高中物理新課標(biāo)教材人教版必修1第二章第4節(jié)《自由落體運(yùn)動(dòng)》，有兩個(gè)教學(xué)重點(diǎn)：①自由落體運(yùn)動(dòng)定義：物體只在重力作用下從靜止開始下落的運(yùn)動(dòng)叫做自由落體運(yùn)動(dòng)；②自由落體運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)：自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。關(guān)于第一點(diǎn)，教材提供的方法是用牛頓管演示不同物體分別在有空氣的環(huán)境和接近真空的環(huán)境中的下落情況，然后進(jìn)行推理，理想升華到真空情況，由此引出自由落體運(yùn)動(dòng)的定義。
牛頓管實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵是抽氣，對(duì)條件好的學(xué)校有真空泵，抽氣快、效果好。而條件較差的學(xué)校只有手搖抽氣機(jī)，光抽氣就要十幾分鐘且效果不一定理想，往往出現(xiàn)重復(fù)抽氣情況。如果采用傳統(tǒng)教學(xué)法，后面的教學(xué)內(nèi)容還可草草對(duì)付過去。但如果運(yùn)用符合新課標(biāo)的《探究式教學(xué)模式》，那就只有“望洋興嘆”了。也有的教師對(duì)牛頓管實(shí)驗(yàn)作了這樣的改進(jìn)：上課前抽氣，上課時(shí)先演示物體在接近真空環(huán)境中下落，再將管內(nèi)氣體放掉，演示物體在有空氣的環(huán)境中下落。這雖然大大節(jié)省了時(shí)間，但不當(dāng)著學(xué)生的面抽氣，有違實(shí)驗(yàn)的真實(shí)性。另外，牛頓管演示還有個(gè)觀察性缺陷，學(xué)生隔得遠(yuǎn)，現(xiàn)象不易觀察清楚。
我在使用現(xiàn)行人教版教材（必修第一冊(cè)）采用“探究式”進(jìn)行《自由落體運(yùn)動(dòng)》一節(jié)的教學(xué)時(shí)（當(dāng)時(shí)湖南高中還未實(shí)施新課程），對(duì)牛頓管實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了徹底的改進(jìn)，那就是棄之不用，代之以簡(jiǎn)單的學(xué)生實(shí)驗(yàn)。我在經(jīng)過提出問題：現(xiàn)實(shí)生活中輕重不同的物體由靜止下落誰快誰慢？學(xué)生猜想：重的快、輕的快或一樣快兩個(gè)環(huán)節(jié)后指導(dǎo)學(xué)生做了下列兩個(gè)小實(shí)驗(yàn)：
實(shí)驗(yàn)一：將一張展開的紙片和一塊橡皮擦（或鑰匙片等）從同一高度同時(shí)由靜止釋放，觀察誰快誰慢？
實(shí)驗(yàn)二：將紙片揉成小團(tuán)，重做實(shí)驗(yàn)。
學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)后思考：①物體下落快慢與物體的輕重（重力）有關(guān)嗎？②影響物體下落快慢的因素是什么？
結(jié)論：物體下落快慢與重力無關(guān)，影響下落快慢的因素是空氣阻力。
推理升華：
教師：如果沒有空氣阻力，也即物體只受重力作用，不同物體從同一高度同時(shí)由靜止下落會(huì)出現(xiàn)什么結(jié)果？
學(xué)生：所有物體下落快慢相同（或說所有物體同時(shí)落地）。
歸納：如果沒有空氣阻力，一切物體在重力作用下由靜止下落快慢相同，運(yùn)動(dòng)方向豎直向下。
在此基礎(chǔ)上就可引出自由落體運(yùn)動(dòng)的定義。
與牛頓管演示實(shí)驗(yàn)相比，本改進(jìn)實(shí)驗(yàn)有下列特點(diǎn)：
1、易行。利用學(xué)生身邊的物件做實(shí)驗(yàn)，隨手可得，效果明顯，特別是耗時(shí)少，為后面自由落體運(yùn)動(dòng)性質(zhì)的探究節(jié)約了大量的時(shí)間；
2、科學(xué)。本改進(jìn)實(shí)驗(yàn)盡管達(dá)不到牛頓管的高真空度，但足以證明了影響物體下落快慢的因素是空氣阻力，經(jīng)過推理升華，同樣得到牛頓管實(shí)驗(yàn)的結(jié)論。
3、激趣。本改進(jìn)實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生親身體驗(yàn)了一次科學(xué)探究的高層大法-理想實(shí)驗(yàn)，大大激發(fā)了學(xué)生科學(xué)探究的欲望。
4、超前：本改進(jìn)實(shí)驗(yàn)完全符合新課標(biāo)理念：變學(xué)生的被動(dòng)學(xué)習(xí)為主動(dòng)學(xué)習(xí)；變學(xué)生被動(dòng)接受為主動(dòng)參與；變只重視結(jié)果為既重結(jié)果，更重過程。
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