基于核心素養的高中物理教學設計
——以“勻變速直線運動與汽車行駛安全”為例

(廣東省清遠市第一中學，廣東 清遠 511500)

物理學科的核心素包含物理觀念、科學思維、實驗探究、科學態度與責任四個方面，體現了物理教育的目標與任務。下面以從“勻變速直線運動與汽車行駛安全”教學設計為例，具體分析如何在教學設計中體現核心素養的培養要求。

本節教材從高速公路的安全距離和駕駛的角度精心設計相關例題，例題涉及反應時間、反應距離和剎車距離等問題的研究，通過教學能讓學生充分體會到物理與社會生活有著緊密聯系，提高學生學習物理的興趣，培養學生的鉆研精神，增強學生的交通安全意識和守法意識。

1 教學設計

1.1 教學目標

(1) 理解反應時間、反應距離、剎車距離和停車距離等物理概念;

(2) 會用勻變速直線運動規律分析、處理生活中汽車安全行駛等問題;

(3) 通過課堂活動感受人的反應時間；

(4) 通過本節課的學習，讓學生明白物理來源于生活，又服務于生活。同時讓學生認識安全行駛的重要性，珍愛生命，遵守交通安全法。

1.2 教學重點

(1) 把實際運動抽象為物理模型并應用勻變速直線運動的規律進行求解。

(2) 熟練運用速度公式、位移公式和推論，進行一題多解的訓練。

1.3 教學難點

應用所學的物理知識解決實際問題。

1.4 教法與學法

采用的教學方法有：情境教學法，活動探究法，啟發引導法，融合信息技術。采用的學習方法為：學案導學，自主探究，合作與交流，歸納與總結。

2 教學過程

2.1 新課引入

先讓學生復習勻變速直線運動規律及其重要推論，討論：公式中每一個量的物理意義是什么？運用時要注意什么問題？在這過程中引導學生理解公式的物理意義及運用條件，便于學生根據具體情景合理選擇公式，解決問題。教師展示高速公路上的安全標識，強化學生對汽車安全行駛的認識，引入新課教學，引導學生討論交通事故的主要原因。

學生分組討論，由學生推派代表交流引發交通事故的主要原因：車速過快，車距太短，闖紅燈，路太滑，反應遲鈍，剎車失靈，爆胎，超道行駛，車內開燈能見度低，酒后開車，疲勞駕車，注意力不集中，經驗不足，道路太差，超載。

教師總結并板書，事故原因如下：(1) 人：酒駕，疲駕，毒駕，超速，開車打手機，看微信，闖紅燈；(2) 車：超載，剎車失靈，輪胎情況；(3) 路：雪地、濕地、大霧……

本環節安排學生討論造成交通事故的主要原因，小組匯報交流，目的是培養學生的合作意識，滲透對學生分類能力的培養。通過學生討論得出發生交通事故的一些根本原因，對他們來說是一個很好的交通安全教育，使他們懂得遵守交通安全法的重要性。

2.2 情景分析

情景一：如圖1所示，汽車在高速公路上行駛的速度為108km/h,若駕駛員發現前方80m發生了交通事故,馬上緊急剎車,汽車的加速度大小為7.5m/s2,問該汽車是否會有安全問題?

圖1

活動一：利用秒表，模擬測量駕駛員的反應時間。

活動二：利用反應尺，小組合作，間接測量各自的反應時間，為解決后續問題做準備。

在這個環節中，設計了兩個活動，以增強學生對汽車安全行駛的間接體驗。

情景二：若要考慮反應時間，該汽車是否安全？

情景三：假如駕駛員是酒后駕車呢？設喝酒后反應時間約是原來的4倍。

在情景二、三中，對教材例題的教學采用物理問題情景化的處理，引領學生聯系實際分析問題，構建模型，體現物理教學的本源，避免就題論題、物理問題數學化的傾向。

讓學生用各自的反應時間，運用物理規律計算相應的停車距離，感受正常反應和非正常反應(疲駕，酒駕等)對汽車安全行駛的影響，認識反應時間的長短對汽車安全行駛的極端重要性，增強學生的社會責任擔當意識。

2.3 歸納與總結

引導學生討論圖2所示的規定，由圖2中數據可以看出：車速越大，總位移越大，所以行車不能超速。借助安全距離圖示，總結本節課所學的物理知識。行駛速度對反應距離和剎車距離影響很大，讓學生意識到超速行駛對交通安全的危害。

圖2

2.4 討論與交流

結合圖3，請對開車的父母提出關于汽車行駛安全的建議，若將來你成為駕駛員，你要怎么做？

圖3

教師對學生發表寄語：很多交通規則都有物理依據，我們學習了物理應該更好理解和更自覺遵守。

設計意圖：(1) 讓學生明白許多交通法規的制定都有物理依據，從而能更自覺地遵守交通安全法,還能影響他人，共同營造良好的交通秩序。(2) 讓學生體驗物理與生活的緊密聯系。

3 結語

在“勻變速直線運動規律與汽車行駛安全”這節課，通過運用勻變速直線運動的規律詮釋了汽車安全行駛必須遵循的規則，引導學生領悟物理與社會生活的緊密聯系。在課堂實施過程中，師生互動流暢，學生參與度高，凸顯了學生的主體地位。同時，也通過物理概念的理解、物理模型的建構、實驗探究以及科學責任的滲透，較好地落實了物理學科核心素養的培育目標。