新课程理念下重力的教学探讨

　　首都师范大学物理系王晶莹郑鹉
　　引言
　　笔者前不久在课程改革专项研究的听课过程中，和其他老师共同听了八年级《物理》重力一节课，有三个初中老师分别讲授，他们属于两个不同的学校，都采用多媒体教学。通过不同学校教师讲授的对比，以及听后的思考，笔者写出此文，和同行们共同商榷、探讨这节课的教学过程。
　　一、案例
　　物理知识是一个动态的、发展的知识体系，由于教材内容有时间、地域的局限，不可能面面俱到，与学科知识和教学理论的前沿也有一定的时间差，所以多媒体课程资源的开发应结合教学实际〔1〕，这节课是在讲述了力的一般概念、力的三要素和力的图示法的基础上，讲述重力这种常见的力。
　　案例一教师a的教学过程总结如下：一、复习，力的三要素、受力物体、施力物体、力的作用效果；二、引课，高山流水、跳伞、苹果落地的动画演示（运用信息技术）等引出重力；三、教学过程，什么是重力（定义、符号、受力物体和施力物体）、重力的三要素。有必要详细说一下教师a关于重力三要素的讲授：重力的方向列举了重锤的例子，演示了苹果落地的动画；重力的大小利用教材的资源进行了探究实验，教师给出实验的列表；重力的作用点问题讲到重心在物体上的情况和质地均匀、外形规则的物体重心的确定。最后教师a进行课堂小结和随堂检测及布置作业（包括如何确定不规则物体的重心）。
　　案例二教师b首先让学生分别画出北纬40、海南岛以及南半球的物体自由落下的方向，并播放视频，引出重力，讨论受力物体、施力物体；其次介绍重力的大小，采用边观看探究实验的视频课件边带领学生做实验的方式，其中实验的表格由学生自己设计；再次，重力的方向又用两个演示实验给学生展示；关于重力的作用点口头说明质地均匀、外形规则的物体的重心及悬挂法测不规则物体的重心。
　　案例三教师c同教师a一样先进行课前复习，然后用图片引入重力，在重力方向的教学中同样列举重锤的例子，并附加说明重力不会因为物体运动状态改变而改变；重力大小的探究实验教学中，教师c运用的是教师的演示实验，并通过信息技术投影弹簧秤测重力进行教学；重力的作用点的教学中在前两位教师的基础上涉及重心不在物体上的例子。
　　二、启示
　　新一轮国家基础教育课程改革实际上是对原有的基础教育课堂教学系统的一次深层冲击和变革。物理知识是一个动态的、发展的知识体系，由于教材内容有时间、地域的局限，不可能面面俱到，与学科知识和教学理论的前沿也有一定的时间差，所以多媒体课程资源的开发应结合教学实际〔1〕，新课程一方面要求教师必须摒弃传统的照本宣科式教学，根据教学的实际需要，整合各种教学资源，采取最合适的教学方式和教学手段进行教学；另一方面要求教师整合信息技术与学科课程内容，充分发挥信息技术的优势，为学生的学习与发展创造丰富多彩的教育环境、提供有利的学习工具，实现教学内容的呈现方式、学生的学习方式、教师的教学方式和师生互动方式的变革〔2〕。因此，重力这节课的教学中教师应该整合信息技术于物理课程，充分发挥信息技术的优势，以学生为中心，让学生主动地探究以获取各种信息，而不是被动地接受信息。实践证明，学生动脑设计的实验、动手制作的仪器，其体验要比教材设计的理想实验、教师提供的成套仪器来得更深刻。因此，在教学过程中，如果是学生可以亲身体验的探究活动，就尽量不用教材中的实验或教师的经验来替代。所以关于重力大小的探究实验建议由学生自己设计表格和分小组进行亲身体验并总结。
　　三、重力一节的教学重点及分析
　　1地面上的一切物体都受到重力
　　可以用多媒体演示物体在重力的作用下自由落下的现象，引出重力，如图1所示图片。
　　为了使教学更具科学性，教师应该知道重力和万有引力的关系〔3〕以及物体自由落下时的速度等问题。例如，教师a采用flash动画设计苹果落地过程中的速度并不是匀速的（如图1中第三幅图所示）。学生提出重力的大小与万有引力有关时，教师a的观点认为这个问题不做研究，笔者认为教师应回答学生重力与万有引力是否有关，但具体问题不作为初中阶段的讨论内容。
　　2重力的大小
　　这节课的一个重点就是做好这个探究实验，应该让学生自己去探究，教师要放手，锻炼学生的动手能力。学生自己设计实验的表格，最终的结论由学生自己得出，这种比值法在物理学中经常采用，学生只有通过动手、动脑的探究实验才能理解比值法的物理意义。另外，实验中首先要复习弹簧秤的用法。
　　3重力的方向
　　学生通过观察物体自由下落的方向、悬挂物体自由下垂线的方向了解重力的方向为竖直向下，进而纠正学生认为重力的方向是垂直向下的理解，还有重力的方向不总是直观可以看出，运动状态改变时重锤线不一定沿垂直方向。在教学中要注意使学生理解重力的方向问题的物理意义。笔者通过如图2所示的多媒体图片，特别用图2中有关重锤的两幅图片展示，并结合现实生活中的一些实例，教学效果表明：图片实例的深入实际生活的教学，学生可以更好地理解竖直方向的内涵。
　　4重心的问题
　　这个问题许多一线教师还存在理解上的困难。地球上的一切物体，都受到地球的吸引。物体受到的重力就是由于地球的吸引而产生的，而物体的各个部分都受到重力的作用，这各个部分受到的重力可以看做一组同向平行力。这组分散的同向平行力共同作用的总效果，就整体看，与集中作用于某一点相当，这一点称为物体的重心。重力本来是一组空间分布力，但根据力的作用效果，可以把这一组分布力等效为产生同样效果的一个集中力。这个集中的总重力只是对各个分散的重力做等效的抽象，这个集中力的作用点（重心），也只是对物体重力作用位置的等效抽象。
　　质地均匀、外形规则的物体，其重心一定在物体的几何中心。一方面由于物体各部分所受重力的方向都相同，竖直向下；另一方面由于物体受到的重力在中心处一定要达到各部分的力矩平衡，要想满足力矩和为零，重心一定要在物体的几何中心。另外，关于几何中心的定义初二数学暂时还没有涉及，物理教师在讲课前要充分地准备，可以给学生简单地交待。为便于学生理解，笔者总结出如图3所示的多媒体图片资源：
　　四、结束语
　　信息意识和能力是现代社会公民科学素养的重要部分，信息技术的发展也为物理教学提供了一个崭新平台，随着网络和多媒体技术的飞速发展，教材的内涵和外延大大扩展，形成了以教科书为中心的系列课程信息资源，给学生提供了大量的丰富多来的感性材料，极大地激发了学生的学习兴趣。我国正在进行的基础教育课程改革实验，涉及课程体系的方方面面，包括课程观念、课程结构、课程内容、课程实施、课程评价和课程管理等等，是一场史无前例的整体性课程改革，给教师带来了前所未有的挑战。新课程改革能否顺利推进，关键在于教师能否适应新课程标准下的教学方式以及具备现代信息资源的开发与学科整合的能力。
　　目前，许多物理教师希望建立多媒体资源库，但这应该是一线教师在准确把握物理知识的前提下，最好是由教师自己研究和开发，创建更多的、适宜的课程资源，针对物理课程内容对信息技术的需要情况，有选择地进行多媒体教学。
　　参考文献
　　1陈新峰。新课程理念下化学课程资源的开发和利用。课程、教材、教法，2004（5）：6465
　　2朱超华。新课程视角下教师课程能力的缺失与重建。课程、教材、教法，2004（6）：1316
　　3http：wangxlaohe100corn：801spedalmaterlalbkpic摘自：《中学物理教学参考》2005。3