從《曲線運動》的教學設計談對新課程教材的把握

　　新課程改革提倡培養學生的能力，現代教育理念認為，能力并不是教會的，而是學生在學習活動過程中通過自主體驗、感悟，進而通過類化、遷移而逐步形成的。所以課堂教學要以學生為主體進行設計，結合學生原有的認知結構，將教學內容融于優化的課堂教學過程中。新課程中人教版的教材編寫就充分考慮到學生的發展，在完成知識目標的同時更注重過程的參與和方法的形成，在教材內容和習題的選取時更注重“情感、態度和價值觀”的形成。

　　1.本節的教材分析

　　曲線運動一章從知識體系看，涉及的是在自然界和技術中比前面所學直線運動更普遍的運動形式，因此研究曲線運動是力學研究的必然。從學生的認知發展來看，在以前研究直線運動時，學生建立了一套運用牛頓運動定律研究物體運動規律的方法，在本章將這一套研究方法推廣到曲線運動的研究，是學生認知發展的必然。

　　本節是整章教學的知識基礎。通過實驗和討論，讓學生體會到做曲線運動的物體的速度是時刻改變的，曲線運動是變速運動；速度的方向沿軌跡的切線方向；理解物體做曲線運動的條件。

　　其中的重點是曲線運動的速度方向和產生條件。

　　難點有三處：一是對砂輪打磨刀具實驗的解釋，二是曲線運動速度方向的理論證明，三是曲線運動發生的條件。

　　2.曲線運動速度方向的--

　　為得到曲線運動速度方向是沿曲線某點的切線方向這一結論，設計了以下過程：抓住兩個實驗：砂輪打磨刀具和投擲鏈球。按三個過程分梯次完成。

　　過程1：觀察兩個視頻

　　在觀察兩個視頻和演示實驗后學生基本得出速度方向的規律，但過程1列舉的是圓周運動的情況，圓周運動是曲線運動的一種特例，通過一個特例來概括出普遍結論，這不利于形成學生的科學思維；另外，過程1僅僅是一種實驗現象，只有把實驗現象和理性分析結合起來形成結論，這才是更科學的研究方法。所以教學中沒有在過程1之后就匆匆形成結論，

　　過程2：對實驗現象的分析

　　該過程主要是對過程1的理性分析，過程2不是和過程1那樣光憑眼睛一看就了事，而是要通過分析火星的運動方向與軌跡的關系，從而判斷出火星的運動方向就是在脫離點的曲線切線上。這就存在著一個如何收集信息和分析、處理信息的問題，它使學生感覺到，一個實驗結論的形成并不是草率的。通過過程2可以得出圓周運動時質點的速度方向，但同樣不能代表一般性結論。為此設計了過程3。

　　過程3：對一般情況的理論證明

　　該過程主要通過極限的思想從數學角度和物理學的角度分析證明一般性的曲線運動的方向在曲線上該點的切線方向。結論更具有普遍性。當然在這里不必深究一般曲線的切線的意義和幾何求法。

　　從探究性理論角度看，過程1可以看成是根據部分事實得到的猜想，過程2和過程3可以看成是對該猜想所進行的實驗和理論上的證明。

　　3.從本節課的--談對新課程教材的把握

　　3.1本節教材的編寫特點

　　3.1.1將知識的講解融于過程中，更加重視學生過程的參與和方法的形成。

　　如在曲線運動速度方向的編寫時，選取了兩個實際情景的圖片和一個演示實驗。這樣的安排充分體現了編者在重視教學中知識與技能目標達成的同時更加突出過程和方法的形成。本來在通過觀察砂輪打磨刀具和投擲鏈球兩個視頻后學生可以得出結論的，但是考慮到這樣的認識只是學生感性的、最表面的認知，是沒有深入問題的本質的。當然在解決實際問題時就會感到束手無策。所以教材中又安排了一個看似簡單的實驗，這個實驗其實和上述兩個材料有本質的不同，它不像觀察圖片和視頻那樣光憑眼睛一看就了事，而是要通過收集信息和分析、處理信息，而后得到物理結論，這是科學研究過程的必然。這樣才能使學生感覺到，一個結論的形成并不是草率的。到此似乎研究的過程就可以畫上完美的句號，但是通過上述實驗只能得出做圓周運動時質點的速度方向，這不能代表一般的曲線運動，所以結論不具有普遍性。因此教材中特意安排了一段理論證明，采用極限的思想，曲線上任意兩點的連線（割線）在無限逼近時會最終演變成一點的切線（圖中a點的切線）。從物理學的角度看，ab連線就是物體這段時間內的位移，也是平均速度的方向，當a和b無限逼近時平均速度就演變成物體在a點的瞬時速度。到此從理論上就證明了任何曲線運動的物體在某點的速度方向在曲線上該點的切線方向。