǎo)學(xué)生觀察小球撞擊目標(biāo)的軌跡。通過多次嘗試讓學(xué)生觀察思考情形二中如何才能準(zhǔn)確擊中目標(biāo)，并依據(jù)學(xué)生討論的情況進一步演示。

學(xué)生活動：

討論、回答問題，觀察軌跡的不同，同時對準(zhǔn)確擊中目標(biāo)的問題進行思考，可能做出改變小球速度、改變軌道高度等回答。而班級B的學(xué)生動手能力較強，思考反應(yīng)快。針對其特點，引入環(huán)節(jié)的設(shè)計要考慮以學(xué)生自主探究為主，教師主要協(xié)助學(xué)生自主嘗試，完成具體的演示環(huán)節(jié)，設(shè)計如下。

教師活動：

不同于班級A中的演示實驗，此次教師不再作為演示的主體，改為協(xié)助學(xué)生演示怎么樣能夠準(zhǔn)確擊中目標(biāo)，引導(dǎo)學(xué)生探究問題，并選取學(xué)生代表上臺自主嘗試和演示。

學(xué)生活動：

讓兩個學(xué)生代表依據(jù)思考結(jié)果上臺嘗試，通過多次嘗試，讓學(xué)生總結(jié)其中的具體調(diào)整策略，如改變小球速度、改變軌道高度等。

3? ?概念的建立

通過演示實驗導(dǎo)入課題后，緊接著引出“平拋運動”的概念教學(xué)。在班級A中，引導(dǎo)學(xué)生在觀察思考后，用自己的話給平拋運動下定義。教師通過學(xué)生的回答來總結(jié)平拋運動的概念，并導(dǎo)入新的思考。

教師活動：

第一步，通過“玩具水槍噴射水流”讓學(xué)生思考水流的初速度方向的特點以及射出后為什么軌跡會變成曲線，提出“其受力特點是什么”的問題。第二步，介紹平拋運動，引出概念，并提出思考問題“平拋運動的條件和特點是什么”。第三步，引導(dǎo)學(xué)生用自己的話給平拋運動下定義，教師通過學(xué)生的回答來總結(jié)平拋運動的概念。第四步，在概念明確的基礎(chǔ)上，引導(dǎo)學(xué)生思考“平拋運動斜向下運動，帶來哪兩個方向的運動趨勢？根據(jù)運動分解的知識，可以將平拋運動分解為兩個方向的獨立運動嗎？可以進行怎樣的分解”。第五步，依據(jù)學(xué)生的回答，追問：“水平方向是什么運動呢？豎直方向又是什么運動呢？”

學(xué)生活動（對應(yīng)教師活動的五個步驟）：

第一步，觀察演示，思考問題。第二步，討論得出：初速度是水平方向上的運動，只受重力的影響。第三步，討論平拋運動的定義。第四步，回答：平拋運動分解為水平方向和豎直方向的兩個分運動。第五步，自主假設(shè)。

在班級B中，沿用引導(dǎo)學(xué)生積極思考、討論問題的教學(xué)策略，對學(xué)情問題引導(dǎo)的設(shè)置進行一定調(diào)整，具體設(shè)計如下。

教師活動：

第一步，通過“玩具水槍噴射水流”讓學(xué)生思考水流的初速度方向的特點及射出后為什么軌跡變成曲線，提出問題：“為什么會變成曲線？其受力特點是什么？”第二步，得出前一問題的結(jié)果后，讓學(xué)生例舉生活中的其他例子，并總結(jié)這類運動的條件和特點。第三步，引導(dǎo)學(xué)生用自己的話給平拋運動下定義，引導(dǎo)學(xué)生相互評價，得出最恰當(dāng)?shù)慕Y(jié)論。第四步，在概念明確的基礎(chǔ)上，提問“平拋帶來哪兩個方向的運動趨勢”，并直接提出“根據(jù)運動分解的知識可進行怎樣的分解”的問題，引導(dǎo)學(xué)生用已有的知識去思考新知識。第五步，依據(jù)學(xué)生的回答追問：“水平方向是什么運動呢？豎直方向又是什么運動呢？”

學(xué)生活動（對應(yīng)教師活動的五個步驟）：

第一步，觀察演示，思考討論可能的原因。第二步，討論得出：初速度是水平方向運動，只受重力的影響。第三步，學(xué)生發(fā)言，互相評價。第四步，回答：平拋運動分解為水平方向和豎直方向的兩個分運動。第五步，學(xué)生猜測并自由回答，相互評價。

4? ?規(guī)律的探究

平拋規(guī)律的探究是本節(jié)課的核心環(huán)節(jié)，引導(dǎo)學(xué)生掌握將復(fù)雜的曲線運動簡化成熟悉的直線運動的處理方法是教學(xué)重點，特別是物理核心思想的把握。整個活動設(shè)計如下。

教師活動：

第一步，在班級A中，實驗展示，同一高度釋放兩個球，A球平拋運動，C球光滑水平軌道運動，根據(jù)小球相撞的實驗現(xiàn)象引導(dǎo)學(xué)生思考討論;在班級B中，依據(jù)學(xué)生已經(jīng)提出的問題“水平方向可能是勻速直線運動”的猜測，讓學(xué)生思考能否設(shè)計一個簡單實驗來驗證，在學(xué)生討論后引出這一演示實驗。第二步，班級A中，提出問題“根據(jù)實驗現(xiàn)象，你能得出什么結(jié)論”;在班級B中，在前面問題的基礎(chǔ)上，進一步提出“從動力學(xué)角度分析，為什么水平方向是勻速直線運動”的問題。第三步，實驗展示用平拋豎落儀演示做平拋運動的小球A和自由落體小球B同時落地。操作：在高度一定的條件下，先后以大小不同的水平速度平拋小球（小錘打擊的力度不同）。在班級A中，教師演示，學(xué)生觀察;在班級B中，實驗演示之前，讓學(xué)生繼續(xù)從動力學(xué)分析問題的角度，分析平拋運動豎直方向可能的運動形式，緊接著選一個學(xué)生上臺演示，提出“力度改變，小球是否同時落地？由此得出什么結(jié)論”的問題。第四步，引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)兩個實驗的現(xiàn)象得出的結(jié)論。第五步，利用平拋運動和自由落體運動的頻閃照片引導(dǎo)學(xué)生從兩個方向分析平拋運動。首先，引導(dǎo)學(xué)生建立直角坐標(biāo)系，明確以拋出點為坐標(biāo)原點，以初速度方向為x軸正方向，豎直向下為 y軸正方向。提出“如何求出小球平拋中某一點的位移”問題班級A中，教師演示操作步驟;在班級B中，引導(dǎo)學(xué)生思考討論，提出“如何求出小球平拋的初速度”問題。教師引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)表達式。第六步，在前面位移分析的基礎(chǔ)上，引導(dǎo)學(xué)生分析平拋運動的合速度規(guī)律。提出“如何求出小球平拋中某一點的實際”問題。在班級A中，教師演示速度平行四邊形畫法;在班級B中，引導(dǎo)學(xué)生思考討論。

學(xué)生活動（對應(yīng)教師活動的五個步驟）：

第一步，教師引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)速度的規(guī)律表達式。在班級A中，讓學(xué)生觀察兩球相撞的現(xiàn)象;在班級B中，讓學(xué)生討論方案，引發(fā)思考探究。第二步，在班級A中，學(xué)生回答：說明兩球在水平方向的運動是同步的，平拋運動的水平分運動是勻速直線運動;在班級B中，學(xué)生回答：水平方向不受力，所以做勻速直線運動。第三步，在班級A中，學(xué)生觀察實驗，總結(jié)得出：無論用多大的力，兩球總是同時落地;在班級B中，學(xué)生討論得出結(jié)論：豎直方向只受重力的影響，是自由落體運動。學(xué)生再次對實驗現(xiàn)象進行分析和總結(jié)。第四步，學(xué)生總結(jié)出，平拋運動的豎直分方向是自由落體運動，水平方向是勻速直線運動。第五步，觀察照片，用直尺量取相關(guān)數(shù)據(jù)，在頻閃照片上建立直角坐標(biāo)系。在班級A中，讓學(xué)生思考問題，跟隨教師操作;在班級B中，學(xué)生自主描點、連線、畫出小球通過某位置的位移方向。第六步，學(xué)生展示結(jié)果，并相互評價。

5? 總結(jié)與反思

平拋運動作為典型的曲線運動，是學(xué)生利用合成分解思想處理曲線運動的第一次嘗試。處理平拋運動，采用化曲為直的思想，能使學(xué)生明白將復(fù)雜的物理問題簡化成簡單問題的研究方法。而這節(jié)的重點就在于研究方法的理解與掌握。教學(xué)中，應(yīng)使學(xué)生學(xué)會利用運動合成分解的思想來處理曲線運動，由已知的直線運動知識來探究新的曲線運動知識，并進一步歸納相應(yīng)的規(guī)律。

教學(xué)中，構(gòu)建同課異構(gòu)的教學(xué)設(shè)計應(yīng)立足于不同班級的學(xué)情，采用啟發(fā)引導(dǎo)與合作探究方式，使學(xué)生明白平拋運動可以分解為什么方向的運動，并讓學(xué)生自己提出猜想，親自動手設(shè)計實驗證實。

【參考文獻】

[1]教育部.物理必修1教師教學(xué)用書[M].北京：人民教育出版社，2017.