抛体运动的规律

文|孟繁伟

本课在上节课实验研究的基础上，从理论分析的角度或者说从运动合成与分解的角度研究平抛运动的规律。从教学内容看是以抛体运动为载体，强化巩固研究曲线运动的一般方法。在教学设计上应该让学生体会研究曲线运动的一般方法（合成与分解），即化繁为简、化曲为直的思想方法，对这种研究问题的思想方法的内化是本课的教学核心。教材的编写体现了从知识的学习到思想方法的内化与升华。还有一点也就是再次让同学们体会等效的思想方法。教材这样编写体现了科学思维这一核心素养在课堂教学中的落实。

教材文本指出“本节我们将从理论分析的角度，对抛体运动的规律作进一步分析”，“理论分析”这几个字是本课教学的核心，教学设计要围绕这一要求展开，即要从推理演绎的角度认识平抛运动的规律，假如教学环节设计还以实验观察总结为主就背离了教材编写者的意图。以前教材编写的方式与现行教材的编写理念不同。现行教材的第三节是从实验角度出发，通过对实验的观察、归纳、分析等来研究平抛运动的规律，第四节也就是本节课是从演绎推理的角度研究平抛运动的规律，从认知层级看本节课的认知层级高于上节课的认知层次，这样编写教材符合人的认知的规律，即从感性认识到理性认识。体现了科学思维在教学中的落实。科学思维即是分析综合、推理论证等方法在科学领域的具体运用。

教材文本“为了得到物体的速度与时间的关系，要先分析物体受到的力，由合力求出物体的加速度，进而得到物体的速度与时间的关系”这段文本体现了研究运动的一般方法，即由动力学的角度解释运动学的规律，这加深了同学对物理观念的认同（物理观念：从物理学视角解释自然现象和解决实际问题的基础），也是培养学生用物理观念中的力和运动的观念解释生活中的物理现象。

对平抛运动的位移与轨迹这部分内容，在教学中依然是让学生明白平抛物体的位移随时间不断发生变化，于是把位移分解为水平方向和竖直方向的分位移进行研究。明确了水平位移与竖直位移与随时间之间的关系，然后再通过合成的方法得到位移随时间的变化规律。这也是研究问题的方法之一，即把合运动中每个分运动规律都弄明白了也就知道了合运动的规律了。这样研究问题的方法符合从局部到整体的研究方法。这部分的内容也体现了科学思维的落实。（科学思维是从物理学视角对客观事物的本质属性、内在规律及相互关系的认识方式）

对平抛运动物体轨迹的教学设计，可以引导学生从数形结合（抛物线参数方程）的角度解决这个问题，水平位移是速度与时间的乘积，竖直运动中也是含有时间的一元二次方程，把两个方程联立消去时间这个参数就能得到平抛运动的轨迹方程。本节课教学一以贯之的是从演绎推理的角度认识平抛运动的规律，即位移、速递、加速度、轨迹的规律等。

教材第三课是从实验的角度研究抛体运动的规律，本节课是从演绎推理的角度研究平抛运动的规律。如果学生基础较好也可以把两节课整合为一节课完成这部分内容。从知识的角度看是认识和理解平抛运动的规律，从能力的角度看就是把第二节课运动分解与合成方法迁移到研究平抛运动规律中来。能否把合成与分解的方法顺利迁移到本节课中也是评价第二课学习结果的表现之一。所以学生能否把研究曲线运动的等效分解的方法迁移到研究平抛运动规律上来是本节课教学的核心问题。

在实际教学中要从整体上把握这部分内容的学习，要结合学生的具体情况设计教学环节。这也是我常说的要通览教材，要把每一节教材的内容放到单元中思考甚至整本书中进行思考，不能一叶障目不见泰山，这些都是大单元教学围绕核心概念组织教学的要求。