基于核心素養(yǎng)的高中物理教學(xué)設(shè)計(jì)
——以“勻變速直線運(yùn)動(dòng)與汽車行駛安全”為例

(廣東省清遠(yuǎn)市第一中學(xué)，廣東 清遠(yuǎn) 511500)

物理學(xué)科的核心素包含物理觀念、科學(xué)思維、實(shí)驗(yàn)探究、科學(xué)態(tài)度與責(zé)任四個(gè)方面，體現(xiàn)了物理教育的目標(biāo)與任務(wù)。下面以從“勻變速直線運(yùn)動(dòng)與汽車行駛安全”教學(xué)設(shè)計(jì)為例，具體分析如何在教學(xué)設(shè)計(jì)中體現(xiàn)核心素養(yǎng)的培養(yǎng)要求。

本節(jié)教材從高速公路的安全距離和駕駛的角度精心設(shè)計(jì)相關(guān)例題，例題涉及反應(yīng)時(shí)間、反應(yīng)距離和剎車距離等問(wèn)題的研究，通過(guò)教學(xué)能讓學(xué)生充分體會(huì)到物理與社會(huì)生活有著緊密聯(lián)系，提高學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣，培養(yǎng)學(xué)生的鉆研精神，增強(qiáng)學(xué)生的交通安全意識(shí)和守法意識(shí)。

1 教學(xué)設(shè)計(jì)

1.1 教學(xué)目標(biāo)

(1) 理解反應(yīng)時(shí)間、反應(yīng)距離、剎車距離和停車距離等物理概念;

(2) 會(huì)用勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律分析、處理生活中汽車安全行駛等問(wèn)題;

(3) 通過(guò)課堂活動(dòng)感受人的反應(yīng)時(shí)間；

(4) 通過(guò)本節(jié)課的學(xué)習(xí)，讓學(xué)生明白物理來(lái)源于生活，又服務(wù)于生活。同時(shí)讓學(xué)生認(rèn)識(shí)安全行駛的重要性，珍愛(ài)生命，遵守交通安全法。

1.2 教學(xué)重點(diǎn)

(1) 把實(shí)際運(yùn)動(dòng)抽象為物理模型并應(yīng)用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律進(jìn)行求解。

(2) 熟練運(yùn)用速度公式、位移公式和推論，進(jìn)行一題多解的訓(xùn)練。

1.3 教學(xué)難點(diǎn)

應(yīng)用所學(xué)的物理知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題。

1.4 教法與學(xué)法

采用的教學(xué)方法有：情境教學(xué)法，活動(dòng)探究法，啟發(fā)引導(dǎo)法，融合信息技術(shù)。采用的學(xué)習(xí)方法為：學(xué)案導(dǎo)學(xué)，自主探究，合作與交流，歸納與總結(jié)。

2 教學(xué)過(guò)程

2.1 新課引入

先讓學(xué)生復(fù)習(xí)勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律及其重要推論，討論：公式中每一個(gè)量的物理意義是什么？運(yùn)用時(shí)要注意什么問(wèn)題？在這過(guò)程中引導(dǎo)學(xué)生理解公式的物理意義及運(yùn)用條件，便于學(xué)生根據(jù)具體情景合理選擇公式，解決問(wèn)題。教師展示高速公路上的安全標(biāo)識(shí)，強(qiáng)化學(xué)生對(duì)汽車安全行駛的認(rèn)識(shí)，引入新課教學(xué)，引導(dǎo)學(xué)生討論交通事故的主要原因。

學(xué)生分組討論，由學(xué)生推派代表交流引發(fā)交通事故的主要原因：車速過(guò)快，車距太短，闖紅燈，路太滑，反應(yīng)遲鈍，剎車失靈，爆胎，超道行駛，車內(nèi)開(kāi)燈能見(jiàn)度低，酒后開(kāi)車，疲勞駕車，注意力不集中，經(jīng)驗(yàn)不足，道路太差，超載。

教師總結(jié)并板書，事故原因如下：(1) 人：酒駕，疲駕，毒駕，超速，開(kāi)車打手機(jī)，看微信，闖紅燈；(2) 車：超載，剎車失靈，輪胎情況；(3) 路：雪地、濕地、大霧……

本環(huán)節(jié)安排學(xué)生討論造成交通事故的主要原因，小組匯報(bào)交流，目的是培養(yǎng)學(xué)生的合作意識(shí)，滲透對(duì)學(xué)生分類能力的培養(yǎng)。通過(guò)學(xué)生討論得出發(fā)生交通事故的一些根本原因，對(duì)他們來(lái)說(shuō)是一個(gè)很好的交通安全教育，使他們懂得遵守交通安全法的重要性。

2.2 情景分析

情景一：如圖1所示，汽車在高速公路上行駛的速度為108km/h,若駕駛員發(fā)現(xiàn)前方80m發(fā)生了交通事故,馬上緊急剎車,汽車的加速度大小為7.5m/s2,問(wèn)該汽車是否會(huì)有安全問(wèn)題?

圖1

活動(dòng)一：利用秒表，模擬測(cè)量駕駛員的反應(yīng)時(shí)間。

活動(dòng)二：利用反應(yīng)尺，小組合作，間接測(cè)量各自的反應(yīng)時(shí)間，為解決后續(xù)問(wèn)題做準(zhǔn)備。

在這個(gè)環(huán)節(jié)中，設(shè)計(jì)了兩個(gè)活動(dòng)，以增強(qiáng)學(xué)生對(duì)汽車安全行駛的間接體驗(yàn)。

情景二：若要考慮反應(yīng)時(shí)間，該汽車是否安全？

情景三：假如駕駛員是酒后駕車呢？設(shè)喝酒后反應(yīng)時(shí)間約是原來(lái)的4倍。

在情景二、三中，對(duì)教材例題的教學(xué)采用物理問(wèn)題情景化的處理，引領(lǐng)學(xué)生聯(lián)系實(shí)際分析問(wèn)題，構(gòu)建模型，體現(xiàn)物理教學(xué)的本源，避免就題論題、物理問(wèn)題數(shù)學(xué)化的傾向。

讓學(xué)生用各自的反應(yīng)時(shí)間，運(yùn)用物理規(guī)律計(jì)算相應(yīng)的停車距離，感受正常反應(yīng)和非正常反應(yīng)(疲駕，酒駕等)對(duì)汽車安全行駛的影響，認(rèn)識(shí)反應(yīng)時(shí)間的長(zhǎng)短對(duì)汽車安全行駛的極端重要性，增強(qiáng)學(xué)生的社會(huì)責(zé)任擔(dān)當(dāng)意識(shí)。

2.3 歸納與總結(jié)

引導(dǎo)學(xué)生討論圖2所示的規(guī)定，由圖2中數(shù)據(jù)可以看出：車速越大，總位移越大，所以行車不能超速。借助安全距離圖示，總結(jié)本節(jié)課所學(xué)的物理知識(shí)。行駛速度對(duì)反應(yīng)距離和剎車距離影響很大，讓學(xué)生意識(shí)到超速行駛對(duì)交通安全的危害。

圖2

2.4 討論與交流

結(jié)合圖3，請(qǐng)對(duì)開(kāi)車的父母提出關(guān)于汽車行駛安全的建議，若將來(lái)你成為駕駛員，你要怎么做？

圖3

教師對(duì)學(xué)生發(fā)表寄語(yǔ)：很多交通規(guī)則都有物理依據(jù)，我們學(xué)習(xí)了物理應(yīng)該更好理解和更自覺(jué)遵守。

設(shè)計(jì)意圖：(1) 讓學(xué)生明白許多交通法規(guī)的制定都有物理依據(jù)，從而能更自覺(jué)地遵守交通安全法,還能影響他人，共同營(yíng)造良好的交通秩序。(2) 讓學(xué)生體驗(yàn)物理與生活的緊密聯(lián)系。

3 結(jié)語(yǔ)

在“勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律與汽車行駛安全”這節(jié)課，通過(guò)運(yùn)用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律詮釋了汽車安全行駛必須遵循的規(guī)則，引導(dǎo)學(xué)生領(lǐng)悟物理與社會(huì)生活的緊密聯(lián)系。在課堂實(shí)施過(guò)程中，師生互動(dòng)流暢，學(xué)生參與度高，凸顯了學(xué)生的主體地位。同時(shí)，也通過(guò)物理概念的理解、物理模型的建構(gòu)、實(shí)驗(yàn)探究以及科學(xué)責(zé)任的滲透，較好地落實(shí)了物理學(xué)科核心素養(yǎng)的培育目標(biāo)。