用問題情境引領(lǐng)物理教學(xué)

唐 瑩

(廣西陸川中學(xué) 537700)

萬(wàn)有引力定律是高中物理的重要內(nèi)容，涵蓋較多的知識(shí)點(diǎn).為使學(xué)生更好的理解、掌握該部分知識(shí)，應(yīng)結(jié)合自身教學(xué)經(jīng)驗(yàn)以及相關(guān)的教學(xué)的細(xì)節(jié)，積極創(chuàng)設(shè)相關(guān)的問題情境，激活物理課堂的同時(shí)，引領(lǐng)學(xué)生更好的完成該部分知識(shí)的學(xué)習(xí).

一、問題情境的設(shè)計(jì)

萬(wàn)有引力定律是高中物理的重點(diǎn)知識(shí)，是人類研究行星運(yùn)動(dòng)的重要理論.該部分知識(shí)涉及很多的細(xì)節(jié)，尤其要求學(xué)生深入理解，能夠運(yùn)用所學(xué)對(duì)相關(guān)的結(jié)論進(jìn)行推導(dǎo)，在分析問題時(shí)能夠靈活運(yùn)用.為激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使學(xué)生更好地理解與掌握萬(wàn)有引力定律的推導(dǎo)過程，應(yīng)注重創(chuàng)設(shè)相關(guān)的問題情境，通過問題的引領(lǐng)，完成該部分內(nèi)容的教學(xué).

教學(xué)課件準(zhǔn)備：到網(wǎng)絡(luò)上搜索、下載介紹我國(guó)航天事業(yè)發(fā)展的科普視頻，了解我國(guó)在航天事業(yè)上取得的重大成就.在講解該部分知識(shí)前，借助多媒體技術(shù)展示給學(xué)生觀看.待學(xué)生完成科普視頻后，將畫面定格在行星圍繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)這一場(chǎng)景，如圖1所示，而后向?qū)W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(yáng)公轉(zhuǎn)，而沒有離開太陽(yáng)？

(2)行星圍繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)軌的軌道是什么形狀？

(3)怎樣利用所學(xué)的知識(shí)計(jì)算行星與太陽(yáng)之間力的大?。?/p>

課堂上通過播放科普視頻，能很好的吸引學(xué)生的注意力，尤其設(shè)計(jì)針對(duì)性的問題引發(fā)學(xué)生思考，學(xué)生的積極性被充分調(diào)動(dòng)起來(lái).

二、問題情境的探究

課堂上可給學(xué)生預(yù)留一定的思考、討論時(shí)間，而后進(jìn)行提問，了解學(xué)生對(duì)上述問題的思考深度，并給予學(xué)生針對(duì)性的指引，與其一起探究上述問題.

針對(duì)問題(1)為什么行星能夠圍繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)，而沒有離開太陽(yáng)？要求學(xué)生回顧所學(xué)力的知識(shí)，認(rèn)識(shí)到力是改變物體運(yùn)動(dòng)的原因.行星之所以能夠圍繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)，顯然是兩者之間存在引力.針對(duì)問題(2)通過觀看科普視頻學(xué)生清晰的看到行星圍繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的軌道為橢圓形.為便于研究可告知學(xué)生，可將其運(yùn)行的軌道看作圓形.針對(duì)問題(3)引導(dǎo)學(xué)生回顧所學(xué)的圓周運(yùn)動(dòng)知識(shí)，思考物體做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)計(jì)算向心力的思路.于是與學(xué)生一起進(jìn)行該問題的探究：

探究條件設(shè)計(jì)：行星的質(zhì)量為m，運(yùn)動(dòng)速度大小為v，圓形軌道的半徑為r.太陽(yáng)對(duì)行星的引力大小為F.要求學(xué)生思考怎樣計(jì)算F的大??？

三、問題情境的延伸

上述結(jié)論的推出適合計(jì)算星球之間的引力.為將上述結(jié)論推廣到所有事物，設(shè)計(jì)如下問題作進(jìn)一步的延伸：

情境創(chuàng)設(shè)：與學(xué)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(dǎo)計(jì)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(gè)物體之間？

課堂上拋出上述兩個(gè)問題后，要求學(xué)生認(rèn)真思考，并認(rèn)真閱讀教材進(jìn)行回答.學(xué)生通過自主閱讀教材，得知上述公式中計(jì)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(gè)物體之間，上述公式也就是萬(wàn)有引力定律的表達(dá)方式.教學(xué)中為使學(xué)生深入的理解該公式，并在以后的解題中正確應(yīng)用，繼續(xù)設(shè)計(jì)如下問題要求學(xué)生思考：

(1)該公式適用哪些情境？

(2)該公式中的r，針對(duì)不同的情境該如何處理？課堂上可提問學(xué)生，以了解學(xué)生會(huì)對(duì)萬(wàn)有引力公式的理解.然后根據(jù)學(xué)生的回答進(jìn)行總結(jié).萬(wàn)有引力定律可用于計(jì)算兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)間的引力；如計(jì)算星球間的引力時(shí)星球的質(zhì)量分布應(yīng)是均勻的；另外，當(dāng)兩個(gè)物體之間的距離遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其自身大小時(shí)也可使用該公式進(jìn)行計(jì)算.應(yīng)用該公式時(shí)r表示兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)的距離以及兩個(gè)星球球心間的距離.

萬(wàn)有引力定律教學(xué)中將問題貫穿整個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)之中，引導(dǎo)學(xué)生思考、探究，使其更加清楚萬(wàn)有引力定律的推導(dǎo)過程，更好的加深其印象.同時(shí)，當(dāng)學(xué)生得出結(jié)論后，圍繞結(jié)論創(chuàng)設(shè)由易到難的問題情境，進(jìn)一步鞏固所學(xué)，深化理解，鍛煉學(xué)生思維的靈活性，為其解題能力的提升奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ).