以《自由落体运动》为例谈谈“互动式”教学

以《自由落体运动》为例谈谈“互动式”教学

 所谓互动式教学，是在教学中教与学双方交流、沟通、协商、探讨，在彼此平等、彼此倾听、彼此接纳、彼此坦诚的基础上，通过理性说服甚至辩论，达到不同观点碰撞交融，激发教学双方的主动性，拓展创造性思维，以达到提高教学效果的一种教学方式。互动式教学与传统教学相比，最大差异在一个字：“动”。传统教学是教师主动，脑动、嘴动、手动，结果学员被动，神静、嘴静、行静，从而演化为灌输式，一言堂，“我打你通，不通也通”。而互动式教学根本上改变了这种状况，真正做到“互动”，“教师主动”和“学员主动”，彼此交替,双向输入，多言堂，“我打你通，你打我通”，奏出和谐乐章。
互动式教学主要采用的教学方法是以学生为中心，采用开放式探究和创造性活动为主。互动对象为学生与学生、学生与教师、小组与小组。
自由落体运动是自然界广泛存在的物体自由下落运动的理想化模型，是一种典型的匀变速直线运动，有其广泛性和特殊性。在教学过程中要重视学生对概念的形成，依据认知结构理论，结合因材施教的原则通过实验探索、课件展示、分析讨论强化物理知识的形成过程，使学生获得基本的科研能力，创造性地解决问题，也能培养学生的创新精神。
下面就谈谈“互动式”教学在《自由落体运动》一课中的应用。
1．物体自由下落快慢的决定因素
【思考提问】 重力大小不同的物体，下落快慢是否相同？
    【观察演示1】先在同一高度同时释放金属片和纸片，金属片先落地，再把上述纸片揉成一小团，仍在同一高度同时释放，发现两者几乎同时落地。
    【观察演示2】牛顿管中的物体下落：将事先抽气的牛顿管内的金属片与轻羽毛从静止开始下落，观察结果。两者几乎同时落到牛顿管的下端；将牛顿管内通入空气再做该实验，情况截然不同，金属片比羽毛下落得快。
【学生看书】亚里斯多德的观点——重的物体下落快，轻的物体下落慢是错误的，及伽利略的分析和研究。
【教师引导学生讨论小结】在没有空气阻力的情况下，物体下落的快慢与重力的大小无关。

2．自由落体运动的定义
物体只在重力作用下从静止开始下落的运动，叫做自由落体运动。在重力比空气阻力大得多的情况下，物体从静止开始下落的运动可近似看成为自由落体运动。
【思考提问】自由落体运动的特点、性质是什么？
【教师点拨】伽利略为了研究落体运动，利用当时的实验条件做了在斜面上从静止开始下滑的直线运动（目的是为了“冲淡重力”），证明了在阻力很小的情况下小球在斜面上的运动是匀变速直线运动，用逻辑推理外推到斜面倾角增大到90°情况，小球将自由下落，成为自由落体，他认为这时小球仍然会保持匀变速直线运动的性质，这种推理多么巧妙啊！这个结论的正确与否需用实验来验证，现在我们利用课本上频闪照片提供的数据来进行具体的研究。

 【多媒体展示】学生观看频闪照片。
【学生运算】学生进行数据运算，探究自由落体运动的规律。
3．自由落体运动的加速度、重力加速度
【诱思导学】将质量不同、形状不同的物体放在被抽掉空气的玻璃筒中，从同一高度自由下落的快慢相同，说明各个物体自由落下时速度变化的快慢都是相同，从而可知各个物体自由下落时的加速度是否相同？
【教师总结】物体自由下落时的加速度叫自由落体加速度，也叫重力加速度（用字母g表示）。
【合作研讨与交流】通过对自由落体运动小球的频闪照片的研究，利用公式h = gt2/2 或者匀变速直线运动的特殊规律：相邻相等时间内的位移关系△s = a T2 ，可求出小球自由落体的加速度约为多少？
【学生看书】学生通过观看课本上的数据，探讨重力加速度随地理位置的改变规律。
【小组讨论小结】在同一地点，一切物体自由落体运动的加速度大小都相同，都等于该地的重力加速度g。重力加速度g的大小与地理位置有关。通过精确的实验发现，在赤道两级重力加速度越来越大，在两级最大，但最小值与最大值相差不大，故在一般计算中，g取9.8 m/s2 或者10 m/s2 。
  重力加速度与离地面的高度有关，随着高度的增加而减小，但在离地面不太高的范围内，重力加速度的变化也可忽略不计。但它的方向始终竖直向下。
4．自由落体运动的规律
【学生思考】由学生结合匀变速直线运动的规律进行知识的迁移，得到自由落体运动的规律方程。
【动画演示】动画演示小球坠地的情景。
【学生实验】两位同学互相配合，利用直尺，通过数据运算求出自己的反应时间。