基于核心素養的教學設計—曲線運動

龔興林 梁旭

摘要：以核心素養為目標，通過任務分解、情境創設和問題設計，將“曲線運動”的素養目標落實在具體的學習活動中，并就思維引導、實驗、教學活動方式等提出了建議.

關鍵詞：核心素養;教學設計;曲線運動;曲線運動的速度方向;曲線運動的條件

作者簡介：龔興林（1980-），男，貴州石阡人，本科，高級教師，研究方向：高中物理教學;

梁旭（1962-），男，浙江上虞人，本科，中學特級教師，浙江省高中物理教研員，研究方向：中學物理教學目標、方法和策略.

1設計思路

任務1：認識曲線運動.

任務2：研究曲線運動的速度方向.

任務3：探究物體做曲線運動的特性和條件.

任務4：分析生活中的曲線運動實例.

2教學活動

任務1：認識曲線運動

問題情景：如圖1所示，問題如表1所示.

教學建議：

（1）思維引導建議：通過圖片讓學生從生活現象中觀察到引橋的彎曲、煙霧的彎曲和公路的彎曲，引導學生從生活現象走向物理語言表述，認識到這些曲線運動的共同本質是運動物體的軌跡是曲線.

（2）教學活動建議：問題1、2、3可由學生直接回答，問題4，可由學生討論后討論，教師補充完善.

任務2：研究曲線運動的速度方向.

問題情景：如圖2至圖7所示，問題見表2所示.

1.如圖2中的小球沿虛線所示軌跡運動，小球在A、B位置時的速度方向如何？請在圖上畫出來.

2.如圖3中的砂輪打磨金屬塊時，脫落砂粒的運動軌跡如圖所示，它在脫落前瞬間的速度方向如何？與你前面所畫的一致嗎？

3.如圖4所示，旋轉陀螺邊沿甩出的紅墨水跡.水滴在離開陀螺邊沿的速度方向如何？與你前面所畫的一致嗎？

4.如圖5所示，從不同（任意）出口處滾出小球留下的軌跡如圖所示，你能歸納得到怎樣的結論？

5.如圖6所示，設想小球從B沿曲線運動到A，根據速度的定義式，速度方向由什么決定？你能推論出小球運動到A點時的速度方向嗎？知道做曲線運動物體的速度方向為軌跡的切線方向（物理觀念）

會用實驗歸納的方法確定曲線運動的速度方向（科學探究）

會用極限思維方法確定曲線運動的速度方向（科學思維）

6.如圖7所示，某同學雨天騎著如圖所示的自行車，結果背上沾滿了泥點子，你能解釋這一現象嗎？

7.如圖7所示，為了使某同學雨天騎著如圖所示的自行車，背上不再沾滿泥點子，你將會做什么？會用曲線運動特點解釋自然現象，解決實際問題（科學思維）

教學建議：

（1）思維引導建議：首先要創設情境讓學生猜想物體做曲線運動時速度的方向，暴露學生具有的前概念，然后通過觀察生活、實驗中的事例，讓學生感受到自己的前概念可能是錯誤的，從而產生研究、探究的想法.再引導學生通過控制變量的思想設計出口位置變化的實驗方案，再進行實驗，根據多次實驗結果歸納結論，同時引導學生根據速度定義式，將速度方向確定轉化為位移方向確定，并運用極限思維進行推理論證，在獲得結論后，再用該結論分析、解決實際問題.在分析騎自行車人后背上沾滿泥點子問題時，相對騎車人來說，車輪只是轉動，與把車擱起來轉動車輪的效果是一樣的.

（2）教學活動建議：對問題1，可讓多個同學表達自己的想法并圖示;對問題2、3，可讓學生回答，其他有不同意見的同學提出自己的想法，教師適當引導;對問題4，可讓學生小組討論后回答;對問題5，要求學生獨立思考后展示自己的推導論證過程，教師適當引導.對問題6、7，先讓學生獨立思考，然后小組討論，并展示小組討論的結果，其他同學補充完善.

任務3：探究物體做曲線運動的特性與條件.

問題情景：如圖8和圖9所示，問題見表3所示.

教學建議

（1）思維引導建議：本任務中的3個情境設計主要是引導學生運用所學的物理知識分析解釋生產生活中的現象，認識物理規律對分析解釋生產生活中的現象的重要性，增強學生將物理知識與生活實際聯系的意識.3個問題情境，都是學生熟悉的，但難度是逐漸增加的，特別是圖10丙，需要選取河水的一部分作為研究對象結合曲線運動特點和牛頓第三定律來進行研究.

（2）教學活動建議：對問題1、2，可讓學生獨立思考后回答，對問題3，因有一定的難度，可以先讓學生進行小組討論，再回答，教師引導學生用清晰的物理術語進行表達.