“问题式”教学模式在新教材中的应用，以“速度变化快慢的描述—加速度”为例

钟平珍

钟平珍 18787022521 云南省玉溪市峨山县玉溪市民族中学

摘要：基于核心素养确立教学目标，以“问题式”教学模式为主，完成新教材中“速度变化快慢的描述—加速度”的教学设计。

关键词：核心素养 “问题式”教学模式 新教材

“问题式”教学模式是以问题为线索，创设问题情景，激发学习兴趣，以问题引路，学生通过讨论、探究等多种方式逐步解决问题达成学习目标。2019年人教版新教材中，每一节的第一个模块都是根据生活实例提出小问题，创设情境，激发学生学习兴趣。本文以“速度变化快慢的描述—加速度”为例，谈谈“问题式”教学模式在新教材中的应用。

一、基于核心素养确立教学目标

1.物理观念：形成运动观，能用加速度描述速度变化快慢。

2.科学思维：通过类比速度概念的建立过程和应用比值法得出速度定义式的过程，从而推理得出加速度的概念和定义式。通过定量计算得出v-t图像中加速度的大小和方向。

3.科学探究：通过观察日常生活中物体速度的变化过程，了解“速度大”“速度变化大”“速度变化快”的含义不同，通过类比，推理得出加速度的定义式，根据v-t图像和表格数据计算，比较三者的不同和联系。根据速度与加速度方向的关系判断运动性质。

4.科学态度与责任：让学生认识到物理研究在实际社会发展中的应用。体验比值法、类比法等物理学研究方法，激发学生物理学习兴趣。

二、问题引领，推进教学

课堂开场白：一辆小汽车在10s内，速度从0达到100km/h，一列火车在300s内速度也从0达到100km/h，但它们的运动情况显然不同。你觉得用“速度大”或“速度变化大”能描述这种不同吗？如果不能，应该怎么描述呢?

作者简介：钟平珍（1991- ），女，中学物理教师，主要从事高中物理教育工作.

表1

物体	初速度(m／s)	经历的时间（s）	末速度(m／s)
猎豹	0	4	30
自行车	0	10	30
飞机	100	10	100
汽车	8	2	0

问题1：速度大，速度变化量一定大吗？

问题2：速度变化量大速度变化一定快吗？

问题3：你觉得用“速度大”或“速度变化大”能描述速度变化的不同吗？如果不能应该怎样描述？

设计意图：理解速度大，速度变化量大和速度变化快是不一样的。引导学生类比速度的推理过程，分析如何描述速度变化的快慢。

结论：相同的时间比较速度的变化量，相同的速度变化量比较时间，二者不同时比较单位时间内速度的变化量。（1）速度的变化量是指速度改变了多少。它等于物体的末速度和初速度的矢量差，即 ，它是矢量，表示速度变化的大小和方向。（2）加速度是指速度的变化量与发生所用时间的比值，在数值上等于单位时间内速度的变化量。

根据加速度的定义和表达式计算出以下物体的加速度

表2

物体	初速度(m/s)	经历的时间（s）	末速度 (m/s)	速度变化量 (m/s)	加速度 （m/s2）
猎豹	0	4	30	30	7.5
自行车	0	10	30	30	3
飞机	100	10	100	0	0
汽车	8	2	0	-8	-4

问题4：加速度的正负号表示什么？

设计意图：进一步加深理解加速度的概念，通过计算发现加速度与速度变化量之间的关系，对加速度出现负值产生疑问。

【情景1】做加速运动的火车，在20s内速度从0m/s增加到5m/s，求火车加速度的大小。汽车紧急刹车时做减速运动，在4s内速度从20m/s减小到零，求汽车的加速度。

问题5：火车20s秒内速度的改变量是多少，方向与初速度方向什么关系？

问题6：汽车4s内速度的改变量是多少？方向与其初速度方向有何关系？

问题7：两物体的运动加速度分别为多少？方向如何呢？

设计意图：由于速度、加速度都是矢量，所以计算时必须先规定一个正方向。用正负号表示矢量方向，将同一条线上的矢量加减法变为代数加减法。

结论：加速度的方向与速度变化量的方向相同。如果速度增加，加速度的方向与速度的方向相同；如果速度减小，加速度的方向与速度的方向相反。

v₁111₀

v₁111₀

∆v

∆v

v₂₀

v₂₀

a

a

过渡语：为了形象直观的描述物体速度随时间的变化规律，可以作出v—t图像。

问题8：在v—t图像中怎样表示速度的变化量？

问题9：v—t怎样反映速度变化的快慢？

问题10：a、b物体谁的加速度大？

设计意图：要求学生从速度—时间图像中计算出物体的加速度。知道曲线的倾斜程度反映加速度的大小，能根据v—t图像描述物体速度变化的快慢。

加速度是力学中的重要概念，也是比较难懂的概念之一，学生的实际生活中，与加速度有关的生活经验并不多，理解加速度的概念有较大的困难。“问题式”教学模式以问题引导学生，强化物理知识与实践情境的关联。能帮助学生集中注意力，激发解决问题的欲望，循着问题思考，通过讨论、探究有效解决问题。

参考文献：

[1]阎金铎，郭玉英.中学物理教学概论（第三版）[M].北京:高等教育出版社，2009:105-121.

[2]盛志强.问题式教学在高中物理课堂中的应用[J].数理化解题研究（高中版），2013（06）:42-43.

[3]罗莹．物理核心素养研究:物理知识与物理观念[J].物理教师 ，2018，39（06）：2-6.

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