贺晓霞

摘要：本文介绍了一种新的“学案教学”模式，提出了以还课堂予学生为目的的“学习目标、诊断补偿、学习导航、知识小结、当堂达标”等五个环节。这对高中物理探究式教学特别是高中物理中的一些非实验探究式教学提供了一种参考思路。

关键词：探究式；学案教学；实践；反思

中图分类号：G633.7 文献标识码：A文章编号：1003-6148(2009)6(S)-0024-3

“学案教学”是相对于传统的“教案教学”模式提出的一种新的教学模式。它是以学案为载体，学生依据学案在老师指导下进行自主探究的教学活动。它一般可分为：学习目标、诊断补偿、学习导航、知识小结、当堂达标测试五个环节，其根本目的是还课堂予学生，充分实现学生在课堂教学中的主体地位。那么，“学案教学”与新课程提出的探究式教学能否有机结合？为此，笔者大胆实践，以高中物理“动能 动能定理”一节为例进行了一堂“探究式学案教学”的尝试，效果不错，在此与同仁分享。

1 “动能 动能定理”学案教学设计

学习目标

1、理解动能的概念，会计算动能的大小。

2、掌握动能定理的推导过程。

3、理解动能定理，知道动能定理的应用范围。

4、会用动能定理解决实际问题，初步体会动能定理解题的便捷。

诊断补偿

1、功—— 力对于位移的积累 （过程量）。

W璅=Fscosα。

2、能—— 物体做功的本领（状态量）。

3、功与能——功是能量转化的量度

（W=ΔE ）。

5、动能——物体由于运动而具有的能，与物体的质量m、运动速度υ有关。

学习导航

探究1: 如图1所示，水平面上质量为m的木块，初速度为v1，在与运动方向相同的拉力F作用下发生一段位移s，速度增加到v2，在这一过程中，已知物体所受阻力为f，求合外力对木块所做的功。

答案1 W合=____。答案2 W合=____。

用功和能的关系去解释上述方程：__________。

（一）、关于动能

1、动能的定量表达式：________。

探究2：根据动能的定量表达式，导出动能的单位，说明动能与物体速度的平方成正比而不是与速度成正比。

2、动能的单位：________。

3、动能是矢量还是标量？

探究3：把一质量为0.5kg的小球以10m/s的速度竖直上抛，不计空气阻力，小球落回抛出点时速度方向______，大小为______，动能为______，小球在抛出点的动能为______。此过程中，合外力做功______J，动能有无变化？______，动能与速度方向有无关系？______。

结论：________。

（二）、关于动能定理

1、推导：__________。

2、公式：__________。

3、表述：__________。

探究4：在h高处，以初速度υ0分别竖直向下和水平方向抛出一小球，不计空气阻力，请分别用运动学公式和动能定理求出小球着地时速度大小。（2、4、6组同学完成竖直下抛，1、3、5、7组同学完成平抛运动。）

通过两种方法求解比较，有何体会：__________。

探究5：一运动员用平均100N的力把400g足球以10m/s踢出,足球水平飞出100m,求此运动员对球做功多少？对此题的解法，同学们中有两种：

第一种是W=Fs=10 000J，

第二种是W=ΔE璳=12mυ2-0=20J。

你认为哪种方法正确，说明理由。通过此题，你对动能定理的运用又有怎样的认识？借助它可以解决怎样的问题？

探究6：（机动备用）民航客机机舱紧急出口的气囊是一条连接出口与地面的斜面，若斜面高3.2m，斜面长5.5m，质量为60kg的人沿斜面下滑所受的阻力是240N。求人滑至底端时的速度。请用动能定理解答本题。

通过求解此题，归纳一下应用动能定理解题的一般步骤。

达标测试

①改变汽车的质量和速度，都可能使汽车动能改变。在下列情况下，汽车的动能变为原来4倍的说法正确的是（ ）

A.质量不变，速度增为原来的2倍

B.速度不变，质量增为原来的2倍

C.质量减半，速度增为原来的4倍

D.速度减半，质量增为原来的4倍

②一个人站在阳台上，用相同的速率分别把三个球竖直向上抛出，斜向上抛出，水平抛出，则三球落地的速率（ ）

A.斜上抛球最大 B.竖直上抛球最大

C.平抛球最大 D.三球一样大

③一物体做变速运动，则（ ）

A.一定受到了力的作用

B.动能一定发生了变化

C.合外力做功一定不为零

D.物体的加速度一定不为零

④一质量为m的小球，用长为L的轻绳悬挂于天花板上，小球在水平力恒力F的作用下，从平衡位置P点移到Q点，此时绳子转过了θ角，如图2所示，求小球在Q点时的速度大小。

⑤（机动备用或作为课后作业）质量是500g的足球被踢出后，某人观察它在空中的飞行情况，估计上升的最大高度是10m,在最高点的速度为20m/s。请你根据条件计算运动员踢球时对足球做的功。

课后作业 （略）

基础巩固：教材课后练习

拓展提高：分别用牛顿运动定律和动能定理求解下题：质量为m=3kg的物体与水平地面之间的动摩擦因数μ=0.2，在水平恒力F=9N作用下起动。当m位移s1=8m时撤去推力F，试问：物体还能滑多远？(g取10m/s²)。

2 课堂实录

步骤1：展示“学习目标”与“诊断补偿”（1min）。

由老师直接向学生展示本节课“学习目标”与“诊断补偿”。

步骤2：自主学习与小组合作（20min）。

学生分成7个学习小组，在自主学习基础上，合作讨论与探究，解决完成学案中学习导航的所有问题，教师巡视。

步骤3：交流互动（12min ）。

由学习小组分别汇报对学习导航中各问题的解答与体会，教师补充强调。

第1小组代表汇报“探究1”答案及结论

答案1：W合=（F-f）s。

答案2：W合=12mυ22-12mυ21。

答案2所示方程反映的是合外力对物体所做的功等于物体一种能量的变化，这种能量与物体的运动速度和质量有关，应该就是动能。

所以，动能的定量表达式应为12mυ2。

第2小组代表汇报“关于动能”的探究与结论

如1小组所汇报的结论一样，动能的定量表达式为E璳=12mυ2。

我们按探究2的要求推出E璳=12mυ2的单位是：（kg•m-2•s-2)2=kg•m/s².m=N•m=J,是能量的单位，说明动能与物体的速度的平方成正比而不是与速度成正比。

探究3中，物体竖直上抛落回抛出点的速度方向反向了，但大小没变。此过程中，合外力即重力做功为零，动能没有变化，均为50J，说明，动能与方向无关，是标量。

第3小组代表汇报“关于动能定理”

“探究1”实际上就是动能定理的推导过程，其“答案2”，实际就是动能定理的表达式：

W合=12mυ22-12mυ21。

其内容表述为：合外力对物体所做的功，等于物体在这个过程中动能的变化。

老师补充强调：（1）动能定理实际是通过牛顿第二定律推导出来的，公式左边一定是合外力做功，右边动能的变化量为末态动能减初态动能，公式为标量式。

（2）合外力的功，可以是合力做功，也可以是所有力做功的代数和。

第4小组代表和5小组代表汇报“探究4”

（1）板演求解过程：两组同学代表分别在黑板上板演 “探究4”中关于竖直下抛和平抛运动的两种求解。（板演内容略）

（2）归纳总结：通过两种方法对比体会到，由于动能定理表达式的标量特点，用其求解问题一般比用运动学公式简便，特别是解决像平抛运动这类曲线运动问题。（此处结论，学生说得不够准确与充分，老师作适当提示和补充）。

第6小组代表汇报“探究5”

第二种解法正确。第一种解法中的力F与位移s不在同一过程，不能相乘作为力F的功。第二种方法是利用动能定理，通过计算力F作用过程中足球的动能变化间接计算力F所做功。由此我们发现，动能定理为我们提供了一种间接计算力做功的方法。

老师补充：这是一道求解短时力做功的问题，因其作用时间内测量位移有一定的难度，往往只能利用动能定理间接求解。因此，动能定理还经常用来间接求解变力做功的问题。

第7小组代表汇报“探究6”

（1）用投影仪展示“探究6”的求解：展示内容（略）。

（2）归纳总结：通过求解此题，归纳应用动能定理解题的一般步骤：①选择研究对象，明确其运动过程；②分析研究对象的受力情况和各个力的做功情况；③明确物体在过程中始、末状态的动能； ④列出动能定理的方程及其它辅助方程，求解并验证。（此处结论，学生说得不够准确与充分，老师作适当提示和补充）

步骤四：知识小结（2min）。

由教师帮助学生对本节所学知识做一回顾梳理和概要小结。强调动能定理表达式及含义。

步骤五：当堂达标测试（10min）。

（1）由学生独立完成达标测试（7min）。

（2）教师公布答案，学生自评以及教师点评（3min）。

达标检测结果是：

全班60个同学中，①②④题全对，③题有8个同学做错，⑤题有14个同学做错或时间不够。老师就③题有关“速度”的矢量性与“动能”的标量性作提示点评。对⑤题的运动情景与物理过程选择作点拨。布置课后作业，并要求未完成⑤题的14位同学将其补充为课后作业。

3 一点感悟

新课程倡导探究式教学，一个众所周知的现象是，在初中阶段，探究式教学可谓搞得有声有色，因为初中物理内容是以大量的实验作为基础，几乎每堂课都可设计实验探究内容。但高中物理课程却较困难，而且高中物理课程目标也要求培养学生的逻辑推理能力和理性思维能力，因此有必要对高中阶段的理论探究课设计进行探索与实践。本堂课的设计与实践，不失为一种有益的教学探索。以此类推，高中物理中的大量非实验探究的内容，如概念、规律课都可以设计这样的探究式教学，甚至习题课等也同样可以，如对解题思路的探究等。照此思路，在高中实施探究式教学变得可行而现实。

参考文献：

［1］中华人民共和国教育部，《普通高中物理课程标准》，北师大出版社，2003.3

［2］廖伯琴主编，《普通高中课程标准实验教科书-物理》，山东科技出版社，2004

［3］张大昌主编，《普通高中课程标准实验教科书-物理》，人民教育出版社，2004

［4］马建喜. 把“教案”变为“学案”的理性思考，文教资料, 2006,(27) .

(栏目编辑黄懋恩)