《平均速度的測量》思考與教學實踐

孔令東

習近平同志曾指出：“要實現中華民族的偉大復興，就必須堅定不移地走科技強國之路.” 隨著時代的發展，科學技術在我國現代化建設中的作用日趨突顯，然而，作為培養科技人才的搖籃的學校物理教學卻稍顯滯后.這源于應試教育所形成的“考試成績至上”，使許多教師形成了“考什么就講什么”的定勢.因此，我們的物理教學對培養學生的科技意識做得很不到位，對身邊的科技元素關注得很不夠，教學內容與時代發展存在著嚴重的脫節現象.現在，這種情況到了必須有所改變的時候了.

正是在這樣的前提下，筆者決定在科技滲透方面做一些嘗試，將身邊的科技元素與自己的教學內容對接起來，在教學中滲透科技知識.于是，筆者設計了《平均速度的測量》這節創新實驗課.

1以往《平均速度的測量》教學存在的主要問題與改進策略

1.1主要問題

（1）教學內容缺乏趣味性.教材中關于測量平均速度的內容是“利用刻度尺和秒表測量同學的行走、競走與跑步30米內的平均速度”，實踐表明，這樣的實驗很難激發學生的學習興趣.

（2）實驗使用的器材過于陳舊.在筆者學校，學生實驗所使用的秒表的“年齡”比學生的年齡還要大得多，其精確程度也就可以想見了.而且，這種型號的秒表幾乎只有在學校的實驗室還能找到，當學生步入社會之后幾乎再也沒機會用到這樣的秒表了，其實際教學意義值得商榷.

（3）教學的交互手段滯后.我們的教學還停留在PPT一統天下的時代，而對于更具靈活性的交互方式還很少涉及.

1.2改進策略

（1）針對教學內容缺乏趣味性的問題，筆者將教學內容調整為大家統一利用秒表測量同學步行的速度，而把更趨科技元素的測量小球自由下落的平均速度作為分組實驗，以激發學生的學習興趣.

（2）針對實驗使用的器材過于陳舊的問題，筆者將實驗的器材調整為以刻度尺和秒表為輔，以學生更常用、更喜聞樂見的手機為主.

（3）針對教學的交互手段滯后的問題，將交互展示調整為利用手機在線顯示講解實驗方法，利用PPT展示實驗步驟，利用實物投影反饋實驗結果，多種手段交互展示，以提高授課效率.

2改進后的授課流程

教學引入：通過回顧上一節所講的求解平均速度的公式，引出測量平均速度需要的實驗器材——刻度尺和秒表.

接下來，請一名同學在教室內以正常的速度行走10米，其他同學則利用秒表完成測量同學正常行走的平均速度的實驗.

2.1測量同學正常行走的平均速度實驗

實驗目的：測量同學正常行走的平均速度.

實驗器材：秒表（或學生手機）、刻度尺.

實驗數據及結果：

表1s（m）t（s）（m/s）提出問題：有的同學在閱讀教材時，發現有一幅物體自由下落的頻閃照片，于是提出了問題——怎樣測量小球自由下落1米內的平均速度呢？

測量嘗試：請學生利用秒表實際測量小球自由下落1米的時間，學生發現幾乎不能測出有效數據.

思路啟發：由電視播放的手機慢速攝影廣告啟發學生的靈感——利用手機軟件的慢速攝影功能可以輔助測量小球自由下落的平均速度.

技術支持：由軟件操作水平較高的同學介紹手機慢速攝影軟件的使用.

接下來，教師說明實驗注意事項：（1）站在椅子上的同學注意安全；（2）視頻錄制完畢后立刻回到座位處理數據；（3）計算結果保留兩位小數；（4）得出數據后，思考實驗結果能夠說明的問題.然后，請同學利用手機軟件輔助完成測量小球自由下落的平均速度的實驗.

2.2測量小球自由下落的平均速度實驗

實驗目的：測量小球從A點自由下落后各階段的平均速度.

實驗器材：、、.

實驗數據及結果：

表2s（m）t（s）（m/s）AB段BC段 AC段①小球自由下落在AB段內的平均速度.

計算過程（略）.

②小球自由下落在BC段內的平均速度.

計算過程（略）.

③小球自由下落在AC段內的平均速度.

計算過程（略）.

學生分析（1）書寫過程需要注意用下標區分不同的運動階段；（2）對比小球在AB段和BC段內的平均速度大小，可以發現小球自由下落時在做加速運動；（3）比較小球在AB段、BC段內的速度的算術平均值與AC段內的平均速度，可以發現速度的算術平均值與平均速度并不是同一概念.

交流討論：大家還知道生活中有哪些測量速度的方法呢？如車速表、雷達測速、紅外測速……

2.3科普閱讀：區間測速

公平合理的區間限速

我們開車行駛在公路上的時候，常會看到路旁豎立著一塊“區間測速”的標牌.你知道這是什么意思嗎？

其實，我們生活中更常見的是電子眼測速，它是公路上監測汽車是否超速的重要工具，但仍有一部分“駕駛高手”，每當經過測速電子眼的時候，他們會立即減速，一旦過了監控區域，又繼續超速行駛，從而躲過了電子眼的監控.這樣的電子眼測速測出的是汽車行駛的瞬時速度.

相對于電子眼的定點測速，區間測速無疑會具有更大的威懾力.所謂區間測速，是指在一段路程（一般為10～15 km）的兩端安裝抓拍系統，車輛通過兩端時，車牌號、通過時間、車型等數據會被兩端的計算機記錄，然后發送至后臺，再利用速度公式 ，算出車輛在該區間內的平均車速.若超過限定速度，將把兩端的圖片保存，作為車輛超速的依據，車主將會受到懲罰.

有了區間測速，躲避電子眼然后再開快車的做法就有可能成為歷史了.區間測速的普及會使我們的出行越來越安全.

（1）區間測速測的是速度（選填：“瞬時”或“平均”），電子眼測速測的是速度（選填：“瞬時”或“平均”）.