郭宏鋒
為探索“深度學(xué)習(xí)”在物理教學(xué)中的運(yùn)用,打造高中物理高效課堂,筆者經(jīng)過(guò)多年努力,成功探索出基于高中物理課堂教學(xué)的六步教學(xué)法:“新知預(yù)學(xué)”→“反饋歸納”→ “合作探究”→ “拓展延伸”→ “訓(xùn)練鞏固”→ “新課導(dǎo)學(xué)”?,F(xiàn)以《平拋運(yùn)動(dòng)》為例,探討六步教學(xué)法的運(yùn)用。不妥之處敬請(qǐng)各位同仁批評(píng)指正。
一、新知預(yù)學(xué)
教者在第六步“新課導(dǎo)學(xué)”環(huán)節(jié)中布置課后預(yù)學(xué)內(nèi)容。學(xué)生已在課前完成。
二、反饋歸納
教者檢查預(yù)學(xué)情況。
[師]:經(jīng)過(guò)大家的努力,我們已經(jīng)了解平拋運(yùn)動(dòng),這節(jié)課我們繼續(xù)研究。教師引導(dǎo):學(xué)生思考、概括出定義。
一、平拋運(yùn)動(dòng)概念
1.定義:將物體以某一水平速度拋出,只在重力作用下的運(yùn)動(dòng)。
[師]:平拋運(yùn)動(dòng)的形成條件是什么?
學(xué)生思考、分析其形成條件:將物體水平拋出,只受重力。
2.形成條件:只受重力;初速度水平。
三、合作探究
[師]:我們要研究平拋運(yùn)動(dòng),研究它的什么規(guī)律呢?這就是我們這節(jié)課的研究任務(wù)。
[生]:我們要研究它的位移、速度和加速度。
二、平拋運(yùn)動(dòng)的研究
[師]:提出問(wèn)題:我們應(yīng)該怎樣研究一個(gè)曲線運(yùn)動(dòng)呢?
[生]:運(yùn)動(dòng)的合成與分解。
[師]:應(yīng)用運(yùn)動(dòng)的合成與分解能達(dá)到什么目的,有什么特點(diǎn)?合成和分解的是什么物理量?
[生]:思考后回答;可把曲線運(yùn)動(dòng)化為直線運(yùn)動(dòng),合成和分解的是它的位移、速度和加速度。
[師]:平拋運(yùn)動(dòng)是一個(gè)曲線運(yùn)動(dòng),那么就可以用運(yùn)動(dòng)的合成與分解的方法來(lái)研究,具體怎樣分解?
學(xué)生分組合作探究。教者巡回指導(dǎo)。
[生]:水平方向不受力的作用 豎直方向只受重力的作用,學(xué)生分組討論得出:水平方向上是勻速直線運(yùn)動(dòng)。豎直方向只受重力的作用,且沒(méi)有初速度,根據(jù)牛頓第二定律得出豎直方向是自由落體運(yùn)動(dòng)
二、研究方法
1.方法:運(yùn)動(dòng)的合成與分解
2.結(jié)果:水平方向:勻速直線運(yùn)動(dòng);豎直方向:自由落體運(yùn)動(dòng)
[師]:進(jìn)一步點(diǎn)撥,運(yùn)動(dòng)的合成與分解是將復(fù)雜的曲線運(yùn)動(dòng)化為簡(jiǎn)單的直線運(yùn)動(dòng)來(lái)研究,包括v、s、a 的合成與分解。
四、拓展延伸
[師]我們現(xiàn)在用平拋運(yùn)動(dòng)演示儀來(lái)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。教者講解實(shí)驗(yàn)裝置、原理及試驗(yàn)要求后開(kāi)始實(shí)驗(yàn),學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,分析試驗(yàn)結(jié)論。
[師]:同學(xué)們觀察到了什么樣的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象呢?
[生]:A小球平拋運(yùn)動(dòng);B小球勻速直線運(yùn)動(dòng);C小球自由落體運(yùn)動(dòng),A、B、C三小球相撞。
[師]:AB小球?qū)Ρ?、AC小球?qū)Ρ瓤梢缘贸鍪裁礃拥慕Y(jié)論呢?
[生]:A和B小球?qū)Ρ日f(shuō)明水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng);A和C小球?qū)Ρ日f(shuō)明豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)
[師]:平拋運(yùn)動(dòng)具有什么樣的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)?
[生]:平拋運(yùn)動(dòng)為勻變速曲線運(yùn)動(dòng),在豎直方向上的分運(yùn)動(dòng)是自由落體運(yùn)動(dòng),水平方向上是勻速直線運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)。
[師]它的水平加速度為0,豎直加速度為g,那么合加速度為多少?
[生]:a=g。
3.運(yùn)動(dòng)性質(zhì):加速度為g 的勻變速曲線運(yùn)動(dòng)。
教者乘熱打鐵進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生得出平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律。
[師]:我們用數(shù)學(xué)方法如何描述這個(gè)二維曲線運(yùn)動(dòng)?引導(dǎo):大家可以嘗試在一個(gè)直角坐標(biāo)系中描述平拋運(yùn)動(dòng)。
教者以拋出點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn),以水平方向建x軸,以豎直向下的方向建y軸,畫出平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡,分解速度和位移。
[師]:寫出他們的各分運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)規(guī)律,從而合成合運(yùn)動(dòng)規(guī)律。
學(xué)生踴躍參與。(教者可要求學(xué)生練習(xí)本上寫出,也可在黑板上寫出)
三、平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律
1.平拋運(yùn)動(dòng)的分解
(1)水平方向:不受外力,以初速度v0做勻速直線運(yùn)動(dòng).速度vx=v0.位移x=v0t.
(2)豎直方向:只受重力作用,由靜止開(kāi)始下落,是自由落體運(yùn)動(dòng).速度:vy=gt,位移:y= gt2.
2.速度和位移
平拋運(yùn)動(dòng)的合速度v= ,合位移s= 。
3.兩個(gè)推論
(1)平拋運(yùn)動(dòng)末速度方向的反向延長(zhǎng)線必交于這段水平位移的中點(diǎn)。
(2)末速度與初速度夾角的正切值是合位移與水平方向夾角正切值的2培,即tanα=2tan?。
五、訓(xùn)練鞏固
[典例剖析]
例題1:一架老式飛機(jī)在高出海面45m的高處,以80m/s的速度水平飛行,為了使飛機(jī)上投下的炸彈落在停在海面上的敵船,應(yīng)該在與轟炸目標(biāo)的水平距離為多遠(yuǎn)的地方投彈?不計(jì)空氣阻力。
教者分析:對(duì)于這道題我們可以從以下幾個(gè)方面來(lái)考慮:
[師]:(1)從水平飛行的飛機(jī)上投下的炸彈,做什么運(yùn)動(dòng)?為什么?
[生]:做的是平拋運(yùn)動(dòng)。炸彈在沒(méi)有脫離飛機(jī)時(shí)與飛機(jī)具有相同的水平速度。脫離飛機(jī)后這一速度并不消失,這時(shí)炸彈只受重力作用且具有水平初速度,所以做平拋運(yùn)動(dòng)。
[師]:(2)炸彈的這種運(yùn)動(dòng)可分解為哪兩個(gè)什么樣的分運(yùn)動(dòng)?
[生]:可以分解為水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)和豎直方向的自由落體運(yùn)動(dòng)。
[師]:(3)要想使炸彈投到指定的目標(biāo)處,你認(rèn)為炸彈落地前在水平方向通過(guò)的距離與投彈時(shí)飛機(jī)離目標(biāo)的水平距離之間有什么關(guān)系?
[生]:炸彈落地前在水平方向通過(guò)的距離與投彈時(shí)飛機(jī)離目標(biāo)的水平距離應(yīng)該相等。
教者引導(dǎo)學(xué)生寫出解題過(guò)程。
例題2:關(guān)于平拋運(yùn)動(dòng),下列說(shuō)法中正確的是( )
A.平拋運(yùn)動(dòng)是一種變加速運(yùn)動(dòng)
B.做平拋運(yùn)動(dòng)的物體加速度隨時(shí)間逐漸增大
C.做平拋運(yùn)動(dòng)的物體每秒內(nèi)速度增量相等
D.做平拋運(yùn)動(dòng)的物體每秒內(nèi)位移增量相等
教者可組織學(xué)生分組討論,然后選一生回答,鞏固所學(xué)內(nèi)容。
[當(dāng)堂訓(xùn)練1]:在一斜面頂端,將甲、乙兩個(gè)小球分別以v和 的速度沿同一方向水平拋出,兩球都落在該斜面上.甲球落至斜面時(shí)的速率是乙球落至斜面時(shí)速率的( )
A.2倍 B.4倍 ? C.6倍 ? D.8倍
[當(dāng)堂訓(xùn)練2]:小球以15 m/s的水平初速度向一傾角為37°的斜面拋出,飛行一段時(shí)間后,恰好垂直撞在斜面上.(不計(jì)空氣阻力,g取10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,tan 37°= )在這一過(guò)程中,求:
(1)小球在空中的飛行時(shí)間;
(2)拋出點(diǎn)距撞擊點(diǎn)的豎直高度;
(3)小球撞到斜面時(shí),小球在豎直方向上下落的距離與在水平方向上通過(guò)的距離之比是多少?
分析并完成解題過(guò)程(一生板演)。
六、新課導(dǎo)學(xué)
教者進(jìn)行課堂小結(jié),布置課后預(yù)學(xué)內(nèi)容。
基金項(xiàng)目:該論文是平?jīng)鍪薪逃茖W(xué)“十三五”2018年規(guī)劃課題(課題批準(zhǔn)號(hào)[2018]PLG591)《“深度學(xué)習(xí)”在物理教學(xué)中的運(yùn)用研究》的研究成果之一。