高中物理单元教学探讨 *<br/>——以“曲线运动”教学为例

高中物理单元教学探讨 *
——以“曲线运动”教学为例

2020-11-18周静忠马宇澄

物理之友 2020年9期

关键词：曲线运动向心力新教材

周静忠马宇澄黄皓

(1. 南京师范大学盐城实验学校，江苏盐城 224001；2. 江苏省无锡市教育科学研究院，江苏无锡 214001；3. 江苏省无锡市第一女子中学，江苏无锡 214002)

1 问题的提出

在教学实践中，教学目标经常被等同于课程目标或者教学内容，所以课程目标和教育成才目标经常处于迷茫或缺失状态。这种目标主导下的单元教学，既没有解决课时教学导致的知识碎片化问题，也没有解决提高学生学习内驱力的问题。

单元教学应从学生实际出发，深度理解课程标准，创造性地使用教材，让学生自主进行知识建构，培养他们实事求是、开拓创新的科学精神。笔者以“曲线运动”为例，对高中物理单元教学进行探讨。

2 深度理解课程标准和教材

2.1 深度理解和把握课程标准

《普通高中物理课程标准(2017年版)》相比《普通高中物理课程标准(实验稿)》，对“曲线运动”部分作了调整，原因分析如表1，需要物理教师悉心研读，以指导教学工作。

显然2017年版课程标准更加重视基于实验证据，让学生通过推理、论证，自主建构物理概念，发现物理规律。这就要求教师为学生提供充足的动手操作机会，突出概念、规律的深度理解和灵活应用，注重物理教学的整体性。

2.2 创造性地使用教材

进行新旧教材比较，对于用好教材具有重要的现实意义。笔者以“曲线运动”为例，对2019年人教版高中物理必修第二册(下文简称新教材)和2010年人教版高中物理必修2(下文简称旧教材)进行比较。

2.2.1 编排体系分析

总的来看，新教材的知识内容基本不变(图1)，对章节编排顺序做了调整。

表1 课程标准中“曲线运动”部分的调整情况及原因分析

图1

(1) 新教材将旧教材第一节“曲线运动”分拆成了两节：第一节“曲线运动”和第二节“运动的合成与分解”。

(2) 新教材将旧教材第三节“实验：研究平抛运动”名称改为“实验：探究平抛运动的特点”，将旧教材第二节“平抛运动”位置后移，成为第四节“抛体运动的规律”。

(3) 旧教材是先学习向心加速度，再学习向心力；新教材则是先学习向心力，再学习向心加速度，回归到《全日制普通高级中学课本物理第一册》(2001年版)的章节编排顺序。

2.2.2 教材编写意图

(1) 注重实验设计

关于学生实验，旧教材以验证性实验为主，而新教材特别注重探究性实验。探究能否成功，需要学生的充分参与。探究性实验可设计成“疑问、行动、反思”的过程，这种设计符合高中生学习的认知特点，有利于调动其积极性。例如关于“探究平抛运动的特点”实验，新教材设计思路如图2所示。

图2

(2) 重视科学探究的质量

新教材特别重视科学探究的质量，例如，对于“曲线运动物体的速度方向”采用实验探究和理论探究双线并进的方式，有了实验探究的支撑，学生更加信服理论，理论探究又对实验探究起指导和促进作用，这样建构的知识结构不仅合理，而且牢固。

再如，新教材先引入抡沙袋实验，进而提出问题：物体所受向心力的大小与那些因素有关？让学生先获得感性认识，再通过向心力演示仪进行实验，以获得理性认识，最后通过圆锥摆实验结合运动学规律和牛顿第二定律进行验证。这样的设计让学生经历对向心力的测量和分析过程，从而合理建构向心力的概念。

综上所述，笔者认为新教材特色鲜明，它以实验为基础，以思维为中心，以能力为目标，为学生的终身发展服务，这些都必须落实到教师的教学实践中。

3 物理综合实践活动设计

中学物理综合实践活动是一种应用综合实践的思想组织物理教学、指导学生研究和解决学习问题的实践形式。活动特别关注知识有意义的整体性运用与创造，使学生在活动中获得切身体验，提高分析、解决问题的能力，发展高阶思维，从而提高核心素养。

笔者把“曲线运动”部分分解为3个学习任务，任务1：了解曲线运动，对应物理综合实践活动1：观察篮球的运动轨迹。任务2：分析曲线运动，对应物理综合实践活动2：自制平抛运动演示仪。任务3：应用曲线运动知识解决实际问题，对应物理综合实践活动3：学以致用，要求学生收集资料，探讨自行车拐弯时受到的向心力；探究铁路和公路拐弯处路面有一定倾斜度的原因；对比炮弹的实际弹道与理想抛物线的差异，尝试做出解释。

任务1、任务2主要让学生完成富有趣味的操作和思考，任务3主要让学生完成有意义的交流和总结。其中物理综合实践活动1的教学逻辑框图如图3所示。

在物理综合实践活动中，学生通过观察、实验制作、深入思考等活动，获得了对理解概念和规律起支持作用的宝贵经验和体验。任务3则为学生提供了小组自主学习的机会，学生在同伴互助中完成了有意义的交流和总结，这些都是以往灌输式教学很难做到的。