【以曲线运动为例探究高中物理研讨式解题模式8100字（论文）】

以曲线运动为例研究高中物理研讨式解题模式摘要：高中物理曲线运动是通过研究曲线运动揭示自然界的普遍运动规律。不仅讲曲线运动速度的方向和条件，还研究运动的合成与分解，同时还有关于圆周运动、向心力和加速度等，既是高中物理曲线运动的知识重点，又是教师比较重视的教学难点。研讨式解题模式以学生为主体，围绕曲线运动教学内容开展讨论，引导学生自主思考和探究，培养学生的逻辑思维能力，激发学生的学习热情。更好地解决学习难题。关键词：高中物理解题模式研讨式物理教学优化教学目录TOC\o"1-3"\u引言 1一、研讨式解题教学模式的基本认识 1二、研讨式解题模式在高中物理中的应用价值 1（一）使学习过程中的趣味性增加 1（二）使学生自主学习能力得到提升 1三、“曲线运动”内容的学习困难 2（一）由学习者认知结构造成的困难知识表征不合理 2（二）由学习者心理因素造成的主要困难 21、思维定势的影响' 22、感性认识不足 33、顿悟思维受阻，思维品质弱 3（三）学习者问题解决的一般步骤 3四、研讨式解题模式在高中物理教学中的应用策略 4（一）高中物理教学中物理结论形成教学的优化策略 4（二）基于教学重点有效解决向心加速度难点问题 5（三）曲线运动研讨式解题模式练习题设计 5五、“曲线运动”研讨式阶梯模式的个案探索 6（一）个案教学实践一：质点在平面内的运动， 6（二）个案教学实践二实验研究平抛运动， 10结语 15参考文献 17引言在新一轮教学改革中，课改明确提出要转变陈旧教学模式。由之前的老师教、学生被动地学改变为倡导培养学生乐于探究的能力，调动学生思维，提高他们获取新知识及分析解决问题和交流合作的能力。本文以课堂实例人手对物理研讨式教学实践进行初探。一、研讨式解题教学模式的基本认识研讨式解题教学模式是在教师的指导下，充分发挥学生主观能动性。学生通过自我学习和自我提高方式获取知识。培养自身学习能力。提高自身素质的一种解题教学模式。在高中物理课堂中，教师利用研讨式解题教学模式进行教学，不仅在很大程度上提高学生解题能力，还使学生养成独立思考习惯，如教师提出一个问题让学生讨论，学生在相互讨论过程中不仅能相互启发和学习，还有助于学生更好地表达自己对问题的理解和认识。从而对提高学生的学习能力有一定的益处。而且研讨式解题教学模式在教学过程中突出学生的主体地位，调动学生的学习积极性和创造性，有利于学生综合学习能力的提升。二、研讨式解题模式在高中物理中的应用价值研讨式解题模式在高中物理教学中具有重要应用价值，对提高高中物理课堂教学质量具有显著促进作用，具体包括以下几方面：（一）使学习过程中的趣味性增加研讨式解题模式是由学生自己提出问题，而不是教师把问题和结果一并告诉给学生。在整个学习过程中，学生发挥的作用是主要的，自己提出需要解决的问题，然后搜集与问题相关的资料，再给出自己的答案。整个过程中都有很大趣味性，学生不但可以掌握知识，而且可以提高学习兴趣。（二）使学生自主学习能力得到提升研讨式解题模式和新课改的侧重点是一致的，更重视学生主体地位，让学生成为整个教学活动的主导者，教师仅是引导者和参与者。学生可以进行探究性活动，不会受到教师的干扰。如学生要验证某个概念或者原理，教师可以在确保安全的情况下，让学生自己实验验证。然后根据实验结果验证相关知识。再得出需要的结论。如果学生在探究过程中遇到问题或出现错误，教师要及时帮助和指导。三、“曲线运动”内容的学习困难在高中阶段的物理学习中，要求学生有较强的抽象思维能力和逻辑推理能力，要求科学、合理地构建出物理图景，并多因素全方位思考物理问题。由于初中阶段学生在心理发展上的局限性，他们对物理知识的理解能力和判断思维能力尚处于初级阶段，因此，常会对某种问题的理解形成思维定势和模式，以致在后继的学习中无意识地带有原来的思维模式看待问题，缺乏深入分析及思考的思维素质，从而对高中物理的学习产生负向迁移的作用而形成困难。具体表现为（一）由学习者认知结构造成的困难知识表征不合理认知心理学家认为学习者学习物理的过程是头脑中原有的知识结构与新知识相互作用，使新知识与原有知识形成一定联系，并相互融会的过程。学习者在解决物理问题时所需要的知识如果在其认知结构中有欠缺，或者学习者头脑中即使有这个知识点，但它却没有与同类知识建立联系，这种提取将会受到阻碍，增加学习者对物理知识理解和掌握的难度，使他们无法找到解决问题的思路和方法而陷于困境。知识在人脑中存储和组织的形式，称为知识的表征。心理学上以符号取向的观点把知识分为陈述性和程序性知识两种。不同类型的知识有不同的表征形式，一般而言，概念、命题、图示、表象等是人们头脑中记载陈述性知识的主要方式。学习者在学习物理时对知识的表征不合理主要反映在对知识表征方式采用不当和对物理知识表征的清晰度差两个方面。（二）由学习者心理因素造成的主要困难1、思维定势的影响'思维定势是人们在思维中普遍存在的一种心理现象。它是指在问题的解决的过程中作特定加工方式的准备，表现为思维的倾向性和专注性。积极的思维定势可以把已有的思维模式恰当地迁移到新的物理情景中，用于解决新的物理问题。消极的思维定势则会把己有的思维模式不合理地运用到新的物理问题中，从而干扰和影响学习者对概念和规律的理解和掌握。克服思维定势需要教师培养学生解决问题的求异思维。2、感性认识不足物理概念和规律来自于客观现实世界，是客观事物的物理共同属性和本质特征在人脑中的反映。作为教师，需要把足够多的与日常生活联系紧密的物理现象或事例通过实验展示出来，否则学生很难理解物理规律的来龙去脉、意义和适用条件作为学生自身，也应该留心生活中身边的物理现象并需积极去思考，否则容易造成学习物理的思维困难。3、顿悟思维受阻，思维品质弱学习者在解决问题时，对问题的正确理解和解决问题的思路时常会来自顿悟，这就是发生在学习者头脑中的顿悟思维。它一般要经历选择有用信息、组合相关信息、联系原有知识解决问题三个过程。如果学习者在这些过程中受阻，最终将无法产生顿悟，即使给学习者更多的时间往往也解决不了问题。在众多的学习者中思维品质结构会因个体不同而存在差异，对于思维品质好的学习者，在学习物理时会感到轻松，而思维品质弱的则感到学习物理困难。反过来看，学习者学习物理困难的原因与他们的思维品质差距有紧密的关系。（三）学习者问题解决的一般步骤学习者在学习过程中不可避免的要遇到各式各样的问题，在解决问题时，需要克服各种困难以实现目标。最快得到问题答案的方法是从大脑的长时记忆中搜索，如果找到了答案，问题很快就得到解决。如果不能找到答案，一般就需要按下面问题解决循环中的步骤解决问题'，如下图所示：从解决物理问题的角度来说，识别问题是指分清所要解决的问题类别，如果能识别得更清楚，还需将问题认识到具体的概念或规律。在有效定义与表征问题之后，下一步需要思考问题的解决策略。问题解决得策略包括分析策略、综合策略和发散策略。一旦问题解决的策略确定后，就需着手组织可利用的相关信息以使问题解决得策略发挥作用。在问题的解决过程中，学习者不仅在解决问题后进行反思，而且更重要的是监控自己解决问题的每一步，在合理分配时间的基础上以确保最快、有效地达到问题的目标。四、研讨式解题模式在高中物理教学中的应用策略（一）高中物理教学中物理结论形成教学的优化策略高中物理中有关曲线运动的知识，为了验证曲线某点切线方向的结论，设置了三个教学环节：1，通过炽热微粒的圆周运动体现不同物体做曲线运动时不同时刻的速度，以及运动的不同方向，得出曲线运动的速度方向可能是沿切线方向运动。2，在任意曲线轨道内做实验，实验中所用的小球脱离曲线轨道后沿着切线方向飞出。3，用瞬时速度和平均速度两个概念，在曲线的A、B两点做割线。沿着A点向B点方向的代表AB的平均速度。如果时间接近于零，平均速度和瞬时速度几乎相同，当B点几乎接近A点时。割线就成为过A点的切线。由此可以得出质点在做曲线运动时，经过某一点的速度是沿曲线这一点的切线方向。由于教材中只是列举圆周运动概括普遍的结论，因而并不利于学生逻辑思维能力培养。再加上第二点只是简单的实验，并没有理论分析，因此并不能形成科学结论。第一条中提到的部分事实可以得出猜想。但第二和第三条中提出的是对猜想的实验和理论的验证。当然，如果利用研讨式解题模式的话，可以让学生对此展开讨论，分析实验的验证结果，对结论进行探究。同时让学生参与实验，通过观察和亲身体验，不仅使学生对曲线运动中的知识有更深的理解，还能加强记忆，使学生体验到学习物理的乐趣。激发学生的学习热情，有助于提高物理课堂教学水平。（二）基于教学重点有效解决向心加速度难点问题从前高中物理教材是先学习向心力。再学习向心加速度。因此学生对向心加速度并没有明确概念，只是了解向心力会导致向心力加速度产生。却难以理解向心加速度表示物体速度变化快慢的概念。随着教材的改版，有关向心力的知识放在向心力加速度之后，学习向心力速度的难度反而增加。为了解决这个教学难题，还要将速度变化量作为高中物理教学重点，然后通过作图方式找出曲线运动的速度变化量。另外，在讨论向心力速度时，教材通过五个步骤分解，沿着圆周运动速度变化量的思路，对向心力速度方向进行分析。产生加速度的力是物体受各个力形成的合力，所以产生向心加速度的力就是向心力。而向心力是由合力提供的，在具体物理现象中，向心力是由某个实际力提供的，如摩擦力、拉力和重力等。同时物理教师可以采用极限思想设置合适台阶，对向心加速度方向的特征进行讲解和分析。再利用研讨式解题模式，让学生对向心力加速度公式进行推导和探究，得出最终结论。学生在推导公式的过程中不仅锻炼独立思维能力，还激起学习物理的兴趣，进而增强课堂教学效果。（三）曲线运动研讨式解题模式练习题设计高中物理曲线运动是高中物理中的教学重点，是教学难点。教师在教学过程中除了注重课堂教学外，还要对学生课后学习引起重视。如课后要布置作业，设置课后练习题时，不仅要把握练习题难度。还要让学生在做题过程中开动脑筋、积极思考，将书中所讲的教学重点都囊括进去。另外，课后习题的布置，还要与学生日常生活比较接近的实例，如将跳水运动员的跳水动作或过山车等作为物理教学中的生活实例体现物理问题，从而便于学生理解物理知识。当然，运用研讨式解题模式做这一类生活化物理知识题，能在很大程度上激起学生对物理的学习兴趣，使学生通过思考和讨论方式更好地完成课后习题。而且，这一类物理练习题体现出高中物理教学中情感与态度及价值观教学目标。五、“曲线运动”研讨式阶梯模式的个案探索（一）个案教学实践一：质点在平面内的运动，本节提供一种解决复杂运动的基本方法，即运动的合成与分解。通过运动的合成与分解，可以把复杂运动看成是几个简单运动的合运动，通过研究分运动的性质和轨迹来确定合运动的性质和轨迹，通过研究简单的直线运动的规律，来进一步研究曲线运动的规律。这一方法，不仅在力学中广泛应用，而且在电磁学中也有广泛应用。而且，通过本节的学习，进一步巩固矢量合成的一般法则和强化矢量运算的可逆性原理和等效的思想。教学重点1.理解运动的合成与分解的概念。2.理解运动的合成与分解的方法。教学难点在具体问题中，能判断合运动与分运动。理解两个直线运动的合运动可以使直线运动，也可以使曲线运动。三维目标知识与技能在具体情景中，知道合运动和分运动是什么，知道其同时性和独立性。知道运动的合成与分解，理解它们遵循平行四边形定则。会用作图和计算的方法，求解位移和速度的合成与分解问题。过程与方法通过观察和思考试验，了解一个运动可以与几个不同的运动效果相同，体会等效替代的方法知道运动的独立性，学习化繁为简的研究方法。掌握用平行四边形定则处理简单的矢量运算问题的方法。情感态度与价值观通过讨论与交流，培养勇于表达的习惯和用科学语言严谨表达的能力。教学过程1、实验探究打开课件并切换到下图，分别点击图中的甲、乙、丙三个按钮，展示试管的三种不同状态。甲可倒转，乙为蜡块匀速上升，丙为试管匀速向右运动的同时蜡块匀速上升在动画上右击，然后选择“放大”可以做更细微的观察。让学生根据动画思考回答所给问题，然后切换到下一屏给出总结如图2、理论探究1.屏幕切换到下一屏，如图根据图中提出的问题，让学生自己完成，然后和教材中的结论进行对照。两直线运动的合运动一定是直线运动吗把屏幕切换到下一屏，如图：改变动画中的两个分运动的初速度和加速度的值，模拟各种情况下的直线运动的合成，然后总结得出如下结论：3、知识应用屏幕切换到下一屏，如图根据动画，专题讨论小船过河这个典型问题。课堂训练屏幕切换到下一屏，给出小船过河类问题的相应训练题，如图：课堂小结屏幕切换到最后一屏，给出本节的内容小结，如图：要求学生边填空，边回忆上述内容。本节首先介绍实验装置，然后演示红蜡块不同情况下的运动过程，从而引出课题，进行实验探究之后进行理论探究，进一步加深对概念和规律的理解，最后进行知识应用。在整节课中注重学生的主动参与和讨论交流，使学生不仅掌握了知识，而且发展了学生科学的思维方法，有助于学生今后的自主学习。（二）个案教学实践二实验研究平抛运动，前版教材先是探究平抛运动的规律，再安排抛体运动规律。本版教材加人教版做了调整先学习抛体运动规律，再研究平抛运动。从牛顿运动定律的观点以及运动的合成与分解思想出发，从一维情景转向二维情景，使认识上不断发展，逐层深入，知识容易进行正向迁移。再安排实验，学生能有的放矢，自己能够合理设计实验过程，这样安排更具有合理性。本个案的实验设计要解决两个问题一是研究平抛运动在竖直方向上的运动规律二是研究平抛运动在水平方向的运动规律，并设法画出平抛运动的轨迹。教学重点平抛运动规律的探究过程教学难点准确得到平抛运动的轨迹三维目标知识与技能验证平抛运动的特点是水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动。通过实验探究得到平抛运动轨迹。过程与方法体会平抛运动规律的探究过程及运动的合成与分解思想方法在探究平抛运动规律中的应用。情感态度与价值观通过实验探究平抛运动的规律，让学生积极参与课堂活动、设疑、解疑、探求规律，使学生始终处于积极探求知识的过程中，达到最佳的学习心理状态。充分利用多媒体辅助教学、演示仪器和自制器材，激发学习兴趣，增强求知欲望。教学过程导入新课情景导入教师介绍自制电磁控制打击装置将子弹装入能发射的固定在板前的玩具手枪，固定板后电磁铁与电源相连，控制电路通断的两根金属丝搭在枪口处，带有衔铁的玩具被吸在电磁铁上，枪口与玩具在同一水平平面，发射的子弹断开搭在一起的两根金属丝，吸在电磁铁上的玩具同时下落，子弹总是击中玩具，这说明什么问题复习旧知1.平抛运动是水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动的合运动。2.平抛运动的规律推进新课1、竖直方向的运动规律实验演示教材实验，探究竖直方向上的运动规律①介绍实验装置如右图所示②介绍实验过程因弹簧片受到小锤的打击，向前推动小钢球具有水平初速度，使做平抛运动，同时强调松开小钢球，B，使B从孔中自由落下，做自由落体运动。问题由上一节学习我们知道，平抛运动的运动时间取决于竖直高度，、两球应该同时落地，怎么观察出两球同时落地实验时，用耳朵听来判断两球落地时刻的先后，比用眼睛看要准确得多。合作探究要求教室保持安静，让学生多次改变小球距离地面的高度和打击的力度，重复这个实验，学生听小球落地的声音。学生观察实验现象，思考以下几方面：1.无论A球的水平速度大小如何，它总是与B球同时落地。2.A球的水平速度越大，走过的水平距离也越大。3.A球水平初速度的大小并不影响平抛物体在竖直方向上的运动。这一实验说明水平分运动并不影响竖直分运动，即水平分运动和竖直分运动各自独立地按自己的规律进行，互不干扰。这一现象说明平抛运动的竖直分运动是自由落体运动。结论：平抛运动在竖直方向是自由落体运动。课堂训练1.为什么平抛物体将作曲线运动解答因为水平抛出的物体所受重力跟物体的速度方向不在一条直线上，重力不仅改变物体速度的大小，同时使物体速度的方向不断变化，所以，平抛物体的运动是曲线运动。2.实验中，无论A球的水平初速度大小如何，它总是与球同时落地，这一现象说明了什么？解答：这一实验说明了水平分运动并不影响竖直分运动，即两个方向的分运动相互独立，互不影响。2、水平方向的运动规律问题：要研究平抛运动水平方向是不是匀速直线运动，需要测量几段相等时间间隔内物体在水平方向上的位移，看看这些位移是否相等，需要通过实验得到平抛运动的轨迹，怎样得到平抛运动的轨迹1.描绘平抛运动轨迹参考案：1：参考案例2：①设法记录物体的运动轨迹②在轨迹上确定相隔相同时间物体所处的位置③判断物体在相同时间在水平方向运动的位移上面是用眼观察记录小球的位置需要多次操作，并且每次都要使小球从斜面小槽的同一高度落下，还可以用数码相机利用它们得到小球从水平桌面飞出后做平抛运动的儿张连续照片，从照片中妇小球在坐标纸卜对应的位置，再在坐标纸几记求出轨迹，如图所示。问题怎样利用得到的轨迹确定相等的时间间隔，找到，二抛运动物体对`应的位置？2.水平方向的运动规律平抛运动在竖直方向下的分运动是自由落体运动，而自由落体运动下落的高度h是与运动时间t的二次方成正比的，因此在竖直坐标轴上，从原点开始向下任取一个坐标为的点，再找到坐标为4h，9h，16h，……的点。在物体运动过程中，纵坐标从其中一个位置运动到下一个位置所用的时间都是相等的，过这些点作水平线与轨迹相交，交点就是每经相等时间物体所到达的位置。如果使用数码相机的连续摄像功能，记录连续的点，经历的时间问隔是相等的，在坐标纸上直接确定各点的水平位移就可以了。课堂训练沿水平方向匀速直线飞行的飞机上，每隔相等时间投下一颗炸弹，这些炸弹在空中的排列时怎样的？落地后的弹坑只怎样的？答案：空中排列成一条竖直直线，落地后弹坑是等间距的。课堂小结1.研究平抛运动在竖直力一向是自扫落体运动2.研究平抛运动在水平方向是匀速直线运动3.设计实验获得平抛运动的轨迹。本节课的设计以学生主动参与、探究创新为主线的教学策略，在课堂教学中，以学生为主体，使学产二积极参与到课堂中来，并鼓励学生从不同角度发现问题，提问题。在“探究式教学”中，弓异学生利月实验等主动发现问题，上动搜集分析有关信息和资料，从而受到科学方法的训练，培养观察`实验能力，学会自二学习，具有创新意识。结语高中物理教学难题之一就是解题应用，曲线运动是高中物理学习中的比较重要的教学内容。为了便于学生掌握和