基于拋錨式教學(xué)的《加速度》說課設(shè)計(jì)

李廣 劉玉潔

摘 要： 拋錨式教學(xué)是強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)的情境性的教學(xué)模式，在教學(xué)中創(chuàng)設(shè)真實(shí)的情境性問題，讓學(xué)生通過合作交流解決情境性問題，建構(gòu)靈活遷移運(yùn)用的知識(shí)體系。本文以《速度變化的快慢——加速度》一節(jié)的說課為例，闡明了學(xué)生在拋錨式教學(xué)中能夠獨(dú)立確定物理問題、提出并解決物理問題，進(jìn)而揭示拋錨式教學(xué)是注重發(fā)展學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力的教學(xué)模式。

關(guān)鍵詞： 拋錨式教學(xué) 《加速度》 說課

拋錨式教學(xué)是指教師在教學(xué)中為學(xué)生創(chuàng)設(shè)含有真實(shí)問題或真實(shí)事件的情境，使教學(xué)建立在具體且生動(dòng)的情境基礎(chǔ)上，通過教師指導(dǎo)教學(xué)及學(xué)生間的合作交流，使學(xué)生親自體驗(yàn)從獨(dú)立確定問題到提出并解決問題的教學(xué)過程。其中拋錨式教學(xué)中的“拋錨”即為根據(jù)預(yù)先確定的學(xué)習(xí)主題在相關(guān)的實(shí)際情境中選定某個(gè)典型真實(shí)問題或真實(shí)事件。[1]

在拋錨式教學(xué)中，教師扮演為學(xué)生提供解決問題相關(guān)線索的“指路人”，學(xué)生則是確定問題、解決問題的主導(dǎo)者，要主動(dòng)地選擇并加工有用信息，構(gòu)建知識(shí)網(wǎng)絡(luò)，從而獲得知識(shí)。

下面筆者結(jié)合粵教版必修一第一章第四節(jié)《速度變化的快慢——加速度》的說課內(nèi)容，對(duì)拋錨式教學(xué)進(jìn)行具體的應(yīng)用。

1.教材分析

1.1教材中的地位與作用。

本節(jié)課的主要內(nèi)容是加速度的概念及理解，加速度是運(yùn)動(dòng)學(xué)中非常重要的一個(gè)物理量，在以后的勻變速直線運(yùn)動(dòng)，平拋運(yùn)動(dòng)和勻速圓周運(yùn)動(dòng)中都有應(yīng)用，加速度也是非常特殊的一個(gè)物理量，它起著承前啟后的作用，是聯(lián)系力學(xué)和運(yùn)動(dòng)學(xué)的紐帶，也是后面能量，動(dòng)量學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)，在物理學(xué)中處于核心地位。

1.2教材的特點(diǎn)。

1.2.1注重分組探討生活中的物理現(xiàn)象，逐一介紹了飛機(jī)、汽車和人的運(yùn)動(dòng)，通過交流討論，明晰各個(gè)運(yùn)動(dòng)的異同點(diǎn)，從而具體到抽象地導(dǎo)出加速度的概念。由于加速度這個(gè)物理概念是物理學(xué)中比較重要的概念和較難理解的概念之一，這樣先讓學(xué)生對(duì)加速度概念有感性認(rèn)識(shí)，再總結(jié)得出科學(xué)角度的加速度概念，有利于學(xué)生循序漸進(jìn)地學(xué)習(xí)，深化記憶。

1.2.2注重聯(lián)系實(shí)際生活，目的是讓學(xué)生積極開展課外動(dòng)手實(shí)驗(yàn)、調(diào)查和收集、分析材料等實(shí)踐活動(dòng)，這些其實(shí)就是對(duì)課堂知識(shí)的深度挖掘。

2.學(xué)情分析

2.1已有的知識(shí)與能力。

通過前面三節(jié)書的學(xué)習(xí)，學(xué)生已經(jīng)掌握了標(biāo)量、矢量及物體運(yùn)動(dòng)的速度等物理概念，而且在學(xué)習(xí)物體運(yùn)動(dòng)的速度時(shí)，對(duì)比值定義法定義物理概念也有一定的理解，這些都有利于學(xué)生利用比值定義法定義這一新的物理概念——加速度。

2.2欠缺之處。

由于與加速度有關(guān)的物理現(xiàn)象在日常生活中很難體現(xiàn)，一般對(duì)物體運(yùn)動(dòng)只停留在速度快慢之分，靜止與運(yùn)動(dòng)之別，學(xué)生對(duì)于速度的變化快慢只停留在感知的認(rèn)識(shí)上，甚至并未發(fā)現(xiàn)速度的變化快慢這一現(xiàn)象。

2.3應(yīng)對(duì)策略。

從實(shí)際出發(fā)，列舉生活中物體運(yùn)動(dòng)速度發(fā)生變化的情況，并進(jìn)行對(duì)比，引導(dǎo)學(xué)生明白速度變化量并不能完全描述物體運(yùn)動(dòng)速度變化的情況。而采用交流討論的方法，則能提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

3.重點(diǎn)與難點(diǎn)

根據(jù)以上對(duì)教材的分析和學(xué)生的學(xué)習(xí)情況分析，筆者認(rèn)為此章節(jié)的教學(xué)重點(diǎn)為加速度的概念及其理解，而教學(xué)難點(diǎn)則為加速度、速度變化量、速度變化率的關(guān)系，以及加速度的方向。

4.三維教學(xué)目標(biāo)[2]

4.1知識(shí)與技能。

知道加速度是用來描述物體速度變化快慢的物理量；理解加速度的概念，區(qū)別速度變化量、速度變化快慢的區(qū)別與關(guān)系，能在生活中準(zhǔn)確地應(yīng)用加速度的概念。

4.2過程與方法。

通過聯(lián)系實(shí)際體會(huì)物理來源于實(shí)際，通過公式推導(dǎo)加深對(duì)比值定義法的認(rèn)識(shí)。

4.3情感態(tài)度與價(jià)值觀。

通過討論與交流，提高分析、比較能力，以及抽象思維能力。

5.教學(xué)過程設(shè)計(jì)

5.1創(chuàng)設(shè)情境，引入課題。

“一輛寶馬和一輛QQ從旁邊經(jīng)過時(shí)路人都說好快呀，這時(shí)兩輛車都開到懸崖旁邊，寶馬立即剎住了車，而QQ卻掉了下去，路人也說好快呀”。教師從事例引入課題，讓學(xué)生討論一下這兩個(gè)快有什么不同，討論后得出結(jié)果，第一個(gè)快描述的是物體運(yùn)動(dòng)的快，即速度大；第二個(gè)快描述的是物體速度變化快，從而引出這節(jié)課的內(nèi)容——加速度：用來描述物體運(yùn)動(dòng)速度變化快面的物理量。

設(shè)計(jì)意圖：從貼近學(xué)生生活的認(rèn)知導(dǎo)入，不僅可自然引出課題，而且可迅速吸引學(xué)生的注意力，從而激發(fā)學(xué)生的求知欲。

5.2類比啟發(fā)，建立概念。

教師根據(jù)書本討論與交流中的幾種物體運(yùn)動(dòng)的情況，并制成表格，然后讓學(xué)生觀察其速度變化情況。

教師提出問題1：誰(shuí)的速度“增加”比較快？它們平均1s速度各增加了多少？

學(xué)生A回答：飛機(jī)的速度沒有“增加”。

學(xué)生B回答：汽車的速度平均1s增加為 = =1m/s 。

學(xué)生C回答：運(yùn)動(dòng)員的速度平均1s增加為 = =-2m/s 。

根據(jù)學(xué)生的回答，教師加以歸納，首先肯定學(xué)生的正確回答，接著舉出一些例子，說明“速度快”、“速度變化大”、“速度變化得快”描述是三種不一樣的情況。

教師提出問題2：誰(shuí)的速度快，誰(shuí)的速度變化量大？誰(shuí)的速度變化得快？

教師同時(shí)介紹用速度變化量△v表示物體運(yùn)動(dòng)速度變化的多與少，并推出它在數(shù)值上的計(jì)算公式△v=v -v 。學(xué)生根據(jù)表格數(shù)值分別計(jì)算飛機(jī)、汽車、運(yùn)動(dòng)員在上述所列運(yùn)動(dòng)情況下的速度變化量：飛機(jī)為0，汽車為20m/s，以及運(yùn)動(dòng)員為-10m/s。從結(jié)果可以看出，速度變化量有正有負(fù)。這時(shí)教師要加以說明：是的，速度的變化量是有正有負(fù)的，當(dāng)后來的速度大于開始的速度的時(shí)候，速度的變化量就為正，反之，速度變化量為負(fù)，讓學(xué)生進(jìn)一步加深對(duì)速度變化量的這個(gè)物理概念的理解。

那么誰(shuí)的速度變化得要快一些？判斷的依據(jù)是什么？對(duì)于這個(gè)問題，學(xué)生可能一時(shí)難以回答，或者說回答可能沒有那么準(zhǔn)確，這時(shí)教師不能直接給出正確的答案，教師的主要任務(wù)就是對(duì)學(xué)生加以引導(dǎo)。類比上一節(jié)課物體運(yùn)動(dòng)速度的學(xué)習(xí)，提問學(xué)生當(dāng)時(shí)是如何正確得出誰(shuí)運(yùn)動(dòng)的快與慢的？學(xué)生通過回憶與思考后會(huì)回答：比較單位時(shí)間內(nèi)通過的位移大小判斷誰(shuí)運(yùn)動(dòng)的快慢。這樣類比有助于復(fù)習(xí)舊知識(shí)，加深理解新知識(shí)。

在學(xué)生得出結(jié)論以后，教師就要加以補(bǔ)充或者是修正，在描述物體運(yùn)動(dòng)快慢的時(shí)候有兩種情況：第一是相同時(shí)間，位移大的，運(yùn)動(dòng)就快；第二是相同位移，所用時(shí)間短的，運(yùn)動(dòng)就快。如果時(shí)間不相同，位移也不相同，那么我們就通過計(jì)算，算出單位時(shí)間內(nèi)的位移大小，位移大的運(yùn)動(dòng)就快。補(bǔ)充完之后教師接著提示：那么對(duì)于速度變化的快慢，我們是否也可以用單位時(shí)間內(nèi)，速度變化量的大小表示呢？給出這樣的提示后，學(xué)生對(duì)剛才提出的問題就有了較為準(zhǔn)確完整的答案了，所以在學(xué)生一定的認(rèn)知基礎(chǔ)上提出啟發(fā)性問題，有助于培養(yǎng)學(xué)生的思維想象力。

根據(jù)上述比較，教師總結(jié)出第一點(diǎn)：“速度快”指的是物體位置變化快，“速度變化大”指的是物體末速度與初始速度的差別大，“速度變化得快”指的是物體單位時(shí)間內(nèi)的速度變化大；第二點(diǎn)：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)速度的變化量可以用來描述物體運(yùn)動(dòng)速度變化快慢，將此物理量定義為加速度，用字母a表示，類比物體運(yùn)動(dòng)速度的定義式讓學(xué)生自主推導(dǎo)出加速度的定義式a= = ，并得出單位為m/s ，讀作米每二次方秒，強(qiáng)調(diào)不能讀作其他。學(xué)生應(yīng)該會(huì)出提出這樣的問題：加速度的正值與負(fù)值的物理含義是什么？教師加以說明：加速度可以是正值或者負(fù)值，當(dāng)然也可以為零，而它的正負(fù)代表著它的方向，這說明了加速度是一個(gè)矢量。

設(shè)計(jì)意圖：體會(huì)比值定義法在科學(xué)研究中的應(yīng)用，同時(shí)也培養(yǎng)學(xué)生思維遷移和總結(jié)概括的能力。

5.3交流合作，展示自我。

教師提出問題：速度、速度變化量、加速度之間有什么聯(lián)系？教師將學(xué)生分幾個(gè)小組進(jìn)行討論，并完成下列表格：

學(xué)生A回答：加速度方向與速度方向無關(guān)（直線運(yùn)動(dòng)），加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，加速度的方向跟初始速度方向一致；減速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，加速度的方向跟初始速度方向相反。

學(xué)生B回答：加速度的方向與速度變化量的方向一致（直線運(yùn)動(dòng)），速度變化量的方向即是速度變化的方向。

教師總結(jié)1：在變速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，若以初始速度的方向?yàn)檎较驎r(shí)，第一加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度大于零，加速度的方向跟初始速度方向同向；第二減速直線運(yùn)動(dòng)，加速度小于零，加速度的方向跟初始速度方向反向；加速度方向跟速度變化量的方向相同，與速度方向無關(guān)。

教師總結(jié)2：第一物體速度大，加速度不一定大，物體加速度大，速度不一定大；第二加速度為零時(shí)，速度可以不為零，速度為零時(shí)，加速度可以不為零；加速度與速度大小沒有必然聯(lián)系。

教師總結(jié)3：物體速度變化量大，加速度不一定大；物體加速度大，速度變化量不一定大；加速度大小跟速度變化量沒有必然聯(lián)系。

設(shè)計(jì)意圖：通過分組競(jìng)賽的形式，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使學(xué)生在課上學(xué)得開心，在課后又覺得學(xué)有所獲，并更深刻地理解速度、速度變化量、加速度三者之間的聯(lián)系。

5.4深化理解，例題鞏固。

讓學(xué)生完成并講解書本上的例題[3]，并通過例題點(diǎn)出加速度與V-T圖像的關(guān)系，讓學(xué)生課后思考。

課本例：某高層建筑物內(nèi)一部正在向上運(yùn)行的電梯，在1.5s內(nèi)速度由2.4m/s均勻減少到0，求電梯的加速度。

解：電梯的運(yùn)動(dòng)是勻變速直線運(yùn)動(dòng)，選取豎直方向?yàn)檎较?，根?jù)加速度的定義可得

a= = m/s =-1.6m/s

電梯的加速度大小為1.6m/s ，方向豎直向下。

設(shè)計(jì)意圖：通過一個(gè)例題及時(shí)鞏固，讓學(xué)生鞏固所學(xué)知識(shí)，可以深化學(xué)生對(duì)加速度這一概念的理解。

5.5歸納總結(jié)，布置作業(yè)。

讓學(xué)生把自己所學(xué)的知識(shí)總結(jié)、概括、歸納、反思，并布置三道思考題。

思考題1：加速度就是增加的速度嗎？

思考題2：加速度針對(duì)加速運(yùn)動(dòng)嗎？對(duì)減速運(yùn)動(dòng)如何解釋？

思考題3：如何表達(dá)減速運(yùn)動(dòng)的加速度呢？

設(shè)計(jì)意圖：通過學(xué)生對(duì)自己所學(xué)的知識(shí)總結(jié)、概括、歸納、反思，把零碎的認(rèn)知過程和知識(shí)點(diǎn)構(gòu)建一個(gè)完整的體系，并通過課后作業(yè)讓學(xué)生明白學(xué)習(xí)是一個(gè)不斷鞏固和完善的過程。

6.結(jié)語(yǔ)

本說課設(shè)計(jì)是基于“拋錨式教學(xué)”而進(jìn)行設(shè)計(jì)，讓學(xué)生在歷經(jīng)“創(chuàng)設(shè)情境，建立概念，交流合作，深化理解，以及歸納總結(jié)”的基本過程，體會(huì)知識(shí)之間的聯(lián)系，感受物理的魅力。說課設(shè)計(jì)始終貫徹“以學(xué)生為中心”的教學(xué)理念，充分調(diào)動(dòng)教師與學(xué)生的積極性和主動(dòng)性，拓寬教學(xué)信息傳輸通道，提高教學(xué)與學(xué)習(xí)的質(zhì)量，有利于學(xué)生創(chuàng)新精神與創(chuàng)新能力的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳寅.高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中建構(gòu)主義教學(xué)模式的實(shí)踐研究[D].遼寧師范大學(xué)碩士學(xué)位論文，2007，3.

[2]中華人民共和國(guó)教育部.普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)（實(shí)驗(yàn)）[M].北京：人民教育出版社，2006，第二版.

[3]廣東基礎(chǔ)教育課程資源研究開發(fā)中心物理教材編寫組.物理必修1[M].廣東：廣東教育出版社，2005，第二版.