體現自主學習的高中物理案例教學的實施

林景波　王丹

摘 要： 案例教學的模式體現了新課程理念，而自主學習是案例教學的一個重要基礎，被物理教育工作者認可。本文以牛頓第一定律的教學為依托，通過教學環節展示并詮釋如何在高中物理課堂教學中實施體現自主學習的案例教學問題。

關鍵詞： 高中物理 自主學習 案例教學

一、課題

牛頓第一定律。

二、課型

新授課。

三、教學目標

（一）知識與技能：1.理解力是改變物體運動狀態的原因，而不是維持物體運動的原因。2.把握牛頓第一定律的內容。3.了解理想實驗推得物理規律的方法。

（二）過程與方法：1.體會通過對材料的分析最終得出結論的過程。2.學生經歷站在伽利略的角度設計實驗過程。

（三）情感態度與價值觀：通過了解歷史上人們認識力和運動的關系的艱難過程，使學生形成不迷信權威，敢于提出疑的學習態度。

四、教學重點

對牛頓第一定律和慣性的理解。

五、教學難點

對伽利落理想實驗的理解。

六、課前準備

課件制作，案例印刷，實驗儀器準備。

七、教學環節安排

新課導入→案例分析與討論→規律習得→總結鞏固。

八、教學過程描述

上課前將印好的材料（牛頓第一定律得出歷程、相關案例等）分發給學生。

（一）新課導入：回顧有關知識，利用多媒體展示“火車進站”、“自由擺動的秋千”、“地面上滾動的足球”視頻，思考：這些運動的物體為什么會停止運動呢？為學生埋下質疑伏筆，并告知學習本節課后能夠解釋。引出主題：力對物體運動的影響。

（二）案例分析與討論：首先閱讀教師事先準備好的發現牛頓第一定律歷史資料，為方便分析，利用多媒體將案例材料展現出來，教師和學生一起研讀，并對亞里士多德簡單介紹，說明其是偉大的哲學家，教育家，讓學生對亞里士多德有正面認識。然后提出問題：關于力與運動的關系，亞里士多德的觀點是什么？舉例說明。學生做出概括性的總結，即物體受了力才能運動，不受力，運動的物體就會停下來。這時有學生表示這種觀點是不正確的，教師不急于評價，而是讓學生舉例說明亞里士多德觀點的“正確性”。許多學生都舉出用手推粉筆盒，粉筆盒運動，手不推就停止運動諸如此類的例子，說明學生已經掌握亞里士多德的觀點。接下來提出質疑，這種觀點是正確的嗎？學生紛紛表示不正確，那為什么你們還舉出相應例子說明呢？這時，有的學生說那是摩擦力在作祟，順利引出伽利略關于力與運動關系的研究材料。

教師向學生展示伽利略進行試驗研究的模型圖，請學生討論后簡單描述這個模型的理念及實驗過程，學生在作答時，強調從同一高度無初速度釋放小球，經過下降和上升的過程，將圖中右側的兩個傾斜面的運動情況進行對比分析。這些學生比較清楚，但是對于平面上的情況不太理解，這時教師闡明這就是理想實驗的魅力，伽利略認為將斜面放平后球將永遠滾動下去，用一句話描述就是：力不是維持物體運動的原因。從這個理想實驗的模型中學生還沒有真切地體會到摩擦力所起的作用，這時讓學生根據提供的儀器材料設計實驗，明確摩擦力在運動中所起的作用，各小組都對組員進行分工，設計并記錄小車從同一材質同一高度靜止釋放后在毛巾、棉布及光滑的木板上的運動情況，最終得出摩擦力確實影響著物體的運動情況。然后引導學生關注笛卡爾總結的觀點（事先已發放材料），方便與后面的牛頓第一定律進行對比研究。

緊接著對事先發放的案例材料進行討論分析，其內容是：高速公路上勻速直線運動的汽車突然剎車，未系安全帶的小女孩被甩出去，而坐在旁邊的胖叔叔則沒有。很多學生就此有類似體驗，加上初中就已經對慣性有所了解，在看過材料后討論分析時，學生就已經說出都是慣性惹的禍，教師進而引導學生總結出慣性的概念，并根據小女孩和胖叔叔的狀態歸納出：慣性與質量有關，質量越大，慣性越大，運動狀態越難改變。

（三）規律習得：在上述通過自主學習對案例進行分析和討論的基礎上，引導學生總結牛頓第一定律。學生的總結都是圍繞物體保持勻速運動狀態或靜止狀態展開，但是在具體表述上還是存在許多弊病，教師就此進行引導修正，最終給出牛頓第一定律的精確表述：一切物體總保持勻速直線運動狀態或靜止狀態，除非作用在它上面的力迫使它改變這種狀態。

（四）總結鞏固：為加深學生對牛頓第一定律的理解，教師引導學生回答定律表述中“逗號”前表述什么含義，“逗號”后又表述什么含義。學生因為充分體驗探究過程，所以回答很貼切，此時教師進行總結歸納，并要求學生運用牛頓第一定律解釋在“新課導入”環節中提出的物理現象。

綜上課例，案例教學的各環節均不同程度地體現出學生的自主學習，其形式或為研讀、或為思考、或為討論、或為設計實驗、或為歸納總結，有效體現了學生在課堂教學中的主體作用，表明自主學習是案例教學有效實施的重要基礎。

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本文系2014年度吉林省教育科學“十二五”規劃課題《延邊地區城鎮高中物理自主學習現狀及應對策略研究》的階段性成果，課題批準號為GH14043。