新课标教材“加速度”的教学设计

高中物理新课程的总目标之一是：“学习科学探究方法，发展自主学习能力，养成良好的思维习惯，能运用物理知识和科学探究方法解决一些问题。”应当说，在高中物理新课标教材中蕴含着众多的培养学生探究能力的资源。高中物理新课程共同必修模块1中的《速度改变快慢的描述――加速度》就是其中一例。

1教材分析

本节课安排在高中物理新课程标准实验教科书(人教版必修1)第一章《运动的描述》的第5节，在整个共同必修课程中，对本节内容的学习和掌握是非常必要和重要的。加速度是运动学中的一个重要的物理量，是将运动和力联系起来的桥梁。由于加速度概念与其它物理知识的联系性强，涉及面广，特别是在分析、解决跟动力学相关的实际问题中经常涉及到，因此对加速度的理解和掌握程度的高低，不仅直接关系到本章后续必修模块的进一步学习，而且还将影响以后选修模块的学习和掌握。所以这一节课的内容是本章知识的重点之一，本节课的关键是促进学生对加速度概念的形成和理解。在学生的生活经验中，与加速度有关的现象不多，这就给学生理解加速度这个概念带来了困难。为此，教材先列举小型轿车和旅客列车的加速过程，让学生讨论它们速度变化的快慢以增强学生的感性认识。教材还展示了飞机的起飞过程，要求学生从具体问题中了解“速度快”、“速度变化大”、“速度变化快”的不同含义，又在旁批中指出“物体运动的快慢”与“运动速度变化的快慢”不同。在此基础上再说明平均加速度的意义，进而说明瞬时加速度。对加速度的矢量性，教材的处理也比较通俗易懂，在基本描述后又给出了一些运动物体的加速度图表，给学生直观、生动的印象。对重要的v―t图象，教材又设置了一个“思考与讨论”，让学生通过v-t图象加深对加速度的认识和对图象的理解。节后的“科学漫步”栏目又较深入地介绍了一般情况下的变化率概念。

2确定三维教学目标

加速度是高中物理共同必修模块教学的重点内容，要想正确理解加速度的物理意义，掌握加速度的定义公式，学生必须具有较高的抽象思维能力。因此，在确定加速度教学目标时，应该注意教材处理的这一实际情况，逐步到位。否则，教学目标过高，不仅不能达到预期的教学效果，而且易于在学生中产生物理难学的心理障碍。当然，也不能把教学目标定得太低，这也不利于物理课堂教学效率的提高。

2.1知识与技能

（1）理解加速度的概念，知道加速度是表示速度变化快慢的物理量，知道它的定义、公式、符号和单位。

（2）理解加速度是矢量，知道加速度的方向确定法，会区分加速度与速度、速度的变化、速度的变化率之间的关系。

（3）会用匀变速直线运动的v-t图像求加速度。

2.2过程与方法

通过多媒体课件对生活实例中运动物体速度变化快慢的感受，以及类比法的探究推理，培养学生抽象逻辑思维能力；培养学生主动、积极的科学探究能力和创新精神；强化用比值进行定义的物理思想方法；培养学生使用比较、类比的学习方法。

2.3情感、态度与价值观

培养学生学习物理的兴趣和积极性及善于区分事物的能力。

3创设探究情景，激发学生的自主、合作学习

从教学活动的角度上讲，高中物理中的科学探究不全是实验探究，通过自己的探索，变未知为己知，这样的教学活动就是科学探究。因此，本节课教学的设计思路是：学生主观感受――提出问题――发散类比――拓展探究――交流与合作――分析与论证。

3.1创设情景，提出问题

引导学生通过观看多媒体动画及视频录像中物体运动的不同情景，使学生从不同层面更加细致、准确地领会已经学过的速度这一概念，使学生感受到对物体运动及变化描述具有不同的层次性，为逐步建立加速度概念做好准备。

情景1播放城市中繁忙的交通景象。让学生感受运动物体的位置是不断变化的，即运动物体具有速度。

情景2观察公路上不同交通工具的运动情况。让学生感受运动物体速度的变化――速度大小和方向的不同。

情景3观察并比较飞机起飞前在地面上的加速过程，火车进站的减速过程，“神州六号”运载火箭起飞，炮弹在炮筒中的运动等。让学生知道运动物体的速度变化有快有慢。

情景4课件演示汽车的加速过程和制动过程中速度变化的情况。

提出问题：以上情景说明物体运动速度的变化是有快慢的。那么怎样判断比较物体速度变化的快慢呢?有什么更科学、更合理的方法来判断速度变化的快慢吗?

3.2发散类比，科学探究

（1）运用类比探究。与学过的速度概念相对比，采用控制变量法的推理，从比较运动快慢的两种方法入手，时间相同时比较位移或位移相同时比较时间，时间和位移均不相等时采用位移和时间的比值来比较物体运动的快慢，通过类比，引出加速度的概念和公式。并分别用文字语言和数学语言来描述加速度。

（2）发散思维探究。引导学生通过位移Δx=x2-x1的表示方法，引出速度的变化量Δv=v2-v1,并指出速度的方向也可用正、负号表示，这是矢量减法。让学生讨论，用正、负号表示矢量的方向后，同一条直线上矢量的加减法可变为标量的代数加减法，这些新鲜内容的学习对学生的思维能力的提高提供了机会。

(3)拓展知识探究。教师可引申说明速度是质点位置的变化率，加速度是速度的变化率，一个变量的变化率常常是很有意义的，让学生阅读教材的“科学漫步”栏目中变化率的一段叙述，自然地渗透科学方法的教育。

（4）利用图象探究。利用课本中图1．5―3的“思考与讨论”，从直线的倾斜程度出发，进行讨论，得出v―t图象的倾斜程度与运动物体的加速度关系。这样不仅促进了学生的主动学习，而且有利于学生形成勤于思考、勇于质疑的习惯。

（5）设计方案探究。让学生发挥个人的主动性和想象力，进行大胆的猜想与假设，引导学生观察课本图1．5-2飞机起飞的频闪照片，结合用打点计时器测瞬时速度(上一节的内容)的方法，设计出各种可能的实验方案与措施，并说明实验原理及步骤。为下一节课“实验：探究小车速度随时间变化的规律”奠定基础。

3.3深化理解，巩固提高

（1）开放讨论探究。

把速度和加速度两个重要概念进行比较，搞清它们的联系和区别。让学生讨论、并列举实例回答：加速度为零，速度一定为零吗?速度为零，加速度一定为零吗？速度变小，加速度一定变小吗?作加速运动的物体加速度减小，运动的速度也随之减小吗?通过讨论使学生搞清速度大小、速度变化大小、速度方向、速度变化方向、加速度大小、加速度方向之间的关系。

（2）深化巩固探究。

通过具体例子让学生体会到加速度有方向，说明加速度方向的确定及其物理意义。如，A车在2秒的时间内速度由10m／s变为15m／s，则它的加速度是多大?B车在3秒的时间内速度由10m／s变为2.5m／s，则它的加速度是多大?让学生分组讨论，自主认识到加速度只有大小还不能说明具体问题，要说明具体问题一定需要另一个因素，即加速度的方向。然后从公式角度理解加速度与速度变化量的方向关系。最后让学生分别做出A、B两物体的初、末速度图示，通过图示法确定速度变化量的大小和方向，总结出加速运动和减速运动物体的加速度方向跟速度方向关系。

（3）布置课后探究作业。

在十字路口，当绿灯亮时，大卡车和骑自行车的人同时起动，经常发现，前几米自行车在前，大卡车在后，经过一段时间，大卡车将超过自行车，请实地观察并解释所见到的现象。

本节课主要目的是建立并理解加速度概念，从易到难，从现象到本质，从形象到抽象，符合学生的思维发展规律，容易为学生所接受，具有探究性的特点。教学实践证明：探究式教学既可以最大限度地调动学生积极参与教学活动，极大地提高学生学习物理的兴趣，又能强化物理知识的形成过程，使学生学会探索大自然规律的基本方法，从而使学生获得基本的探究能力和创造性地解决实际问题的能力。

参考文献：

［1］国家教育部．普通高中物理课程标准．北京：人民教育出版社，2002

［2］人民教育出版社等．普通高中课程标准实验教科书 物理 必修 1．北京：人民教育出版社,2004

［3］人民教育出版社等．物理 必修 1 教师教学用书.北京：人民教育出版社，2004