2024年圆周运动的高端备课研究论文

圆周运动的高端备课研究论文

“圆周运动”是继平抛运动后又一种特殊的曲线运动，它既是曲线运动的延伸，又为万有引力和天体运动打下基础，在教学中具有承前启后的作用.鉴于此，我们在深入分析教材编写不足的基础上，提出了“圆周运动”教学的高端备课.

1现行教材编写的不足

“圆周运动”是人教版教材必修2第五章第四节的内容，教材首先举出“电风扇”、“时车扩、“田径场弯道赛跑”等日常生活中的实例，让学生感知圆周运动.然后通过思考与讨论得出线速度的概念，并给出匀速圆周运动的定义，指出“圆周运动快慢还可以用它与圆心连线扫过的角度来快描述”，从而引出角速度概念，最后推导出角速度与线速度的关系[l].我们认为，教材的编排存在一些有待商榷的地方.

第一，把线速度放在角速度之前讲解并不合理.一方面，线速度属于线量范畴，学生接受线速度的概念并没有困难，而且，这样的编排并不能由线速度概念合乎逻辑地得出“角速度”概念;另一方面，把线速度与角速度看作同等重要，没有能突出教学的重点与难点.

第二，在学习圆周运动之前，学生己经对直线运动及平抛运动有了深入了解，平抛运动虽属于曲线运动，但由于“运动的独立作用”原理，通过“化曲为直”可以解决平抛运动问题.但在圆周运动中，“化曲为直”的方法并不适用，这就需要引入新的物理:霸一“角量”，来描述其运动规律.然而，学生并没有用“角量”描述物体运动的经历，因此用“角量”描述圆周运动可谓教学思想上的重大跨越，这是在圆周运动教学中应当特别指出的.

2体现教学逻辑的高端备课

2. 1类比分析，引入角速度的定义

我们认为，圆周运动的教学应当通过向学生讲述科技史，尤其是中国古代科技发展的进程，从而自然地进行导入.教师应当指出，在我国数学发展的历史中，即便有“九章算术”、”勾股定理”等成就的获得，仍然还是局限于“线量”的思维方式而从未产生过“角度”的概念，由此可知“角度”概念产生之艰难.鉴于此，本节课的核心思想即为—用“角量”来描述圆周运动.

用“线量”定义物理量的方法学生己经非常熟悉，这些物理量通常就是位移、速度、加速度等.教师可以告诉学生“线量”与“角量”在描述物体运动时具有完全相同的地位.因此，在直线运动中用“线量”定义物理量的方法，完全适用于圆周运动中用“角量”定义物理量.所以，采用“类比”方法很容易就可以得出角速度的`定义.

3教学启示

备课是物理教师专业性的工作，无论按照何种顺序呈现教学内容，备课工作都应关顾物理知识的内在逻辑，力求符合学生的认知水平，同时符合教学的逻辑.总结上述教学设计，我们得到以下三点启示.

3. 1备课应揭示物理教学的本质

在学习圆周运动之前，学生习惯于运用“线量”来描述物体的运动，而圆周运动则是用“角量”对物体运动进行描述.因此，从用“线量”描述直线运动到用“角量”描述圆周运动，这事实上是认知方式的分水岭.鉴于此，高端备课从教学的本质出发，重视认知方式的转变，明确指出描述物体运动的两条路线分别是“线量”与“角量”，注重“角位移”概念引入的关键性步骤，将“角速度”作为圆周运动教学的切入点，并随着“角速度”概念的引入，逐步突破“线速度与角速度关系”与“线速度概念”的教学，从而有效地促进了圆周运动教学的优化.

3. 2备课应注重突破思维定势

中国自古虽有对勾股术、测圆术、弧矢术的深入研究，但对“角量”的研究则严重不足，这样，“角量”描述物体运动的认知盲区就很有可能在学生学习圆周运动中“重演”.在学习圆周运动之前，学生的思维处于运用“线量”描述物体运动的状态，较难接受运用“角速度”描述圆周运动的思维方式.因此，圆周运动备课的重点就在于如何打破学生的思维定势.高端备课通过科技史的引入，将学生的思维从被组织状态向临界状态过渡，最后突破学生的思维定势，从而完成了从“线量”到“角量”描述圆周运动的认知飞跃.

3. 3备课应体现物理教学的逻辑

所谓教学的逻辑，就是教学过程中诸要素呈现的顺序.由于圆周运动教学对逻辑性有着特殊的要求，因此，先建立角速度的概念，再导出“角速度”与“线速度”的关系，最后得出线速度概念，这样的教学设计将“角速度’,‘角速度与线速度的关系’,“线速度”按照学生的认知顺序整合在教学过程中，重点突出、层次清晰，体现了对学生原有知识水平的关顾，从而彰显了物理高端备课的独特内涵.

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