萬有引力與航天教學(xué)案例

1、萬有引力與航天習(xí)題課教學(xué)案例及分析 高一新課程第六章萬有引力與航天教學(xué)完成以后，為了檢驗(yàn)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，我舉行了一次隨堂測(cè)驗(yàn)，課后我對(duì)學(xué)生的試卷進(jìn)行了詳細(xì)分析，其中有這樣一道題：題例1：一土星探測(cè)器進(jìn)入土星飛行的軌道，在半徑為r的土星上空離土星表面高為h的圓形軌道上繞土星飛行，環(huán)繞n周飛行時(shí)間為t，求土星的質(zhì)量和平均密度。學(xué)生的答卷情況有以下幾種典型情況：1解： = 所以，m=t=因此，=這種表達(dá)較準(zhǔn)確，但無文字說明，不能體現(xiàn)思維過程。2.解：由m=得，m= 這種表達(dá)明顯存在死記公式，淡化物理原理的嫌疑，不利于良好物理思維的形成。 3.解：探測(cè)器繞土星做圓周運(yùn)動(dòng)，則 = 這種表達(dá)明顯所用r與題

2、中所給字母不相附，他寫的是原理方程，而不是具體表達(dá)方程，這是大多數(shù)學(xué)生的表達(dá)。4.解：探測(cè)器的萬有引力提供向心力，則=這種表達(dá)明顯前后r不一致，說明學(xué)生粗心，或可能是不理解公式中r的含義。還有一題是這樣的： 題例2：科學(xué)工作者觀測(cè)到火星的一個(gè)衛(wèi)星的軌道半徑為r1，環(huán)繞周期是t1；火星自轉(zhuǎn)周期是t2,火星半徑是r2,試估算火星的密度（已知萬有引力常量g）。學(xué)生的答卷情況有以下兩種典型情況：1. 解：衛(wèi)星繞火星做圓周運(yùn)動(dòng)，則 = 則， =顯然學(xué)生沒有弄清r1， r2的含義，從而造成亂套公式的現(xiàn)象，這是相當(dāng)一部分學(xué)生的表達(dá)。2 。解：= 這種表達(dá)的問題明顯是不理解物理原理和公式的含義，造成亂用字母的

3、現(xiàn)象?？戳诉@些學(xué)生的試卷，我陷入了深深的思考：同行們都知道，萬有引力在天體運(yùn)行中的應(yīng)用這一部分知識(shí)實(shí)際是勻速圓周運(yùn)動(dòng)的應(yīng)用，而且受力只有萬有引力，原理就是“萬有引力提供向心力”，即=m2r=ma,應(yīng)該很簡(jiǎn)單，也很好理解，而為什么到了具體問題中，學(xué)生表達(dá)會(huì)出現(xiàn)如此種種不應(yīng)該有的現(xiàn)象呢？難道是我的教法的問題？于是，我?guī)е悦Ｅc不解走上了課堂，對(duì)本次測(cè)驗(yàn)進(jìn)行了講評(píng)，首先我用實(shí)物投影展示了部分學(xué)生的試卷，并分別詢問了這幾個(gè)學(xué)生的表達(dá)初衷，他們的回答讓我茅塞頓開，原來，學(xué)生學(xué)習(xí)物理的做法是把重心放在了套公式上，而對(duì)具體物理模型、原理及公式中的物理量的含義似乎很陌生，因而頻繁出現(xiàn)套錯(cuò)公式的現(xiàn)象。接下來，我

4、引導(dǎo)學(xué)生從構(gòu)建“勻速圓周運(yùn)動(dòng)”模型入手，弄清各個(gè)物理量的含義，把原理方程具體表達(dá)為針對(duì)本問題的一個(gè)有效方程，如：=，學(xué)生逐漸有所感悟，我趁熱打鐵，把規(guī)范的書寫表達(dá)展示給學(xué)生，然后進(jìn)行了方法總結(jié)：學(xué)習(xí)物理，首先要培養(yǎng)良好的物理思維品質(zhì)，養(yǎng)成良好的物理思維習(xí)慣，進(jìn)而形成準(zhǔn)確的表達(dá)能力，這些都是新課程理念下的“科學(xué)素養(yǎng)”的基礎(chǔ)，至于做題、套公式能否順利完成是一個(gè)學(xué)生“科學(xué)思維方法”是否正確的外觀體現(xiàn)。講評(píng)過程逐漸明朗化，錯(cuò)誤的根源終于浮出水面，學(xué)生也感悟到學(xué)好物理的方法和途徑。接下來的幾次習(xí)題訓(xùn)練，我發(fā)現(xiàn)絕大多數(shù)學(xué)生的表達(dá)都有了很大的變化，特別值得欣喜的是幾乎沒有出現(xiàn)列錯(cuò)方程的現(xiàn)象，我的教學(xué)方法奏效

5、了。通過這一小小的教學(xué)片段和反思，我充分認(rèn)識(shí)到，物理教師在新課程教學(xué)過程中應(yīng)重視以下幾方面：1要重視教材、教法研究根據(jù)教育心理學(xué)理論“當(dāng)新知識(shí)與原有知識(shí)存在著較大梯度時(shí)；當(dāng)學(xué)生對(duì)知識(shí)的接受，需要增加思維加工的梯度時(shí)，就會(huì)形成教學(xué)難點(diǎn)”?？缭绞浇虒W(xué)就容易使學(xué)生形成“夾生飯”所以要求教師對(duì)教材理解深刻，對(duì)學(xué)生的原有知識(shí)和思維水平了解清楚。因此，高一物理教師要研究初中物理教材，了解初中物理教學(xué)方法和教材結(jié)構(gòu)，知道初中學(xué)生學(xué)過哪些知識(shí)，研究高一教學(xué)難點(diǎn)，設(shè)置合理的教學(xué)層次、實(shí)施適當(dāng)?shù)慕虒W(xué)方法，降低“臺(tái)階”，保護(hù)學(xué)生物理學(xué)習(xí)的積極性，使學(xué)生樹立起學(xué)好物理的信心。2要“循序漸進(jìn)，螺旋式上升”高中物理教學(xué)大

6、綱指出：“教學(xué)應(yīng)注意循序漸進(jìn)，知識(shí)要逐步擴(kuò)展和加深，能力要逐步提高”。因此，高一教學(xué)應(yīng)以初中知識(shí)為教學(xué)的“生長(zhǎng)點(diǎn)”逐步擴(kuò)展和加深；要根據(jù)學(xué)生知識(shí)的逐漸積累和能力的不斷提高，讓教學(xué)內(nèi)容在不同階段重復(fù)出現(xiàn)；要逐漸擴(kuò)大范圍加深深度。例如，“受力分析”是學(xué)生進(jìn)入高一后，物理學(xué)習(xí)中遇到的第一個(gè)難點(diǎn)。在初中，為了適應(yīng)初中學(xué)生思維特點(diǎn)（主要是形象思維），使學(xué)生易于接受，是從日常生活實(shí)例引出力的概念，從力的作用效果進(jìn)行物體受力分析的，不涉及力的產(chǎn)生原因。根據(jù)學(xué)生的認(rèn)知基礎(chǔ)，高一在講過三種基本力的性質(zhì)后，講授受力分析方法時(shí)，只講隔離法和根據(jù)力的產(chǎn)生條件分析簡(jiǎn)單問題中單個(gè)物體所受力；在講完牛頓第二定律后，作為牛頓

7、第二定律的應(yīng)用，再講根據(jù)物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和牛頓第二定律分析單個(gè)物體所受力；在講連接體問題時(shí)，介紹以整體為研究對(duì)象進(jìn)行受力分析的思路。這樣從較低的層次開始，經(jīng)過3次重復(fù)、逐步提高，使學(xué)生較好地掌握了物體的受力分析思路與分析方法。3要重視物理概念和規(guī)律的教學(xué)培養(yǎng)能力是物理教學(xué)的最終目的。能力是在獲得和運(yùn)用知識(shí)的過程中逐步形成的。首先，在教學(xué)中，要加強(qiáng)基本概念和基本規(guī)律的教學(xué)：要重視概念和規(guī)律的建立過程，使學(xué)生知道它們的由來，弄清它的內(nèi)涵和外延；要使學(xué)生掌握物理規(guī)律的表達(dá)形式，明確公式中各物理量的意義和單位，規(guī)律的適用條件及注意事項(xiàng)；要了解概念、規(guī)律之間的區(qū)別與聯(lián)系；要通過概念的形成、規(guī)律的得出、模型的

8、建立，培養(yǎng)學(xué)生的思維能力以及科學(xué)的語言表達(dá)能力。其次，在教學(xué)中，要努力創(chuàng)造條件，建立鮮明的物理情景，引導(dǎo)學(xué)生經(jīng)過自己充分的觀察、比較、分析、歸納等思維過程，從直觀的感知進(jìn)入到抽象的深層理解，把知識(shí)與方法準(zhǔn)確、鮮明、深刻地納入自己的認(rèn)知結(jié)構(gòu)中，盡量避免似懂非懂“夾生飯”。4要建立物理思想、訓(xùn)練物理方法物理思想的建立與物理方法訓(xùn)練的重要途徑是講解物理習(xí)題。講解習(xí)題要注意解題思路和解題方法的指導(dǎo)，有計(jì)劃地逐步提高學(xué)生分析解決物理問題的能力；講解習(xí)題時(shí)，要把重點(diǎn)放在物理過程的分析上，并把物理過程圖景化，讓學(xué)生建立正確的物理模型，形成清晰的物理過程。物理習(xí)題做示意圖是將抽象變形象，建立物理模型的重要手段

9、，從高一一開始就應(yīng)訓(xùn)練學(xué)生作示意圖的能力，如：運(yùn)動(dòng)學(xué)習(xí)題要求學(xué)生畫運(yùn)動(dòng)過程示意圖，動(dòng)力學(xué)習(xí)題要求學(xué)生畫物體受力與運(yùn)動(dòng)過程示意圖，等等，并且要求學(xué)生審題時(shí)一邊讀題一邊畫圖，養(yǎng)成習(xí)慣?？傊?，中學(xué)物理教學(xué)中常用的研究方法是：確定研究對(duì)象，建立簡(jiǎn)化物理模型，進(jìn)行受力分析，對(duì)號(hào)物理規(guī)律，建立物理方程求解。因此，物理教學(xué)要抓好，每一個(gè)環(huán)節(jié)，經(jīng)常進(jìn)行這方面的訓(xùn)練，突出能力培養(yǎng)。5要培養(yǎng)學(xué)生良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣培養(yǎng)學(xué)生良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣是教育的一個(gè)重要目的，也是培養(yǎng)學(xué)生能力、實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)的重要保證。培養(yǎng)學(xué)生良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣：首先，要培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考的習(xí)慣與能力；其次，要培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)能力，使其具有終身學(xué)習(xí)的能力；再者，要培養(yǎng)學(xué)生養(yǎng)成先預(yù)習(xí)再聽課，先復(fù)習(xí)再作業(yè)，及時(shí)歸納作總結(jié)的良好學(xué)習(xí)習(xí)慣；最終，要培養(yǎng)學(xué)生良好的思維習(xí)慣?？傊?，目前的物理教學(xué)必須緊跟時(shí)代