论文部分内容阅读
摘 要： 高中物理由于自身学科特点，教师在教学过程中往往课堂气氛较为沉闷，学生学习兴趣不高。本文探讨在上《牛顿第一定律》这节课时，借助生活中的胸口碎大石、徒手劈砖等内容，使课堂气氛轻松快乐，提高学生学习兴趣。
关键词： 惯性；胸口碎大石；徒手劈砖；快乐
高中物理概念、定律比较抽象复杂，学生不易理解和掌握，许多物理情景也是建立在理想化模型的基础上，老师在讲解时主要通过枯燥的理论推理分析，调动不了学生学习的积极性。学生学习物理的兴趣不高，老师和学生都无法从物理中感受到快乐，成为许多一线物理教师的一道难题。如何解决这一难题呢？著名教育学家陶行知提倡“生活即教育”，认为最好的教育就是“从生活中学习”。如果我们能在物理教学过程中力求将学到的物理知识贴近生活，去解释日常生活中遇到的现象，这样既能让学生加深对所学知识的理解，又能使学生感觉物理知识非常有用，从而激发出对物理浓厚的学习兴趣。前一阶段笔者上了一节《牛顿第一定律》的公开课，就借助生活中的一些实例，让学生对牛顿第一定律的内容有深刻的理解，又让学生感受到学习物理的快乐。主要教学内容如下。
1 教学思路
本节课是高中物理必修1第6章《力与运动》中的第1课时，该章以亚里士多德、伽利略、牛顿三位历史巨人围绕“力与运动的关系”展开的一场跨越时空的假象对话来导入全章主题，一方面让学生了解人类对这一动力学基本问题的探索历程，为具体内容的学习做好铺垫；另一方面也让学生认识到物理学研究的重大进展，对人类文明和社会进步都会产生深远的影响。其中第一节《牛顿第一定律》是在初中学习的基础上，主要讨论力与运动的关系和惯性概念。而学生对力与运动之间关系的认识，更接近亚里士多德的观点，因此在教学中要注意引导学生对日常经验的仔细再思考和对一些小实验结果的深入分析，透过现象看本质，从而有效澄清错误认识，真正理解“力是改变物体运动状态的原因”。惯性的概念学生虽然在初中已经见过，但一些模糊认识还是普遍存在，要通过一些与生活相关的实例分析来帮助学生认清惯性及其应用。在教学过程中要注重培养学生的观察能力、思维能力及应用定律解决实际问题的能力。使学生学会从纷繁的现象中探求事物本质的科学研究方法。
2 课堂引入
应用多媒体视屏播放刘德华刚出道时表演的胸口碎大石。
师：胸口碎大石是许多江湖艺人喜欢表演的杂技项目，也深受广大观众的喜爱，表演者往往先运气一段时间，跟观众强调要“功力深厚”才能成功。而事实上他们是否真的都是“武林高手”呢？从刚才的视频中我们可以看到，刚出道时的香港明星刘德华也表演过胸口碎大石，可见表演者并不需要所谓的“功力深厚”。为什么坚硬的大石头都被砸碎而下面的人却安然无恙呢？通过本节的学习，大家便会明白其中的奥秘！
3 新课教学
3.1 力与运动状态的关系，牛顿第一定律
该模块知识学生在初中阶段已有一定了解，课本介绍也比较详细，因而在教学中主要以学生自主学习、自主归纳的教学方法，要求学生通过阅读课本相关知识后完成表1的内容。
老师根据学生的完成情况做好引导和补充，总结得出相关结论：
亚里斯多德认为：必须有力作用在物体上，物体才能运动，没有力的作用，物体就要静止下来。
伽利略认为：在水平面上运动的物体所以会停下来，是因为受到摩擦阻力的缘故。
笛卡尔认为：如果没有其他原因，运动的物体将继续以同一速度沿着一条直线运动，既不会停下来，也不会改变原来的方向。
3.2 惯性及其应用
师：从牛顿第一定律我们知道，物体都有保持原来静止或匀速直线运动状态的性质，物理学中把物体的这种状态称为惯性。惯性是物体的固有属性，从生活中的经验我们知道，要使一辆运动的大卡车停下来，比使一辆以相同速度运动的小汽车停下来要困难得多，这表明质量越大的物体，运动状态越难改变，也就是说物体的惯性越大。我们生活中的许多有趣想象，就与惯性有很大关系。
3.2.1 课本的迷你小实验
在教材中有介绍到这样一个小实验：如图1，把一本较厚重的书用细绳扎一圈，然后将细绳的一端悬挂起来，另一端用手牵着。先迅速用力将细绳一拽，看看是细绳的哪一段断开；另外一次为慢慢加大拉力，直到细绳被拉断，看看又是细绳的哪一段断开。为让实验更便于操作，我用连接的磁力棒代替细绳，重的金属球代替课本，如图2所示。
师：从实验中我们可以发现，迅速下拉时下面的磁力棒先分离；慢慢加大拉力时上面的磁力棒先分离。这是因为迅速下拉时，中间重的金属球由于惯性还来不及改变运动状态，下面的棒已经先离了；而慢慢加大拉力时，上面的磁力棒的受力等于下面的拉力加上金属球的重力，受力比较大，自然先离开了。
3.2.2 胸口碎大石
我們刚上课时提到的胸口碎大石与上面的小实验有异曲同工之妙。由于实际的表演有一定的危险，器材准备也比较麻烦，我设计了一个模拟实验，用保鲜袋装水来代替人，为防止袋子被刺破最好上面铺上一条薄毛巾，整个装置如图3所示。
师：徒手劈砖是另外一个观众喜欢的表演项目，老师经过一阶段的努力，也练成此绝技，大家不要以为徒手劈砖很容易，我们先请班上最强壮的两位同学上来试一下，其他同学也可以主动上来。
一般人没有用点技巧想要徒手劈砖是很困难的，没有经过训练的人要把砖劈断，需要在下劈前偷偷地将砖的一端微微翘起，如图4所示。为提高成功率，可在下面垫上一块石板，笔者多次实验，成功率接近百分八十。
师：其实我并没有比刚才两位同学厉害，只是用了点小技巧。前面细心的同学就有观察到，我在下劈前偷偷地将砖的一端微微翘起，这样，砖在撞桌子前已有一定的速度，在“劈”和“撞”的共同作用下砖才断的。
4 课堂小结
师：通过本节的学习，我们了解了科学家们对力与运动关系的历史认识过程：亚里士多德是开拓者；伽利略首创了理想实验方法；笛卡尔补充了伽利略的观点；牛顿提出了惯性、力、惯性参考系的概念，知道了惯性是物体的固有属性，质量是惯性大小的量度。利用惯性可以解释生活中许多有趣的现象，学物理可以开阔我们的见识，物理就在生活中！
纵观整堂课，学生学习兴趣浓厚，课堂气氛轻松愉快，看到学生充满期待的眼神，当教师的成就感油然而生。这样的一节课或许对提高学生的解题能力和考试成绩并没什么直接帮助，但能让学生感到物理就在生活中，物理是有趣的、有用的。兴趣是最好的老师，相信有了兴趣，许多困难都可以迎刃而解。
关键词： 惯性；胸口碎大石；徒手劈砖；快乐
高中物理概念、定律比较抽象复杂，学生不易理解和掌握，许多物理情景也是建立在理想化模型的基础上，老师在讲解时主要通过枯燥的理论推理分析，调动不了学生学习的积极性。学生学习物理的兴趣不高，老师和学生都无法从物理中感受到快乐，成为许多一线物理教师的一道难题。如何解决这一难题呢？著名教育学家陶行知提倡“生活即教育”，认为最好的教育就是“从生活中学习”。如果我们能在物理教学过程中力求将学到的物理知识贴近生活，去解释日常生活中遇到的现象，这样既能让学生加深对所学知识的理解，又能使学生感觉物理知识非常有用，从而激发出对物理浓厚的学习兴趣。前一阶段笔者上了一节《牛顿第一定律》的公开课，就借助生活中的一些实例，让学生对牛顿第一定律的内容有深刻的理解，又让学生感受到学习物理的快乐。主要教学内容如下。
1 教学思路
本节课是高中物理必修1第6章《力与运动》中的第1课时，该章以亚里士多德、伽利略、牛顿三位历史巨人围绕“力与运动的关系”展开的一场跨越时空的假象对话来导入全章主题，一方面让学生了解人类对这一动力学基本问题的探索历程，为具体内容的学习做好铺垫；另一方面也让学生认识到物理学研究的重大进展，对人类文明和社会进步都会产生深远的影响。其中第一节《牛顿第一定律》是在初中学习的基础上，主要讨论力与运动的关系和惯性概念。而学生对力与运动之间关系的认识，更接近亚里士多德的观点，因此在教学中要注意引导学生对日常经验的仔细再思考和对一些小实验结果的深入分析，透过现象看本质，从而有效澄清错误认识，真正理解“力是改变物体运动状态的原因”。惯性的概念学生虽然在初中已经见过，但一些模糊认识还是普遍存在，要通过一些与生活相关的实例分析来帮助学生认清惯性及其应用。在教学过程中要注重培养学生的观察能力、思维能力及应用定律解决实际问题的能力。使学生学会从纷繁的现象中探求事物本质的科学研究方法。
2 课堂引入
应用多媒体视屏播放刘德华刚出道时表演的胸口碎大石。
师：胸口碎大石是许多江湖艺人喜欢表演的杂技项目，也深受广大观众的喜爱，表演者往往先运气一段时间，跟观众强调要“功力深厚”才能成功。而事实上他们是否真的都是“武林高手”呢？从刚才的视频中我们可以看到，刚出道时的香港明星刘德华也表演过胸口碎大石，可见表演者并不需要所谓的“功力深厚”。为什么坚硬的大石头都被砸碎而下面的人却安然无恙呢？通过本节的学习，大家便会明白其中的奥秘！
3 新课教学
3.1 力与运动状态的关系，牛顿第一定律
该模块知识学生在初中阶段已有一定了解，课本介绍也比较详细，因而在教学中主要以学生自主学习、自主归纳的教学方法，要求学生通过阅读课本相关知识后完成表1的内容。
老师根据学生的完成情况做好引导和补充，总结得出相关结论：
亚里斯多德认为：必须有力作用在物体上，物体才能运动，没有力的作用，物体就要静止下来。
伽利略认为：在水平面上运动的物体所以会停下来，是因为受到摩擦阻力的缘故。
笛卡尔认为：如果没有其他原因，运动的物体将继续以同一速度沿着一条直线运动，既不会停下来，也不会改变原来的方向。
3.2 惯性及其应用
师：从牛顿第一定律我们知道，物体都有保持原来静止或匀速直线运动状态的性质，物理学中把物体的这种状态称为惯性。惯性是物体的固有属性，从生活中的经验我们知道，要使一辆运动的大卡车停下来，比使一辆以相同速度运动的小汽车停下来要困难得多，这表明质量越大的物体，运动状态越难改变，也就是说物体的惯性越大。我们生活中的许多有趣想象，就与惯性有很大关系。
3.2.1 课本的迷你小实验
在教材中有介绍到这样一个小实验：如图1，把一本较厚重的书用细绳扎一圈，然后将细绳的一端悬挂起来，另一端用手牵着。先迅速用力将细绳一拽，看看是细绳的哪一段断开；另外一次为慢慢加大拉力，直到细绳被拉断，看看又是细绳的哪一段断开。为让实验更便于操作，我用连接的磁力棒代替细绳，重的金属球代替课本，如图2所示。
师：从实验中我们可以发现，迅速下拉时下面的磁力棒先分离；慢慢加大拉力时上面的磁力棒先分离。这是因为迅速下拉时，中间重的金属球由于惯性还来不及改变运动状态，下面的棒已经先离了；而慢慢加大拉力时，上面的磁力棒的受力等于下面的拉力加上金属球的重力，受力比较大，自然先离开了。
3.2.2 胸口碎大石
我們刚上课时提到的胸口碎大石与上面的小实验有异曲同工之妙。由于实际的表演有一定的危险，器材准备也比较麻烦，我设计了一个模拟实验，用保鲜袋装水来代替人，为防止袋子被刺破最好上面铺上一条薄毛巾，整个装置如图3所示。
师：徒手劈砖是另外一个观众喜欢的表演项目，老师经过一阶段的努力，也练成此绝技，大家不要以为徒手劈砖很容易，我们先请班上最强壮的两位同学上来试一下，其他同学也可以主动上来。
一般人没有用点技巧想要徒手劈砖是很困难的，没有经过训练的人要把砖劈断，需要在下劈前偷偷地将砖的一端微微翘起，如图4所示。为提高成功率，可在下面垫上一块石板，笔者多次实验，成功率接近百分八十。
师：其实我并没有比刚才两位同学厉害，只是用了点小技巧。前面细心的同学就有观察到，我在下劈前偷偷地将砖的一端微微翘起，这样，砖在撞桌子前已有一定的速度，在“劈”和“撞”的共同作用下砖才断的。
4 课堂小结
师：通过本节的学习，我们了解了科学家们对力与运动关系的历史认识过程：亚里士多德是开拓者；伽利略首创了理想实验方法；笛卡尔补充了伽利略的观点；牛顿提出了惯性、力、惯性参考系的概念，知道了惯性是物体的固有属性，质量是惯性大小的量度。利用惯性可以解释生活中许多有趣的现象，学物理可以开阔我们的见识，物理就在生活中！
纵观整堂课，学生学习兴趣浓厚，课堂气氛轻松愉快，看到学生充满期待的眼神，当教师的成就感油然而生。这样的一节课或许对提高学生的解题能力和考试成绩并没什么直接帮助，但能让学生感到物理就在生活中，物理是有趣的、有用的。兴趣是最好的老师，相信有了兴趣，许多困难都可以迎刃而解。