《万有引力与航天》教学案例.doc

万有引力与航天习题课教学案例及分析 高一新课程第六章万有引力与航天教学完成以后，为了检验学生的学习效果，我举行了一次随堂测验，课后我对学生的试卷进行了详细分析，其中有这样一道题：题例1：一土星探测器进入土星飞行的轨道，在半径为R的土星上空离土星表面高为H的圆形轨道上绕土星飞行，环绕N周飞行时间为T，求土星的质量和平均密度。学生的答卷情况有以下几种典型情况：1解： = 所以，M=T=因此，=这种表达较准确，但无文字说明，不能体现思维过程。2.解：由M=得，M= 这种表达明显存在死记公式，淡化物理原理的嫌疑，不利于良好物理思维的形成。 3.解：探测器绕土星做圆周运动，则 = 这种表达明显所用r与题中所给字母不相附，他写的是原理方程，而不是具体表达方程，这是大多数学生的表达。4.解：探测器的万有引力提供向心力，则=这种表达明显前后R不一致，说明学生粗心，或可能是不理解公式中R的含义。还有一题是这样的： 题例2：科学工作者观测到火星的一个卫星的轨道半径为R1，环绕周期是T1；火星自转周期是T2,火星半径是R2,试估算火星的密度（已知万有引力常量G）。学生的答卷情况有以下两种典型情况：1. 解：卫星绕火星做圆周运动，则 = 则， =显然学生没有弄清R1， R2的含义，从而造成乱套公式的现象，这是相当一部分学生的表达。2 。解：= 这种表达的问题明显是不理解物理原理和公式的含义，造成乱用字母的现象。看了这些学生的试卷，我陷入了深深的思考：同行们都知道，万有引力在天体运行中的应用这一部分知识实际是匀速圆周运动的应用，而且受力只有万有引力，原理就是“万有引力提供向心力”，即=m2r=ma,应该很简单，也很好理解，而为什么到了具体问题中，学生表达会出现如此种种不应该有的现象呢？难道是我的教法的问题？于是，我带着迷茫与不解走上了课堂，对本次测验进行了讲评，首先我用实物投影展示了部分学生的试卷，并分别询问了这几个学生的表达初衷，他们的回答让我茅塞顿开，原来，学生学习物理的做法是把重心放在了套公式上，而对具体物理模型、原理及公式中的物理量的含义似乎很陌生，因而频繁出现套错公式的现象。接下来，我引导学生从构建“匀速圆周运动”模型入手，弄清各个物理量的含义，把原理方程具体表达为针对本问题的一个有效方程，如：=，学生逐渐有所感悟，我趁热打铁，把规范的书写表达展示给学生，然后进行了方法总结：学习物理，首先要培养良好的物理思维品质，养成良好的物理思维习惯，进而形成准确的表达能力，这些都是新课程理念下的“科学素养”的基础，至于做题、套公式能否顺利完成是一个学生“科学思维方法”是否正确的外观体现。讲评过程逐渐明朗化，错误的根源终于浮出水面，学生也感悟到学好物理的方法和途径。接下来的几次习题训练，我发现绝大多数学生的表达都有了很大的变化，特别值得欣喜的是几乎没有出现列错方程的现象，我的教学方法奏效了。通过这一小小的教学片段和反思，我充分认识到，物理教师在新课程教学过程中应重视以下几方面：1要重视教材、教法研究根据教育心理学理论“当新知识与原有知识存在着较大梯度时；当学生对知识的接受，需要增加思维加工的梯度时，就会形成教学难点”。跨越式教学就容易使学生形成“夹生饭”所以要求教师对教材理解深刻，对学生的原有知识和思维水平了解清楚。因此，高一物理教师要研究初中物理教材，了解初中物理教学方法和教材结构，知道初中学生学过哪些知识，研究高一教学难点，设置合理的教学层次、实施适当的教学方法，降低“台阶”，保护学生物理学习的积极性，使学生树立起学好物理的信心。2要“循序渐进，螺旋式上升”高中物理教学大纲指出：“教学应注意循序渐进，知识要逐步扩展和加深，能力要逐步提高”。因此，高一教学应以初中知识为教学的“生长点”逐步扩展和加深；要根据学生知识的逐渐积累和能力的不断提高，让教学内容在不同阶段重复出现；要逐渐扩大范围加深深度。例如，“受力分析”是学生进入高一后，物理学习中遇到的第一个难点。在初中，为了适应初中学生思维特点（主要是形象思维），使学生易于接受，是从日常生活实例引出力的概念，从力的作用效果进行物体受力分析的，不涉及力的产生原因。根据学生的认知基础，高一在讲过三种基本力的性质后，讲授受力分析方法时，只讲隔离法和根据力的产生条件分析简单问题中单个物体所受力；在讲完牛顿第二定律后，作为牛顿第二定律的应用，再讲根据物体运动状态和牛顿第二定律分析单个物体所受力；在讲连接体问题时，介绍以整体为研究对象进行受力分析的思路。这样从较低的层次开始，经过3次重复、逐步提高，使学生较好地掌握了物体的受力分析思路与分析方法。3要重视物理概念和规律的教学培养能力是物理教学的最终目的。能力是在获得和运用知识的过程中逐步形成的。首先，在教学中，要加强基本概念和基本规律的教学：要重视概念和规律的建立过程，使学生知道它们的由来，弄清它的内涵和外延；要使学生掌握物理规律的表达形式，明确公式中各物理量的意义和单位，规律的适用条件及注意事项；要了解概念、规律之间的区别与联系；要通过概念的形成、规律的得出、模型的建立，培养学生的思维能力以及科学的语言表达能力。其次，在教学中，要努力创造条件，建立鲜明的物理情景，引导学生经过自己充分的观察、比较、分析、归纳等思维过程，从直观的感知进入到抽象的深层理解，把知识与方法准确、鲜明、深刻地纳入自己的认知结构中，尽量避免似懂非懂“夹生饭”。4要建立物理思想、训练物理方法物理思想的建立与物理方法训练的重要途径是讲解物理习题。讲解习题要注意解题思路和解题方法的指导，有计划地逐步提高学生分析解决物理问题的能力；讲解习题时，要把重点放在物理过程的分析上，并把物理过程图景化，让学生建立正确的物理模型，形成清晰的物理过程。物理习题做示意图是将抽象变形象，建立物理模型的重要手段，从高一一开始就应训练学生作示意图的能力，如：运动学习题要求学生画运动过程示意图，动力学习题要求学生画物体受力与运动过程示意图，等等，并且要求学生审题时一边读题一边画图，养成习惯。总之，中学物理教学中常用的研究方法是：确定研究对象，建立简化物理模型，进行受力分析，对号物理规律，建立物理方程求解。因此，物理教学要抓好，每一个环节，经常进行这方面的训练，突出能力培养。5要培养学生良好的学习习惯培养学生良好的学习习惯是教育的一个重要目的，也是培养学生能力、实现教学目标的重要保证。培养学生良好的学习习惯：首先，要培养学生独立思考的习惯与能力；其次，要培养学生自学能力，使其具有终身学习的能力；再者，要培养学生养成先预习再听课，先复习再作业，及时归纳作总结的良好学习习惯；最终，要培养学生良好的思维习惯。总之，目前的物理教学必须紧跟时代