用問題情境引領物理教學

唐 瑩

(廣西陸川中學 537700)

萬有引力定律是高中物理的重要內(nèi)容，涵蓋較多的知識點.為使學生更好的理解、掌握該部分知識，應結合自身教學經(jīng)驗以及相關的教學的細節(jié)，積極創(chuàng)設相關的問題情境，激活物理課堂的同時，引領學生更好的完成該部分知識的學習.

一、問題情境的設計

萬有引力定律是高中物理的重點知識，是人類研究行星運動的重要理論.該部分知識涉及很多的細節(jié)，尤其要求學生深入理解，能夠運用所學對相關的結論進行推導，在分析問題時能夠靈活運用.為激發(fā)學生的學習興趣，使學生更好地理解與掌握萬有引力定律的推導過程，應注重創(chuàng)設相關的問題情境，通過問題的引領，完成該部分內(nèi)容的教學.

教學課件準備：到網(wǎng)絡上搜索、下載介紹我國航天事業(yè)發(fā)展的科普視頻，了解我國在航天事業(yè)上取得的重大成就.在講解該部分知識前，借助多媒體技術展示給學生觀看.待學生完成科普視頻后，將畫面定格在行星圍繞太陽運動這一場景，如圖1所示，而后向學生展示如下問題，巧妙的引入要講解的內(nèi)容：

圖1

(1)為什么行星能夠圍繞太陽公轉，而沒有離開太陽？

(2)行星圍繞太陽運動軌的軌道是什么形狀？

(3)怎樣利用所學的知識計算行星與太陽之間力的大小？

課堂上通過播放科普視頻，能很好的吸引學生的注意力，尤其設計針對性的問題引發(fā)學生思考，學生的積極性被充分調動起來.

二、問題情境的探究

課堂上可給學生預留一定的思考、討論時間，而后進行提問，了解學生對上述問題的思考深度，并給予學生針對性的指引，與其一起探究上述問題.

針對問題(1)為什么行星能夠圍繞太陽公轉，而沒有離開太陽？要求學生回顧所學力的知識，認識到力是改變物體運動的原因.行星之所以能夠圍繞太陽公轉，顯然是兩者之間存在引力.針對問題(2)通過觀看科普視頻學生清晰的看到行星圍繞太陽運動的軌道為橢圓形.為便于研究可告知學生，可將其運行的軌道看作圓形.針對問題(3)引導學生回顧所學的圓周運動知識，思考物體做圓周運動時計算向心力的思路.于是與學生一起進行該問題的探究：

探究條件設計：行星的質量為m，運動速度大小為v，圓形軌道的半徑為r.太陽對行星的引力大小為F.要求學生思考怎樣計算F的大小？

三、問題情境的延伸

上述結論的推出適合計算星球之間的引力.為將上述結論推廣到所有事物，設計如下問題作進一步的延伸：

情境創(chuàng)設：與學生一起回顧牛頓在蘋果樹下被掉落的蘋果砸中的故事.拋出問題：

(1)上述推導計算星球間引力的公式，和引起蘋果掉落的力是否是同一種力？

(2)上述公式能否推廣到任意兩個物體之間？

課堂上拋出上述兩個問題后，要求學生認真思考，并認真閱讀教材進行回答.學生通過自主閱讀教材，得知上述公式中計算星球之間引力和引起蘋果掉落的力是同一種力，而且該公式可以推廣到任意兩個物體之間，上述公式也就是萬有引力定律的表達方式.教學中為使學生深入的理解該公式，并在以后的解題中正確應用，繼續(xù)設計如下問題要求學生思考：

(1)該公式適用哪些情境？

(2)該公式中的r，針對不同的情境該如何處理？課堂上可提問學生，以了解學生會對萬有引力公式的理解.然后根據(jù)學生的回答進行總結.萬有引力定律可用于計算兩個質點間的引力；如計算星球間的引力時星球的質量分布應是均勻的；另外，當兩個物體之間的距離遠遠大于其自身大小時也可使用該公式進行計算.應用該公式時r表示兩個質點的距離以及兩個星球球心間的距離.

萬有引力定律教學中將問題貫穿整個教學環(huán)節(jié)之中，引導學生思考、探究，使其更加清楚萬有引力定律的推導過程，更好的加深其印象.同時，當學生得出結論后，圍繞結論創(chuàng)設由易到難的問題情境，進一步鞏固所學，深化理解，鍛煉學生思維的靈活性，為其解題能力的提升奠定堅實基礎.