以《自由落體運動》為例談談物理“互動式”教學

　　所謂互動式教學，是在教學中教與學雙方交流、溝通、協商、探討，在彼此平等、彼此傾聽、彼此接納、彼此坦誠的基礎上，通過理性說服甚至辯論，達到不同觀點碰撞交融，激發教學雙方的主動性，拓展創造性思維，以達到提高教學效果的一種教學方式。互動式教學與傳統教學相比，最大差異在一個字：“動”。傳統教學是教師主動，腦動、嘴動、手動，結果學員被動，神靜、嘴靜、行靜，從而演化為灌輸式，一言堂，“我打你通，不通也通”。而互動式教學根本上改變了這種狀況，真正做到“互動”，“教師主動”和“學員主動”，彼此交替,雙向輸入，多言堂，“我打你通，你打我通”，奏出和諧樂章。

　　互動式教學主要采用的教學方法是以學生為中心，采用開放式探究和創造性活動為主。互動對象為學生與學生、學生與教師、小組與小組。

　　自由落體運動是自然界廣泛存在的物體自由下落運動的理想化模型，是一種典型的勻變速直線運動，有其廣泛性和特殊性。在教學過程中要重視學生對概念的形成，依據認知結構理論，結合因材施教的原則通過實驗探索、課件展示、分析討論強化物理知識的形成過程，使學生獲得基本的科研能力，創造性地解決問題，也能培養學生的創新精神。

　　下面就談談“互動式”教學在《自由落體運動》一課中的應用。

　　1.物體自由下落快慢的決定因素

　　【思考提問】 重力大小不同的物體，下落快慢是否相同?

　　【觀察演示1】先在同一高度同時釋放金屬片和紙片，金屬片先落地，再把上述紙片揉成一小團，仍在同一高度同時釋放，發現兩者幾乎同時落地。

　　【觀察演示2】牛頓管中的物體下落：將事先抽氣的牛頓管內的金屬片與輕羽毛從靜止開始下落，觀察結果。兩者幾乎同時落到牛頓管的下端;將牛頓管內通入空氣再做該實驗，情況截然不同，金屬片比羽毛下落得快。

　　【學生看書】亞里斯多德的觀點——重的物體下落快，輕的物體下落慢是錯誤的，及伽利略的分析和研究。

　　【教師引導學生討論小結】在沒有空氣阻力的情況下，物體下落的快慢與重力的大小無關。

　　2.自由落體運動的定義

　　物體只在重力作用下從靜止開始下落的運動，叫做自由落體運動。在重力比空氣阻力大得多的情況下，物體從靜止開始下落的運動可近似看成為自由落體運動。

　　【思考提問】自由落體運動的特點、性質是什么?

　　【教師點撥】伽利略為了研究落體運動，利用當時的實驗條件做了在斜面上從靜止開始下滑的直線運動(目的是為了“沖淡重力”)，證明了在阻力很小的情況下小球在斜面上的運動是勻變速直線運動，用邏輯推理外推到斜面傾角增大到90°情況，小球將自由下落，成為自由落體，他認為這時小球仍然會保持勻變速直線運動的性質，這種推理多么巧妙啊!這個結論的正確與否需用實驗來驗證，現在我們利用課本上頻閃照片提供的數據來進行具體的研究。

　　【多媒體展示】學生觀看頻閃照片。

　　【學生運算】學生進行數據運算，探究自由落體運動的規律。

　　3.自由落體運動的加速度、重力加速度

　　【誘思導學】將質量不同、形狀不同的物體放在被抽掉空氣的玻璃筒中，從同一高度自由下落的快慢相同，說明各個物體自由落下時速度變化的快慢都是相同，從而可知各個物體自由下落時的加速度是否相同?

　　【教師總結】物體自由下落時的加速度叫自由落體加速度，也叫重力加速度(用字母g表示)。

　　【合作研討與交流】通過對自由落體運動小球的頻閃照片的研究，利用公式h = gt2/2 或者勻變速直線運動的特殊規律：相鄰相等時間內的位移關系△s = a T2 ，可求出小球自由落體的加速度約為多少?

　　【學生看書】學生通過觀看課本上的數據，探討重力加速度隨地理位置的改變規律。

　　【小組討論小結】在同一地點，一切物體自由落體運動的加速度大小都相同，都等于該地的重力加速度g。重力加速度g的大小與地理位置有關。通過精確的實驗發現，在赤道兩級重力加速度越來越大，在兩級最大，但最小值與最大值相差不大，故在一般計算中，g取9.8 m/s2 或者10 m/s2 。

　　重力加速度與離地面的高度有關，隨著高度的增加而減小，但在離地面不太高的范圍內，重力加速度的變化也可忽略不計。但它的方向始終豎直向下。

　　4.自由落體運動的規律

　　【學生思考】由學生結合勻變速直線運動的規律進行知識的遷移，得到自由落體運動的規律方程。

　　【動畫演示】動畫演示小球墜地的情景。

　　【學生實驗】兩位同學互相配合，利用直尺，通過數據運算求出自己的反應時間。