“不正经”的物理课

与青春同行

<h3></h3><h3> “不正经”的物理课 《中国教师报》2019年8月28日刊发了我和陈萍老师合撰的拙作《“不正经”的物理课》。为便于分享,现用美篇呈现,望读者提出宝贵的意见和建议。<br></h3><h3></h3> <h3> “不正经”的物理课 ——以《牛顿第一定律》为例 朱道荣 陈 萍 教学背景 使用的教材是人民教育出版社出版的义务教育教科书《物理》(八年级下册),内容是第八章《运动和力》第1节《牛顿第一定律》。 《牛顿第一定律》不是直接由实验得出来的,而是科学家用“实验-推理”的方法概括出来的,八年级学生普遍感到抽象、难学。为突破这一教学难点,笔者全部选用学生熟悉的生活用品作为实验器材,如滑板车、水杯、铁锹等。而且地点选在会议室上课,充分拓展了传统的实验平台。 这样,一方面,增强了“直观性”的教学原则;另一方面,体现了“从生活走向物理,从物理走向社会”的教学理念;再一方面,师生互动频繁,展现了学生的主体性与教师的主导性。如此教学,培养了学生的观察能力、思维能力、动手操作能力以及交流表达能力,“不正经”的物理课深受学生喜欢。 为八(1)班的同学们讲《牛顿第一定律》,是在学校会议室进行的。会议室的桌椅分两边摆放,中间特意留出近三米宽的过道,那是为师生搭建的实验平台。 开场 教师:推动小滑板车,小滑板车运动时彩色的LED灯不停地闪烁,可爱极了。但运动不到2米就停下来了。可见,要让物体保持运动,必须要有力来维持。是吗? 学生:是的。 教师:你来推一推。 学生:(比老师用的力大,小滑板车运动得远一些,但运动不到3米也停下来了。) 教师:运动真的需要力来维持吗?我们来一起探究。 探究 教师事先安装了如下“装备”,作为验证牛顿第一定律的实验器材:一块木门倾斜地横卧着靠在主席台边沿,作为斜面用;一条浴巾铺在斜面底部的水平地面上;紧挨着浴巾旁边的水平地面上铺一条旧床单;旧床单旁边是光滑的地板。 让一名学生在斜面上做记号,把一玻璃杯从斜面的记号处释放,经过浴巾,记下在浴巾上滚动的距离;另一名同学把玻璃杯从斜面的同一位置释放,再记下在床单上滚动的距离;第三位同学把玻璃杯从斜面的同一位置释放,再记下在光滑地板上滚动的距离。 玻璃杯在浴巾、床单和地板上滚动的距离显而易见。师生开始讨论—— 教师:玻璃杯为什么在浴巾上滚动的距离最短,在地板上滚动的距离最长呢? 学生:(相互讨论)因为浴巾对玻璃杯的阻力最大,地板对玻璃杯的阻力最小。 教师:要是水平地板旁边还有一光滑平面,对玻璃杯完全没有阻力,如何? 学生:玻璃杯会一直滚下去,运动到对面的墙壁,再弹回来。 教师:如果没有那堵墙呢? 学生:玻璃杯会继续向前运动下去。 教师:运动多远才会停下来呢? 学生:光滑平面有多长,玻璃杯就运动多远。 教师:光滑平面无限长! 学生:玻璃杯运动无限远! 教师:(同学们都笑了):光滑平面无限长,玻璃杯将从今天运动到明天,从明天运动到后天……一直运动到共产主义社会! 学生:(同学们情不自禁地大笑) 教师:物体的运动需要力来维持吗? 学生:物体的运动不需要力来维持。 教师:(再推小滑板车)小滑板车为什么运动一会儿就停下来了呢? 学生:那是因为有阻力作用。 讲述 人类对“运动和力的关系”的认识,经历了一个曲折而漫长的探索过程: 古希腊哲学家亚里士多德研究“运动和力的关系”时,认为:“物体的运动需要力来维持”。根据生活经验和事物表象得出来的错误观点,被人们沿用了近2000年。当然,你们竟然与亚先生错得一样,恭喜你们成为亚先生的弟子。不过也是一件骄傲的事,苏格拉底是柏拉图的老师,柏拉图是亚里士多德的老师。他们三人合称“古希腊三贤”。 伽利略科学地想象和反复地实验:要是能找到一块十分光滑的平面,阻力为零,小车的滑行速度不会减慢,将匀速行驶下去。 笛卡尔等人又在伽利略研究的基础上进行了更深入的研究,他认为:如果运动物体,不受任何力的作用,不仅速度大小不变,而且运动方向也不会变,将沿原来的方向匀速运动下去。 英国伟大科学家牛顿,总结了伽利略等人的研究成果,从而概括出著名的牛顿第一定律:一切物体在没有受到力的作用的时候,总保持静止状态或匀速直线运动状态。牛顿第一定律成为大家公认的经典力学基本定律之一。因此牛顿才说:“我是站在巨人的肩膀上才显得高大”。牛先生告诉我们:唯有合作学习才能让你牛气冲天! 运用 把物体保持静止状态或匀速直线运动状态的性质,叫惯性。一切物体都具有惯性。牛顿第一定律也常常叫惯性定律。 惯性在生活中的应用无处不在。比如,泼水时,盆和水的对话—— 我们一起向前运动吧(盆对水的约定) 我与你不离不弃(水对盆的承诺) 开始,盆和水一起运动起来。 突然,主人稳住了手里的盆,不再运动。 可是,水如若当初,不离不弃地坚守着和盆的约定,继续向前运动。 原来,这不是盆毁约,是水的惯性使然。 再举一例:铁锹与铁锹柄的对话—— 学生(操作):用铁锹把沙石甩出去。结果,哐当一下,铁锹掉到地上,原来铁锹柄松了。 教师:(一脸严肃)难道学校只有这把水货铁锹? 校长:(连忙上前赔礼)对不起,是我没检查,我来帮您套紧。 教师:(耳语:这是我故意设置的一个教学环节。)有没有同学能把铁锹套在铁锹柄上呢? 学生:(自告奋勇)我来。 (说时迟,那时快,先将铁锹柄套在铁锹套里后,铁锹朝上,铁锹柄朝下,迅速在地板上撞击几下,于是铁锹就牢牢地套在铁锹柄上了。) 老师:你能解释其中的道理吗? 学生:开始铁锹和铁锹柄有个约定:咱们一起向下运动吧!当铁锹柄突然静止时,铁锹还要由于惯性保持原来的运动状态,继续向下运动,这样铁锹就牢牢地套在铁锹柄上了。 教师:精彩极了,你比老师的表述更浪漫。 体验 找一位同学现场骑自行车,亲身体验:自行车获得一定速度后紧急刹车,这时人就会向前倾。学生能清晰地解释人向前倾的原因。如果再骑快一点,紧急刹车时,会人仰马翻的。这就是惯性使然。我提醒孩子们,骑自行车不能像开赛车哦,那样太危险! 然而,当我们坐在以120km/h高速行驶的汽车副驾驶室时,如果没有系安全带,遇到特殊情况司机急刹车时,我们的身体会迅速向前倾,可能会撞击到驾驶台上,严重的还会冲破挡风玻璃飞到汽车外面去。那就不是人仰马翻了,而是危在旦夕。 高潮 观看炕糍粑的视频——《10秒钟的诱惑》。视频配文如下: 为这10秒钟的视频 可谓兴师动众,煞费苦心 与同事分享糍粑的美味 是一件极快乐的事 一展厨艺 不是我的梦想 欣赏糍粑华丽翻身 才是我的初衷 当你沉迷王者荣耀时 由于惯性,你会争分夺秒 当你沉醉阿基米德时 由于惯性,你会见缝插针 选择了一时的荣耀 便失去黄金般的光阴 你知道吗 这是惯性使然 反思 在评课环节,有老师说:这节课把全体学生的积极性都调动起来了,人人参与到课堂中了,连老师眼中的“学困生”也能说会道,聪明起来。这样的物理课为什么如此深受学生青睐?只因这节课太不正经了。 ❖ 实验空间“不正经”。这节课没有带学生进实验而是进的会议室,没有把实验器材搬到教室的讲台上做演示实验。而是让学生围坐成圈,中央便是师生操作的“实验平台”。如此实验空间提高了每个学生的“能见度”; ❖ 实验器材“不正经”。带彩色LED灯的小滑板车;验证牛顿第一定律的实验“装备”:一块大木门、一条浴巾、一条旧床单、光滑的地板;盆子和水;铁锹和铁锹柄;自行车;炕糍粑的炊具……这样的器材都是从身边唾手可得,虽没有实验室的斜面和小车那样精致,然而却价值连城,学生感到亲切自然,超级喜欢。 ❖ 师生表述“不正经”。“光滑平面无限长!”“玻璃杯运动无限远!”“(光滑平面无限长,玻璃杯将从今天运动到明天,从明天运动到后天……一直运动到共产主义社会!”“恭喜你们成为亚先生的弟子。”“牛先生告诉我们:唯有合作学习才能让你牛气冲天!”“难道学校只有这把水货铁锹?”“你比老师的表述更浪漫。”“骑自行车不能像开赛车哦,那样太危险!”,还有《10秒钟的诱惑》视频配文…… 正是这“不正经”的物理课堂,才构建了民主、平等、和谐、安全的课堂氛围,才让学生深感愉悦、乐于参与。 附件:《10秒钟的诱惑》视频 <br></h3>

铁锹

运动

玻璃杯

学生

教师

不正经

实验

浴巾

牛顿

滑板车