“平抛运动”同课异构的教学设计

王群 刘二虎

【摘 要】“同課异构”教学模式在当前的高中物理教学中得到了越来越多的运用。本文以“平抛运动”一节的教学为典例，立足课堂教学环节设计，通过对比两种不同的课堂教学，探究“同课异构”模式下物理课堂的教学设计。

【关键词】平抛运动;同课异构;教学设计

【中图分类号】G633.7  【文献标识码】A  【文章编号】1671-8437（2020）34-0049-02

“同课异构”教学模式在当前高中物理教学中得到了越来越多的关注和实践，具体形式上多为不同教师对同一课题的“异构”。笔者依据自身教学的实际情况尝试针对不同层次班级学生的“同课异构”：即同一教师针对同一课题对不同层次的学生采取不同的教学策略。本文以“平抛运动”的教学为例，进行同课异构的教学设计，对班级A和班级B两个不同层次的班级，依据学情的不同采取分层次的同课异构教学。

1   整体的设计思想

整体的设计思想：先通过学生熟悉的物理模型演示，结合学生已有的知识，使学生建立对平抛运动的基本认知;然后进一步引导学生结合运动合成、分解的知识，逐步建立对平抛运动规律的认知;接下来，在教学中通过典型实验演示、视频呈现等手段吸引学生积极主动探究问题，理解平抛运动的处理思想;最后，在问题设置和知识讲解方面，根据不同班级的学情进行有针对性的处理，实现同课异构的教学设计[1]。

2   课题引入

课题的引入主要是为激发学生的学习兴趣，通过演示实验的观察引发学生的思考和讨论，从而进一步导入课题。考虑到班级A的学生的知识基础相对薄弱，学习思考的速度稍慢，在演示环节的设计上以学生的观察为主，设计如下。

教师活动：

演示实验，利用水平轨道上放置的小球击中不同位置的目标物体。情形一，小球位于轨道的正前方;情形二，小球位于轨道的正下方。由此引导学生观察小球撞击目标的轨迹。通过多次尝试让学生观察思考情形二中如何才能准确击中目标，并依据学生讨论的情况进一步演示。

学生活动：

讨论、回答问题，观察轨迹的不同，同时对准确击中目标的问题进行思考，可能做出改变小球速度、改变轨道高度等回答。而班级B的学生动手能力较强，思考反应快。针对其特点，引入环节的设计要考虑以学生自主探究为主，教师主要协助学生自主尝试，完成具体的演示环节，设计如下。

教师活动：

不同于班级A中的演示实验，此次教师不再作为演示的主体，改为协助学生演示怎么样能够准确击中目标，引导学生探究问题，并选取学生代表上台自主尝试和演示。

学生活动：

让两个学生代表依据思考结果上台尝试，通过多次尝试，让学生总结其中的具体调整策略，如改变小球速度、改变轨道高度等。

3   概念的建立

通过演示实验导入课题后，紧接着引出“平抛运动”的概念教学。在班级A中，引导学生在观察思考后，用自己的话给平抛运动下定义。教师通过学生的回答来总结平抛运动的概念，并导入新的思考。

教师活动：

第一步，通过“玩具水枪喷射水流”让学生思考水流的初速度方向的特点以及射出后为什么轨迹会变成曲线，提出“其受力特点是什么”的问题。第二步，介绍平抛运动，引出概念，并提出思考问题“平抛运动的条件和特点是什么”。第三步，引导学生用自己的话给平抛运动下定义，教师通过学生的回答来总结平抛运动的概念。第四步，在概念明确的基础上，引导学生思考“平抛运动斜向下运动，带来哪两个方向的运动趋势？根据运动分解的知识，可以将平抛运动分解为两个方向的独立运动吗？可以进行怎样的分解”。第五步，依据学生的回答，追问：“水平方向是什么运动呢？竖直方向又是什么运动呢？”

学生活动（对应教师活动的五个步骤）：

第一步，观察演示，思考问题。第二步，讨论得出：初速度是水平方向上的运动，只受重力的影响。第三步，讨论平抛运动的定义。第四步，回答：平抛运动分解为水平方向和竖直方向的两个分运动。第五步，自主假设。

在班级B中，沿用引导学生积极思考、讨论问题的教学策略，对学情问题引导的设置进行一定调整，具体设计如下。

教师活动：

第一步，通过“玩具水枪喷射水流”让学生思考水流的初速度方向的特点及射出后为什么轨迹变成曲线，提出问题：“为什么会变成曲线？其受力特点是什么？”第二步，得出前一问题的结果后，让学生例举生活中的其他例子，并总结这类运动的条件和特点。第三步，引导学生用自己的话给平抛运动下定义，引导学生相互评价，得出最恰当的结论。第四步，在概念明确的基础上，提问“平抛带来哪两个方向的运动趋势”，并直接提出“根据运动分解的知识可进行怎样的分解”的问题，引导学生用已有的知识去思考新知识。第五步，依据学生的回答追问：“水平方向是什么运动呢？竖直方向又是什么运动呢？”

学生活动（对应教师活动的五个步骤）：

第一步，观察演示，思考讨论可能的原因。第二步，讨论得出：初速度是水平方向运动，只受重力的影响。第三步，学生发言，互相评价。第四步，回答：平抛运动分解为水平方向和竖直方向的两个分运动。第五步，学生猜测并自由回答，相互评价。

4   规律的探究

平抛规律的探究是本节课的核心环节，引导学生掌握将复杂的曲线运动简化成熟悉的直线运动的处理方法是教学重点，特别是物理核心思想的把握。整个活动设计如下。

教师活动：

第一步，在班级A中，实验展示，同一高度释放两个球，A球平抛运动，C球光滑水平轨道运动，根据小球相撞的实验现象引导学生思考讨论;在班级B中，依据学生已经提出的问题“水平方向可能是匀速直线运动”的猜测，让学生思考能否设计一个简单实验来验证，在学生讨论后引出这一演示实验。第二步，班级A中，提出问题“根据实验现象，你能得出什么结论”;在班级B中，在前面问题的基础上，进一步提出“从动力学角度分析，为什么水平方向是匀速直线运动”的问题。第三步，实验展示用平抛竖落仪演示做平抛运动的小球A和自由落体小球B同时落地。操作：在高度一定的条件下，先后以大小不同的水平速度平抛小球（小锤打击的力度不同）。在班级A中，教师演示，学生观察;在班级B中，实验演示之前，让学生继续从动力学分析问题的角度，分析平抛运动竖直方向可能的运动形式，紧接着选一个学生上台演示，提出“力度改变，小球是否同时落地？由此得出什么结论”的问题。第四步，引导学生根据两个实验的现象得出的结论。第五步，利用平抛运动和自由落体运动的频闪照片引导学生从两个方向分析平抛运动。首先，引导学生建立直角坐标系，明确以抛出点为坐标原点，以初速度方向为x轴正方向，竖直向下为 y轴正方向。提出“如何求出小球平抛中某一点的位移”问题班级A中，教师演示操作步骤;在班级B中，引导学生思考讨论，提出“如何求出小球平抛的初速度”问题。教师引导学生总结表达式。第六步，在前面位移分析的基础上，引导学生分析平抛运动的合速度规律。提出“如何求出小球平抛中某一点的实际”问题。在班级A中，教师演示速度平行四边形画法;在班级B中，引导学生思考讨论。

学生活动（对应教师活动的五个步骤）：

第一步，教师引导学生总结速度的规律表达式。在班级A中，让学生观察两球相撞的现象;在班级B中，让学生讨论方案，引发思考探究。第二步，在班级A中，学生回答：说明两球在水平方向的运动是同步的，平抛运动的水平分运动是匀速直线运动;在班级B中，学生回答：水平方向不受力，所以做匀速直线运动。第三步，在班级A中，学生观察实验，总结得出：无论用多大的力，两球总是同时落地;在班级B中，学生讨论得出结论：竖直方向只受重力的影响，是自由落体运动。学生再次对实验现象进行分析和总结。第四步，学生总结出，平抛运动的竖直分方向是自由落体运动，水平方向是匀速直线运动。第五步，观察照片，用直尺量取相关数据，在频闪照片上建立直角坐标系。在班级A中，让学生思考问题，跟随教师操作;在班级B中，学生自主描点、连线、画出小球通过某位置的位移方向。第六步，学生展示结果，并相互评价。

5  总结与反思

平抛运动作为典型的曲线运动，是学生利用合成分解思想处理曲线运动的第一次尝试。处理平抛运动，采用化曲为直的思想，能使学生明白将复杂的物理问题简化成简单问题的研究方法。而这节的重点就在于研究方法的理解与掌握。教学中，应使学生学会利用运动合成分解的思想来处理曲线运动，由已知的直线运动知识来探究新的曲线运动知识，并进一步归纳相应的规律。

教学中，构建同课异构的教学设计应立足于不同班级的学情，采用启发引导与合作探究方式，使学生明白平抛运动可以分解为什么方向的运动，并让学生自己提出猜想，亲自动手设计实验证实。

【参考文献】

[1]教育部.物理必修1教师教学用书[M].北京：人民教育出版社，2017.