4. 速度变化快慢的描述——加速度教学设计和教学实录

“速度变化快慢的描述——加速度”教学设计

——创设真实物理情境，降低学习难度

张雁

无锡市惠山区堰桥高级中学

随着学习理论的进一步发展，教学设计也经历了一次“革命”。特别是建构主义的兴起，对学习的本质提出了新的解释。在建构主义者看来，学习者不是被动地接受信息，而是根据自己先前的知识对当前知识进行的积极建构；学习是累积性的、自我调节的、目标定向的，也是情境性的和合作的。正是由于学习产生于学习者与环境互动情况下的积极建构，因此，为学生提供一个有效的学习环境，就成为教学设计必须解决的问题。

什么样的学习环境能促进学生有效学习呢？现代建构主义主张，尽量把学习情境并入真实的生活情境中去，让学习与生活接壤。加速度是高中力学中最难理解的概念之一。日常生活中，学生只感受过物体运动了多少路程、位移，运动有多快，很少碰到速度变化有快慢之分的现象，可以说学生的头脑中没有加速度的概念。另外，刚进入高一的学生还是习惯形象思维，抽象思维能力不高，对于“速度、速度的变化、速度的变化快慢”很难分清。因此，在本节课的设计上，我十分注重物理情境的创设，以真实的、流行的、贴近学生生活的物理情境激起学生的共鸣，增强他们的感性认识，降低了理解加速度的难度。

一、创设情境，从生活到物理

情境1：谁的身高变化多？谁的身高变化快？

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小王

小李

原来身高

160cm

50cm

经历时间

2年

1年

现在身高

180cm

75cm

情境2：谁花钱多？谁花钱快？

小王

小李

原来的钱

100元

60元

经历时间

10天

2天

现在的钱

50元

40元

【设计意图】从生活中常见的例子，让学生总结出比较一个量“变化的多少”和“变化的快慢”的一般方法。

情境3：谁的速度变化多?谁的速度变化快？

轿车

火车

原来速度

10 m/s 0 经历时间

20s 500s 现在速度

40m/s 50m/s 【设计意图】从生活经验迁移到物理问题，让学生总结出比较速度“变化的多少”和“变化的快慢”的一般方法。

情境4：比较不同物体速度变化的快慢

1.飞机从静止开始经过30s加速到80m/s；迫击炮射击时，炮弹在炮筒中的速度在0.005s内就可以由0增加到250m/s。

2.两辆汽车刹车时，甲汽车的速度从20m/s经过15s减到5m/s，乙汽车的速度从18m/s经过9s减到0。

【设计意图】让学生将比较“速度变化的快慢”的一般方法应用到生活中，丰富他们的感性认识，加深他们的理解。同时，也为理解加速

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度正负号的含义埋下伏笔。

二、建立概念，加深理解

1.总结升华，构建概念

师：设一个物体原来的速度为v0，经过时间t速度变为v，请同学们写出单位时间速度变化量的表达式。

生：vv0t

vvv0师：我们给这个比值取名加速度，用符号a表示，即a，tt它可以反映速度变化的快慢。请同学们仿照速度的定义，给加速度下个定义，并说出加速度的物理意义和单位。

【设计意图】将加速度的定义过程与速度的定义过程进行类比，锻炼学生的知识迁移能力和应用能力。另外，学生自己得出加速度的定义，理解更深刻。

2.应用知识、引出问题

求解情境4中不同物体的加速度，并说说加速度符号的含义。

飞机从静止开始经过30s加速到80m/s；迫击炮射击时，炮弹在炮筒中的速度在0.005s内就可以由0增加到250m/s。

两辆汽车刹车时，甲汽车的速度从20m/s经过15s减到5m/s，乙汽车的速度从18m/s经过9s减到0。

【设计意图】学生通过计算，巩固知识，规范答题步骤。同时，引出加速度符号的问题，设下“加速度为负是否代表速度减少”的疑问。

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一些运动物体的加速度a/m/s2

炮弹在炮筒中

跳伞者着陆时

5×104

-24.5 赛车起步

汽车起步

4.5 约2 约1.8 约0.35 喷气式飞机着陆滑行

–5～–8 无轨电车起步

汽车急刹车

–4～–6 旅客列车起步

【设计意图】让学生了解生活中常见物体的加速度，丰富学生的感性认识，进一步理解加速度的矢量性。

四、深入讨论，区别相似概念

结合加速度的定义，学生分组讨论下面的问题。

1.上海磁悬浮列车的最高速度可达430km/h，它的加速度一定很大．这一说法对吗？

2.运载火箭在点火后的短时间内，速度的变化很小，它的加速度一定很小吗？

师：从上面的讨论，请同学们总结一下速度、速度变化量、加速度三者的关系。

生：速度大的物体，加速度可能为零；速度变化量很小的物体，如果时间很短，加速度也可能很大。加速度的大小由初、末速度，加速度三个量共同决定。

五、学以致用，回归生活

展示图片：不同汽车的百公里加速时间——奇瑞汽车11.64s，奥迪A4汽车7s，宝马汽车6.3s，兰博基尼3.8s。

师：若你家现在要买车，请根据本节课的知识，选择汽车并说明理由。

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【板书设计】

§1.5加速度

一、定义：速度的变化量与发生这个变化所用时间的比值。

公式：av

t二、物理意义：描述速度变化的快慢

三、单位：m/s2

四、方向：与速度变化量方向相同

加速时a、v同向

减速时a、v反向

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