1、創新模仿式教學案例I落體運動的規律（高中物理必修教材第一冊第二章第九節）所謂創新模仿式教學，就是指在課堂上老師采取一種指導學生通過創新模仿方 式嘗試尋找、發現、學習物理概念和物理規律的教學方法。這種 教學方法，不是以教師講解為主，而是在學生事先做好準備的前 提下，在教師指導下由學生自行講解或討論， 以學生的活動為主。這個專題是一個嘗試，教學中應根據實際情況， 盡量讓學生多動 手動腦，運用所學的知識分析解決問題， 由此學習和體會一些解 決問題的科學方法。創新模仿式的學習方法，關鍵在于學生對學 習材料（包括教材和資料）的感悟和創新，運用模擬、轉換、理 想化方法等思想，通過積極的知識遷移和啟發聯想來

2、實現創造性學習，抓住學習的本質。本文以研究自由落體運動的規律這一 課題為例，試著對創新模仿式教學進行闡述。在組織創新模仿式 教學時，建立在生活事實、演示實驗和學科歷史等三個基礎的創新模仿活動貫穿于課堂教學始終，尤其表現在四個主要教學環節上。我們先來談談創新模仿教學活動的三個基礎、生活事實 生活給了我們有益的啟示，物理規律正是由生活現象中來的，抽象出來的規律具有本質的普遍意義，它反復出現在許多物 理現象中。中學物理教材的各章節的知識性內容幾乎都采取了例證的方法，用具體、形象化的例子說明問題讓學生感到真實。既然物理概念和規律源于例子又回到例子上，學習時就要運用典型 的例子幫助驗證、學習和理解它們。

3、我們可以從生活現象出發， 融入學習內容，或者由學習內容聯想生活。 這樣可以化陌生為熟 悉，由熟悉推出未知，而且要學會舉一反三。想不通的道理，看 看生活現象，平時注意積累典型例子加深理解， 提高全面認識的 能力。 例一 創新模仿基礎之生活事實：用繩子懸掛著的物體，如果繩子斷了，物體會掉下來；樹上的果實，成熟后會掉下來;手里捏著的粉筆，松開手后會掉下來。問題導學：物體為什么會下落？ 研究方法：觀察與分析分析：物體的下落運動是 一種常見的運動，學生熟知，但很少有人去注意它。通過細心的 觀察，綜合分析眾多的實例。師生討論歸納得出結論：物體之所 以會下落，是由于受到了重力的作用。 從觀察生活現象事實到得

4、出結論的過程就運用了創新模仿。二、演示實驗 物理學是一 門實驗科學。所以，課堂上指導學生自己動手做小實驗很重要。在學習物理的過程中，一方面要善于應用學到的理論去解釋日常 生活中所見到的現象，另一方面要善于“動手”， 通過實踐去檢 驗真理，雙向聯系，看一看感性認識是不是正確，在實踐和應用中學習概念。課堂上，學生關注實驗結果反映了什么樣的物理規律，也可以從其中體會到了科學研究的樂趣。例二創新模仿基礎之演示實驗：取一截粉筆和一張小紙片（粉筆比紙片重），從同一高處同時釋放。問題導學：什么樣的物體下落得更快？物體下落快慢是不是跟重力有關？什么原因導致它們先后落地?分析：通過觀察和體驗，由演示實驗可見：粉

5、筆比紙下落快粉筆 先落地。師生討論：為什么呢？空氣阻力是影響物體下落快慢的 重要因素。還可以思考得出:如果設法消除空氣阻力，會怎樣?當阻力很小，可以忽略時，物體下落是不是可視為自由落體運 動？通過演示實驗與物理教學的整合，用實驗、觀察、推理、極 端外推、悖論等研究方法創新模仿， 加深了學生對自由落體運動的感性認識，加深了他們對這類問題的理解。三、學科歷史 物 理教學改革的目的之一，是對學主進行培養和訓練科研人員應具 有的素質和能力，要形成科學的思維方法。 這就要求我們將物理 教學和學科歷史結合，具體地講就是善于把學生推到若干年前讓什么他們從當時的科學背景出發去重溫科學家們在什么問題上，環節中、

6、什么情況下，用什么方法和思想作出了科學發明和發現的突破性步驟，從而把這些關鍵的步驟聯系起來。例三創新模仿基礎之學科歷史：教材P70頁閱讀材料伽利略對自由落體運動的研究問題導學：伽利略的研究方法是什么?分析:這部分內容應以學生自學為主， 老師適當引導。關于落體運動的 規律，歷史曾經出現過兩種截然不同的觀點。 應該闡明：歷史上， 伽利略首先通過落體佯謬的思想進行實驗，否定亞里斯多德的物 體越重下落越快的結論；最后將斜面實驗推廣，得出結論。伽利 略開創的研究方法是提出假設-數學推理-實驗驗證-合理外推。這種方法對科學研究具有重大的啟蒙作用，至今仍是重要科研方法之一。今天我們就是要踏著歷史發展的腳印，

7、研究一下落 體運動究竟是什么運動，遵循什么規律，使教和學的思路去盡量 接近科學家認識的思路。 通過對學科歷史的創新模仿， 激發學生的學習興趣，培養科學的思維方法，這也是物理教學實質性改革的途徑和方向，是培養創造型人才的一個有效途徑。在組織創新模仿式教學時，應將基于上述三個基礎的創新模仿活動貫穿于課堂教學始終，尤其表現在以下四個主要教學環節中新課導入例四 目的：物體下落快慢的因素分析創新模仿基礎之演示實驗：取大小不同的兩張紙，將小紙片揉成一團，從同一高處同時釋放。問題導學：究竟是重的物體下落快還是輕的物體下落快呢？分析：實驗現象表明小紙團先落地， 這說明 輕的物體比重的物體下落快。通過簡單的小實

8、驗使學生認識到: 通常看到的下落有快有慢， 是由于空氣阻力的影響。自由落體運動在地球大氣層里是一種理想運動， 但掌握了這種理想運動的規律，也就為研究實際運動打下了基礎。問題導學：如果完全沒有空氣阻力的影響，或者空氣阻力不太大，與重力相比較可以忽略時，實際的落體運動可以近似地當作自由落體運動。同學們猜想一下，那時，輕、重物體誰下落得快呢?創新模仿基礎之演示實驗:頓管實驗 分析：用牛頓管演示不同物體在沒有空氣阻力的影響下的下落情況。 強調管內空氣已被抽得很稀薄， 空氣 阻力的影響非常小。可見：如果沒有空氣阻力的影響，不同物體F落的快慢是一樣的。這些實驗現象可以使學生充分認識到空氣阻力的存在掩蓋了自

9、由下落的物體的規律，需要排除空氣阻力的影響才能發現自由下落物體的運動規律，很自然的引出了理想運動自由落體運動，并為下面的研究做好鋪墊。 這種創新模仿建立概念的程序，對中學生來說是比較容易接受的。二、知識講解例五目的：科學方法教育創新模仿基礎之演示實驗: 取大小不同的兩張紙，將小紙片揉成一團，從同一高處同時釋放。問題導學：實際的落體運動可以近似地當作自由落體運動，這種理想運動忽略哪些次要因素？分析：在科學研究中，我們常常 采取忽略一些次要因素，從最簡的問題入手的方法。 紙片受到的 空氣阻力明顯地比紙團受到的空氣阻力大，所以紙片下落較慢。在落體排除空氣阻力的影響才能發現自由下落物體的運動規律， 運

10、動中，先排除空氣阻力，研究物體在沒有空氣阻力條件下的運動，這就是自由落體運動。知識擴展：科學方法的教學是本節 的一個重要教學內容。通過對理想化方法的創新模仿， 學習分析 和處理表面現象，發現其掩蓋下的規律，再用規律解決實際問題 的物理方法。引導學生通過討論學習本節內容， 教學中可將自由落體運動擴展到別的星球，還可引伸到豎直上拋，為學生活用知識奠定基礎，還有利于激發學習的積極性和培養能力。三、誤區排解 同學們經常和物理現象打交道，在學習掌握其規律之 前，已有許多感性認識，如果能夠正確理解，那對學習物理將十 分有利。遺憾的是，這些感性認識往往會掩蓋住事物的內在實質，而給人以錯覺。生活中有一些感覺不

11、總是正確的，不能把生活中的經驗，感覺當成規律來用。在學習物理概念時，要了解哪些日 常觀念是不科學的，通過多個例子去證明它是錯誤的， 從而排除 干擾，正確理解物理概念。要特別注意的是曾經犯過錯誤的典型 例子，往往可以警示自己，碰到類似問題時不再或少犯同樣的錯誤。 例六 目的：排除認識上的誤區 創新模仿基礎之生活事實：我們平時常見的現象是，重的物體下落快。問題導學：我們是不是由日常經驗得出這樣的結論， 重的物體比輕的物體下落 快？ 分析：學生由于受日常經驗的影響， 對物體的墜落普遍存 在重快輕慢的錯誤認識。要消除學生的從生活中得來的錯誤觀 念，培養學生透過現象看到本質的認識觀， 這是本節教學的難點

12、 之一，關鍵在于說明不同物體下落的加速度都是重力加速度g。由于對日常經驗印象很深， 所以做好演示實驗十分重要。 除了牛 頓管的實驗之外，還可以做許多簡單易行的小實驗， 使學生明確認識，日常見到的現象是因為受空氣阻力的影響的緣故。引導學生建立正確觀念：任何物體的自由落體運動都是完全相同的，即四、無論何種物體、是輕是重，它們下落的速度都是相同的。習題檢測要真正理解掌握概念，只有通過實踐和應用才能實現。 規律具有普遍性，因此可以直接模仿運用，我們應該把著眼點放在觀察分析現象、利用知識解決實際問題的能力培養上，要把主要精力聚焦在加強對基礎知識的理解深度上，要養成 定向思維的習慣。所謂科學的思維方法，淺

13、顯地說，就是以客觀 存在的事實作為出發點，經過觀察分析、對比鑒別，利用綜合歸納或演繹推理，得出對事物規律的理解。例七目的：應用自由落體運動規律解題創新模仿基礎之生活事實：前面學習過勻加速直線運動的規律Vt=VO+at ； S=V0t+0.5at2 ； Vt2V02=2as問題導學：自由落體運動是初速度為0的勻加速直線運動，是否可以直接創新模仿？分析：直接創新模仿導出自由落體運動規律：Vt=gt ； h=0.5gt2 ； Vt2 =2gh知識擴展：自由落體運動在地球大氣層里是一種理想運動，掌握了這種理想運動 的規律，也就為研究實際運動打下了基礎。當空氣阻力不太大， 與重力相比較可以忽略時，實際的

14、落體運動可以近似地當作自由 落體運動。理解自由落體運動的實質， 掌握自由落體運動的規律 運用理想化方法，通過比較重力與空氣阻力的大小， 將實際問題 轉化為自由落體問題。老師可以舉一些變式練習， 讓學生當堂完 成。例如：通過石子下落測量井口到水面的深度；宇航員也可用 此法，測算星球上一個深洞的深度。通過對例題的進一步討論，把學生的認識引向具體問題具體分析的更深層次，促進知識轉化為技能。 如上所述，本節課具有下述特點：1、本堂課沒有 回避問題，而是分析問題的困難，提出研究問題的方法是：讓學 生結合實際更好地理解自由落體運動規律，理解自由落體的條 件、空氣阻力的影響。整節課從實踐到理論分析，再到實踐

15、，將 實踐、實驗和歷史與課程很好的融為一體， 體現了科學研究問題 的全過程，邏輯推理清晰，步步深入。先讓學生觀察實驗，認識 到是空氣阻力造成問題復雜的原因。演示實驗和伽利略的巧妙推理的介紹，為學生進行科學探究創造條件，真實、直觀、生動、形象，抓住了關鍵，給學生留下深刻印象，激發了學生探究的積極性。2、本節課采用現代認知心理學的教學理論設計，利用了創新模仿方式進行教學，充實了內容，騰出了時間，讓學生充 分地、獨立地積極思維，能較好體現物理思想和物理方法。課堂 創新氛圍濃郁，抓住教學的某些環節，有利于學生創造意識的培養。學生相互探討、交流、學習，思維活躍，體驗研究問題、尋求規律的科學研究過程，抓住

16、課堂教學的制試點，啟發學生創造性運用，使學生在獲取知識的同時， 創造性思維和創造能力得到發展。值得進一步研究的問題是： 在用創新模仿啟發學生討論 分析得出結論，如何更好地引導、啟發，更好地培養學生的創新 精神、獨立思考能力，需要更深入地研究。總之，希望在教學過程 中有更多更好的教法和學法創造出來。（高中物理必修教材第一冊第二章第九節）所謂創新模仿式教學，就是指在課堂上老師采取一種指導學生通過創新模仿方 式嘗試尋找、發現、學習物理概念和物理規律的教學方法。這種 教學方法，不是以教師講解為主，而是在學生事先做好準備的前 提下，在教師指導下由學生自行講解或討論， 以學生的活動為主。這個專題是一個嘗試

17、，教學中應根據實際情況， 盡量讓學生多動 手動腦，運用所學的知識分析解決問題， 由此學習和體會一些解 決問題的科學方法。創新模仿式的學習方法，關鍵在于學生對學 習材料（包括教材和資料）的感悟和創新，運用模擬、轉換、理想化方法等思想，通過積極的知識遷移和啟發聯想來實現創造性學習，抓住學習的本質。本文以研究自由落體運動的規律這一 課題為例，試著對創新模仿式教學進行闡述。在組織創新模仿式 教學時，建立在生活事實、演示實驗和學科歷史等三個基礎的創新模仿活動貫穿于課堂教學始終，尤其表現在四個主要教學環節上。我們先來談談創新模仿教學活動的三個基礎、生活事實 生活給了我們有益的啟示，物理規律正是由生活現象中

18、來的，抽象出來的規律具有本質的普遍意義，它反復出現在許多物理現象中。中學物理教材的各章節的知識性內容幾乎都采取了例證的方法，用具體、形象化的例子說明問題讓學生感到真實。既然物理概念和規律源于例子又回到例子上，學習時就要運用典型 的例子幫助驗證、學習和理解它們。我們可以從生活現象出發， 融入學習內容，或者由學習內容聯想生活。 這樣可以化陌生為熟 悉，由熟悉推出未知，而且要學會舉一反三。想不通的道理，看 看生活現象，平時注意積累典型例子加深理解， 提高全面認識的 能力。 例一 創新模仿基礎之生活事實：用繩子懸掛著的物體，如果繩子斷了，物體會掉下來；樹上的果實，成熟后會掉下來;手里捏著的粉筆，松開手

19、后會掉下來。問題導學：物體為什么會下落？ 研究方法：觀察與分析分析：物體的下落運動是種常見的運動，學生熟知，但很少有人去注意它。通過細心的 觀察，綜合分析眾多的實例。師生討論歸納得出結論：物體之所 以會下落，是由于受到了重力的作用。 從觀察生活現象事實到得出結論的過程就運用了創新模仿。二、演示實驗物理學是一門實驗科學。所以，課堂上指導學生自己動手做小實驗很重要。在學習物理的過程中，一方面要善于應用學到的理論去解釋日常 生活中所見到的現象，另一方面要善于“動手”， 通過實踐去檢 驗真理，雙向聯系，看一看感性認識是不是正確，在實踐和應用中學習概念。課堂上，學生關注實驗結果反映了什么樣的物理規律，也

20、可以從其中體會到了科學研究的樂趣。例二創新模仿基礎之演示實驗：取一截粉筆和一張小紙片（粉筆比紙片重），從同一高處同時釋放。問題導學：什么樣的物體下落得更快？物 體下落快慢是不是跟重力有關？什么原因導致它們先后落地?分析：通過觀察和體驗，由演示實驗可見：粉筆比紙下落快粉筆 先落地。師生討論：為什么呢？空氣阻力是影響物體下落快慢的 重要因素。還可以思考得出:如果設法消除空氣阻力，會怎樣?當阻力很小，可以忽略時，物體下落是不是可視為自由落體運 動？通過演示實驗與物理教學的整合，用實驗、觀察、推理、極 端外推、悖論等研究方法創新模仿，加深了學生對自由落體運動的感性認識，加深了他們對這類問題的理解。三、

21、學科歷史 物 理教學改革的目的之一，是對學主進行培養和訓練科研人員應具 有的素質和能力，要形成科學的思維方法。 這就要求我們將物理 教學和學科歷史結合，具體地講就是善于把學生推到若干年前讓什么他們從當時的科學背景出發去重溫科學家們在什么問題上， 環節中、什么情況下，用什么方法和思想作出了科學發明和發現的突破性步驟，從而把這些關鍵的步驟聯系起來。例三創新模仿基礎之學科歷史：教材P70頁閱讀材料伽利略對自由落體運動的研究問題導學：伽利略的研究方法是什么?分析:這部分內容應以學生自學為主， 老師適當引導。關于落體運動的 規律，歷史曾經出現過兩種截然不同的觀點。 應該闡明：歷史上， 伽利略首先通過落體

22、佯謬的思想進行實驗，否定亞里斯多德的物 體越重下落越快的結論；最后將斜面實驗推廣，得出結論。伽利 略開創的研究方法是提出假設-數學推理-實驗驗證-合理外推。這種方法對科學研究具有重大的啟蒙作用，至今仍是重要科研方法之一。今天我們就是要踏著歷史發展的腳印，研究一下落 體運動究竟是什么運動，遵循什么規律，使教和學的思路去盡量 接近科學家認識的思路。 通過對學科歷史的創新模仿， 激發學生的學習興趣，培養科學的思維方法，這也是物理教學實質性改革的途徑和方向，是培養創造型人才的一個有效途徑。在組織創新模仿式教學時，應將基于上述三個基礎的創新模仿活動貫穿于課堂教學始終，尤其表現在以下四個主要教學環節中新課

23、導入例四 目的：物體下落快慢的因素分析創新模仿基礎之演示實驗：取大小不同的兩張紙，將小紙片揉成一團，從同一高處同時釋放。問題導學：究竟是重的物體下落快還是輕的物體下落快呢？分析：實驗現象表明小紙團先落地， 這說明 輕的物體比重的物體下落快。通過簡單的小實驗使學生認識到: 通常看到的下落有快有慢， 是由于空氣阻力的影響。自由落體運動在地球大氣層里是一種理想運動， 但掌握了這種理想運動的規律，也就為研究實際運動打下了基礎。問題導學：如果完全沒有空氣阻力的影響，或者空氣阻力不太大，與重力相比較可以忽略時，實際的落體運動可以近似地當作自由落體運動。同學們猜想一下，那時，輕、重物體誰下落得快呢?創新模仿

24、基礎之演示實驗：牛頓管實驗 分析：用牛頓管演示不同物體在沒有空氣 阻力的影響下的下落情況。 強調管內空氣已被抽得很稀薄， 空氣 阻力的影響非常小。可見：如果沒有空氣阻力的影響，不同物體F落的快慢是一樣的。這些實驗現象可以使學生充分認識到空氣阻力的存在掩蓋了自由下落的物體的規律，需要排除空氣阻力的影響才能發現自由下落物體的運動規律，很自然的引出了理想運動一一自由落體運動，并為下面的研究做好鋪墊。 這種創新模仿建立概念的程序，對中學生來說是比較容易接受的。二、知識講解例五目的：科學方法教育創新模仿基礎之演示實驗: 取大小不同的兩張紙，將小紙片揉成一團，從同一高處同時釋放。問題導學：實際的落體運動可

25、以近似地當作自由落體運動，這種理想運動忽略哪些次要因素？分析：在科學研究中，我們常常 采取忽略一些次要因素，從最簡的問題入手的方法。 紙片受到的 空氣阻力明顯地比紙團受到的空氣阻力大，所以紙片下落較慢。排除空氣阻力的影響才能發現自由下落物體的運動規律，在落體 運動中，先排除空氣阻力，研究物體在沒有空氣阻力條件下的運動，這就是自由落體運動。知識擴展：科學方法的教學是本節的一個重要教學內容。通過對理想化方法的創新模仿， 學習分析 和處理表面現象，發現其掩蓋下的規律，再用規律解決實際問題 的物理方法。引導學生通過討論學習本節內容， 教學中可將自由落體運動擴展到別的星球，還可引伸到豎直上拋，為學生活用

26、知識奠定基礎，還有利于激發學習的積極性和培養能力。三、誤區排解 同學們經常和物理現象打交道，在學習掌握其規律之 前，已有許多感性認識，如果能夠正確理解，那對學習物理將十 分有利。遺憾的是，這些感性認識往往會掩蓋住事物的內在實質，而給人以錯覺。生活中有一些感覺不總是正確的，不能把生活中的經驗，感覺當成規律來用。在學習物理概念時，要了解哪些日常觀念是不科學的，通過多個例子去證明它是錯誤的，從而排除干擾，正確理解物理概念。要特別注意的是曾經犯過錯誤的典型 例子，往往可以警示自己，碰到類似問題時不再或少犯同樣的錯誤。 例六 目的：排除認識上的誤區 創新模仿基礎之生活事實：我們平時常見的現象是，重的物體

27、下落快。問題導學：我們是不是由日常經驗得出這樣的結論， 重的物體比輕的物體下落快?分析：學生由于受日常經驗的影響， 對物體的墜落普遍存 在重快輕慢的錯誤認識。要消除學生的從生活中得來的錯誤觀 念，培養學生透過現象看到本質的認識觀， 這是本節教學的難點 之一，關鍵在于說明不同物體下落的加速度都是重力加速度g。由于對日常經驗印象很深， 所以做好演示實驗十分重要。 除了牛 頓管的實驗之外，還可以做許多簡單易行的小實驗， 使學生明確認識，日常見到的現象是因為受空氣阻力的影響的緣故。引導學生建立正確觀念：任何物體的自由落體運動都是完全相同的，即四、無論何種物體、是輕是重，它們下落的速度都是相同的。習題檢

28、測要真正理解掌握概念，只有通過實踐和應用才能實現。 規律具有普遍性，因此可以直接模仿運用，我們應該把著眼點放在觀察分析現象、利用知識解決實際問題的能力培養上，要把主要精力聚焦在加強對基礎知識的理解深度上，要養成定向思維的習慣。所謂科學的思維方法，淺顯地說，就是以客觀存在的事實作為出發點，經過觀察分析、對比鑒別，利用綜合歸納或演繹推理，得出對事物規律的理解。例七目的：應用自由落體運動規律解題創新模仿基礎之生活事實:前面學習過勻加速直線運動的規律Vt=VO+at ； S=V0t+0.5at2 ； Vt2V02=2as問題導學：自由落體運動是初速度為0的勻加速直線運動，是否可以直接創新模仿？分析：直

29、接創新模仿導出自由落體運動規律：Vt=gt ； h=0.5gt2 ； Vt2 =2gh知識擴展：自由落體運動在地球大氣層里是一種理想運動，掌握了這種理想運動 的規律，也就為研究實際運動打下了基礎。當空氣阻力不太大， 與重力相比較可以忽略時，實際的落體運動可以近似地當作自由 落體運動。理解自由落體運動的實質， 掌握自由落體運動的規律 運用理想化方法，通過比較重力與空氣阻力的大小， 將實際問題 轉化為自由落體問題。老師可以舉一些變式練習， 讓學生當堂完 成。例如：通過石子下落測量井口到水面的深度；宇航員也可用此法，測算星球上一個深洞的深度。通過對例題的進一步討論，把學生的認識引向具體問題具體分析的

30、更深層次，促進知識轉化為技能。如上所述，本節課具有下述特點：1 、本堂課沒有回避問題，而是分析問題的困難，提出研究問題的方法是：讓學 生結合實際更好地理解自由落體運動規律，理解自由落體的條 件、空氣阻力的影響。整節課從實踐到理論分析，再到實踐，將 實踐、實驗和歷史與課程很好的融為一體， 體現了科學研究問題 的全過程，邏輯推理清晰，步步深入。先讓學生觀察實驗，認識 到是空氣阻力造成問題復雜的原因。演示實驗和伽利略的巧妙推 理的介紹，為學生進行科學探究創造條件，真實、直觀、生動、形象，抓住了關鍵，給學生留下深刻印象，激發了學生探究的積極性。2、本節課采用現代認知心理學的教學理論設計，利用了創新模仿

31、方式進行教學，充實了內容，騰出了時間，讓學生充 分地、獨立地積極思維，能較好體現物理思想和物理方法。課堂 創新氛圍濃郁，抓住教學的某些環節，有利于學生創造意識的培 養。學生相互探討、交流、學習，思維活躍，體驗研究問題、尋 求規律的科學研究過程，抓住課堂教學的制試點，啟發學生創造 性運用，使學生在獲取知識的同時， 創造性思維和創造能力得到發展。值得進一步研究的問題是： 在用創新模仿啟發學生討論 分析得出結論，如何更好地引導、啟發，更好地培養學生的創新 精神、獨立思考能力，需要更深入地研究。總之，希望在教學過 程 中有更多更好的教法和學法創造出來。（高中物理必修教材第一冊第二章第九節）所謂創新模仿

32、式教學，就是指在課堂上老師采取一種指導學生通過創新模仿方 式嘗試尋找、發現、學習物理概念和物理規律的教學方法。這種 教學方法，不是以教師講解為主，而是在學生事先做好準備的前 提下，在教師指導下由學生自行講解或討論， 以學生的活動為主。這個專題是一個嘗試，教學中應根據實際情況，盡量讓學生多動 手動腦，運用所學的知識分析解決問題， 由此學習和體會一些解 決問題的科學方法。創新模仿式的學習方法， 關鍵在于學生對學 習材料（包括教材和資料）的感悟和創新，運用模擬、轉換、理 想化方法等思想，通過積極的知識遷移和啟發聯想來實現創造性學習，抓住學習的本質。本文以研究自由落體運動的規律這一 課題為例，試著對創

33、新模仿式教學進行闡述。在組織創新模仿式 教學時，建立在生活事實、演示實驗和學科歷史等三個基礎的創新模仿活動貫穿于課堂教學始終，尤其表現在四個主要教學環節上。我們先來談談創新模仿教學活動的三個基礎、生活事實 生活給了我們有益的啟示，物理規律正是由生活現象中來的，抽象出來的規律具有本質的普遍意義，它反復出現在許多物 理現象中。中學物理教材的各章節的知識性內容幾乎都采取了例證的方法，用具體、形象化的例子說明問題讓學生感到真實。既然物理概念和規律源于例子又回到例子上，學習時就要運用典型 的例子幫助驗證、學習和理解它們。我們可以從生活現象出發， 融入學習內容，或者由學習內容聯想生活。 這樣可以化陌生為熟

34、悉，由熟悉推出未知，而且要學會舉一反三。想不通的道理，看 看生活現象，平時注意積累典型例子加深理解， 提高全面認識的 能力。 例一 創新模仿基礎之生活事實：用繩子懸掛著的物體，如果繩子斷了，物體會掉下來；樹上的果實，成熟后會掉下來;手里捏著的粉筆，松開手后會掉下來。問題導學：物體為什么會下落？ 研究方法：觀察與分析分析：物體的下落運動是種常見的運動，學生熟知，但很少有人去注意它。通過細心的 觀察，綜合分析眾多的實例。師生討論歸納得出結論：物體之所以會下落，是由于受到了重力的作用。 從觀察生活現象事實到得出結論的過程就運用了創新模仿。二、演示實驗物理學是一門實驗科學。所以，課堂上指導學生自己動手

35、做小實驗很重要。在學習物理的過程中，一方面要善于應用學到的理論去解釋日常 生活中所見到的現象，另一方面要善于“動手”， 通過實踐去檢 驗真理，雙向聯系，看一看感性認識是不是正確，在實踐和應用中學習概念。課堂上，學生關注實驗結果反映了什么樣的物理規律，也可以從其中體會到了科學研究的樂趣。例二創新模仿基礎之演示實驗：取一截粉筆和一張小紙片（粉筆比紙片重），從同一高處同時釋放。問題導學：什么樣的物體下落得更快？物 體下落快慢是不是跟重力有關？什么原因導致它們先后落地?分析：通過觀察和體驗，由演示實驗可見：粉筆比紙下落快粉筆 先落地。師生討論：為什么呢？空氣阻力是影響物體下落快慢的 重要因素。還可以思

36、考得出:如果設法消除空氣阻力， 會怎樣?當阻力很小，可以忽略時，物體下落是不是可視為自由落體運 動？通過演示實驗與物理教學的整合，用實驗、觀察、推理、極 端外推、悖論等研究方法創新模仿， 加深了學生對自由落體運動的感性認識，加深了他們對這類問題的理解。三、學科歷史 物 理教學改革的目的之一，是對學主進行培養和訓練科研人員應具 有的素質和能力，要形成科學的思維方法。 這就要求我們將物理 教學和學科歷史結合，具體地講就是善于把學生推到若干年前讓什么他們從當時的科學背景出發去重溫科學家們在什么問題上，環節中、什么情況下，用什么方法和思想作出了科學發明和發現的突破性步驟，從而把這些關鍵的步驟聯系起來。

37、例三創新模仿基礎之學科歷史：教材P70頁閱讀材料伽利略對自由落體運動的研究問題導學：伽利略的研究方法是什么?分析:這部分內容應以學生自學為主， 老師適當引導。關于落體運動的 規律，歷史曾經出現過兩種截然不同的觀點。 應該闡明：歷史上， 伽利略首先通過落體佯謬的思想進行實驗，否定亞里斯多德的物 體越重下落越快的結論；最后將斜面實驗推廣，得出結論。伽利 略開創的研究方法是提出假設-數學推理-實驗驗證-合理外推。這種方法對科學研究具有重大的啟蒙作用，至今仍是重要科研方法之一。今天我們就是要踏著歷史發展的腳印，研究一下落 體運動究竟是什么運動，遵循什么規律，使教和學的思路去盡量 接近科學家認識的思路。

38、 通過對學科歷史的創新模仿， 激發學生 的學習興趣，培養科學的思維方法，這也是物理教學實質性改革的途徑和方向，是培養創造型人才的一個有效途徑。在組織創新模仿式教學時，應將基于上述三個基礎的創新模仿活動貫穿于課堂教學始終，尤其表現在以下四個主要教學環節中新課導入例四 目的：物體下落快慢的因素分析創新模仿基礎之演示實驗：取大小不同的兩張紙，將小紙片揉成一團，從同一高處同時釋放。問題導學：究竟是重的物體下落快還是輕的物體下落快呢？分析：實驗現象表明小紙團先落地， 這說明 輕的物體比重的物體下落快。通過簡單的小實驗使學生認識到: 通常看到的下落有快有慢， 是由于空氣阻力的影響。自由落體運動在地球大氣層

39、里是一種理想運動， 但掌握了這種理想運動的規律，也就為研究實際運動打下了基礎。問題導學：如果完全沒有空氣阻力的影響，或者空氣阻力不太大，與重力相比較可以忽略時，實際的落體運動可以近似地當作自由落體運動。同學們猜想一下，那時，輕、重物體誰下落得快呢?創新模仿基礎之演示實驗:頓管實驗 分析：用牛頓管演示不同物體在沒有空氣阻力的影響下的下落情況。 強調管內空氣已被抽得很稀薄， 空氣 阻力的影響非常小。可見：如果沒有空氣阻力的影響，不同物體F落的快慢是一樣的。這些實驗現象可以使學生充分認識到空氣阻力的存在掩蓋了自由下落的物體的規律，需要排除空氣阻力的影響才能發現自由下落物體的運動規律，很自然的引出了理

40、想運動一一自由落體運動，并為下面的研究做好鋪墊。 這種創新模仿建立概念的程序，對中學生來說是比較容易接受的。二、知識講解例五目的：科學方法教育創新模仿基礎之演示實驗: 取大小不同的兩張紙，將小紙片揉成一團，從同一高處同時釋放。問題導學：實際的落體運動可以近似地當作自由落體運動，這種理想運動忽略哪些次要因素？分析：在科學研究中，我們常常 采取忽略一些次要因素，從最簡的問題入手的方法。 紙片受到的 空氣阻力明顯地比紙團受到的空氣阻力大，所以紙片下落較慢。排除空氣阻力的影響才能發現自由下落物體的運動規律，在落體 運動中，先排除空氣阻力，研究物體在沒有空氣阻力條件下的運動，這就是自由落體運動。知識擴展

41、：科學方法的教學是本節 的一個重要教學內容。通過對理想化方法的創新模仿， 學習分析 和處理表面現象，發現其掩蓋下的規律，再用規律解決實際問題 的物理方法。引導學生通過討論學習本節內容， 教學中可將自由落體運動擴展到別的星球，還可引伸到豎直上拋，為學生活用知識奠定基礎，還有利于激發學習的積極性和培養能力。三、誤區排解 同學們經常和物理現象打交道，在學習掌握其規律之 前，已有許多感性認識，如果能夠正確理解，那對學習物理將十 分有利。遺憾的是，這些感性認識往往會掩蓋住事物的內在實質，而給人以錯覺。生活中有一些感覺不總是正確的，不能把生活中 的經驗，感覺當成規律來用。在學習物理概念時，要了解哪些日 常

42、觀念是不科學的，通過多個例子去證明它是錯誤的， 從而排除 干擾，正確理解物理概念。要特別注意的是曾經犯過錯誤的典型 例子，往往可以警示自己，碰到類似問題時不再或少犯同樣的錯誤。 例六 目的：排除認識上的誤區 創新模仿基礎之生活事實：我們平時常見的現象是，重的物體下落快。問題導學：我們是不是由日常經驗得出這樣的結論， 重的物體比輕的物體下落 快？ 分析：學生由于受日常經驗的影響， 對物體的墜落普遍存 在重快輕慢的錯誤認識。要消除學生的從生活中得來的錯誤觀 念，培養學生透過現象看到本質的認識觀， 這是本節教學的難點 之一，關鍵在于說明不同物體下落的加速度都是重力加速度g。由于對日常經驗印象很深，

43、所以做好演示實驗十分重要。 除了 頓管的實驗之外，還可以做許多簡單易行的小實驗， 使學生明確認識，日常見到的現象是因為受空氣阻力的影響的緣故。引導學生建立正確觀念：任何物體的自由落體運動都是完全相同的，即四、無論何種物體、是輕是重，它們下落的速度都是相同的。習題檢測要真正理解掌握概念，只有通過實踐和應用才能實現。 規律具有普遍性，因此可以直接模仿運用，我們應該把著眼點放在觀察分析現象、利用知識解決實際問題的能力培養上，要把主要精力聚焦在加強對基礎知識的理解深度上，要養成定向思維的習慣。所謂科學的思維方法，淺顯地說，就是以客觀存在的事實作為出發點，經過觀察分析、對比鑒別，利用綜合歸納或演繹推理，

44、得出對事物規律的理解。例七由落體運動規律解題創新模仿基礎之生活事實:前面學習過勻加速直線運動的規律Vt=VO+at ; S=V0t+0.5at2 ; Vt2V02=2as問題導學：自由落體運動是初速度為0的勻加速直線運動，是否可以直接創新模仿？分析：直接創新模仿導出自由落體運動規律：Vt=gt ; h=0.5gt2 ； Vt2 =2gh知識擴展：自由落體運動在地球大氣層里是一種理想運動，掌握了這種理想運動 的規律，也就為研究實際運動打下了基礎。當空氣阻力不太大， 與重力相比較可以忽略時，實際的落體運動可以近似地當作自由 落體運動。理解自由落體運動的實質， 掌握自由落體運動的規律 運用理想化方法

45、，通過比較重力與空氣阻力的大小， 將實際問題 轉化為自由落體問題。老師可以舉一些變式練習， 讓學生當堂完 成。例如：通過石子下落測量井口到水面的深度；宇航員也可用 此法，測算星球上一個深洞的深度。通過對例題的進一步討論，把學生的認識引向具體問題具體分析的更深層次，促進知識轉化為技能。 如上所述，本節課具有下述特點：1、本堂課沒有 回避問題，而是分析問題的困難，提出研究問題的方法是：讓學 生結合實際更好地理解自由落體運動規律，理解自由落體的條 件、空氣阻力的影響。整節課從實踐到理論分析，再到實踐，將 實踐、實驗和歷史與課程很好的融為一體， 體現了科學研究問題 的全過程，邏輯推理清晰，步步深入。先

46、讓學生觀察實驗，認識 到是空氣阻力造成問題復雜的原因。演示實驗和伽利略的巧妙推 理的介紹，為學生進行科學探究創造條件，真實、直觀、生動、形象，抓住了關鍵，給學生留下深刻印象，激發了學生探究的積極性。2、本節課采用現代認知心理學的教學理論設計，利用了創新模仿方式進行教學，充實了內容，騰出了時間，讓學生充分地、獨立地積極思維，能較好體現物理思想和物理方法。課堂 創新氛圍濃郁，抓住教學的某些環節，有利于學生創造意識的培養。學生相互探討、交流、學習，思維活躍，體驗研究問題、尋求規律的科學研究過程，抓住課堂教學的制試點，啟發學生創造性運用，使學生在獲取知識的同時， 創造性思維和創造能力得到發展。值得進一

47、步研究的問題是： 在用創新模仿啟發學生討論 分析得出結論，如何更好地引導、啟發，更好地培養學生的創新 精神、獨立思考能力，需要更深入地研究。總之，希望在教學過程 中有更多更好的教法和學法創造出來。（高中物理必修教材第一冊第二章第九節）所謂創新模仿式教學，就是指在課堂上老師采取一種指導學生通過創新模仿方 式嘗試尋找、發現、學習物理概念和物理規律的教學方法。這種 教學方法，不是以教師講解為主，而是在學生事先做好準備的前 提下，在教師指導下由學生自行講解或討論， 以學生的活動為主。這個專題是一個嘗試，教學中應根據實際情況， 盡量讓學生多動 手動腦，運用所學的知識分析解決問題， 由此學習和體會一些解

48、決問題的科學方法。創新模仿式的學習方法，關鍵在于學生對學 習材料（包括教材和資料）的感悟和創新，運用模擬、轉換、理 想化方法等思想，通過積極的知識遷移和啟發聯想來實現創造性學習，抓住學習的本質。本文以研究自由落體運動的規律這一 課題為例，試著對創新模仿式教學進行闡述。在組織創新模仿式 教學時，建立在生活事實、演示實驗和學科歷史等三個基礎的創新模仿活動貫穿于課堂教學始終，尤其表現在四個主要教學環節上。我們先來談談創新模仿教學活動的三個基礎、生活事實 生活給了我們有益的啟示，物理規律正是由生活現象中來的，抽象出來的規律具有本質的普遍意義，它反復出現在許多物 理現象中。中學物理教材的各章節的知識性內

49、容幾乎都采取了例證的方法，用具體、形象化的例子說明問題讓學生感到真實。既然物理概念和規律源于例子又回到例子上，學習時就要運用典型 的例子幫助驗證、學習和理解它們。我們可以從生活現象出發， 融入學習內容，或者由學習內容聯想生活。 這樣可以化陌生為熟 悉，由熟悉推出未知，而且要學會舉一反三。想不通的道理，看 看生活現象，平時注意積累典型例子加深理解， 提高全面認識的 能力。 例一 創新模仿基礎之生活事實：用繩子懸掛著的物體，如果繩子斷了，物體會掉下來；樹上的果實，成熟后會掉下來;手里捏著的粉筆，松開手后會掉下來。問題導學：物體為什么會下落？ 研究方法：觀察與分析分析：物體的下落運動是 一種常見的運

50、動，學生熟知，但很少有人去注意它。通過細心的 觀察，綜合分析眾多的實例。師生討論歸納得出結論：物體之所 以會下落，是由于受到了重力的作用。 從觀察生活現象事實到得出結論的過程就運用了創新模仿。二、演示實驗 物理學是一 門實驗科學。所以，課堂上指導學生自己動手做小實驗很重要。在學習物理的過程中，一方面要善于應用學到的理論去解釋日常 生活中所見到的現象，另一方面要善于“動手”， 通過實踐去檢驗真理，雙向聯系，看一看感性認識是不是正確，在實踐和應用中學習概念。課堂上，學生關注實驗結果反映了什么樣的物理規律，也可以從其中體會到了科學研究的樂趣。例二創新模仿基礎之演示實驗：取一截粉筆和一張小紙片（粉筆比

51、紙片重），從同一高處同時釋放。問題導學：什么樣的物體下落得更快？物 體下落快慢是不是跟重力有關？什么原因導致它們先后落地?分析：通過觀察和體驗，由演示實驗可見：粉筆比紙下落快粉筆 先落地。師生討論：為什么呢？空氣阻力是影響物體下落快慢的 重要因素。還可以思考得出:如果設法消除空氣阻力，會怎樣?當阻力很小，可以忽略時，物體下落是不是可視為自由落體運 動？通過演示實驗與物理教學的整合，用實驗、觀察、推理、極 端外推、悖論等研究方法創新模仿，加深了學生對自由落體運動的感性認識，加深了他們對這類問題的理解。三、學科歷史 物 理教學改革的目的之一，是對學主進行培養和訓練科研人員應具 有的素質和能力，要形

52、成科學的思維方法。 這就要求我們將物理 教學和學科歷史結合，具體地講就是善于把學生推到若干年前讓什么他們從當時的科學背景出發去重溫科學家們在什么問題上，環節中、什么情況下，用什么方法和思想作出了科學發明和發現的突破性步驟，從而把這些關鍵的步驟聯系起來。例三創新模仿基礎之學科歷史：教材P70頁閱讀材料伽利略對自由落體運動的研究問題導學：伽利略的研究方法是什么?分析:這部分內容應以學生自學為主， 老師適當引導。關于落體運動的規律，歷史曾經出現過兩種截然不同的觀點。 應該闡明：歷史上， 伽利略首先通過落體佯謬的思想進行實驗，否定亞里斯多德的物 體越重下落越快的結論；最后將斜面實驗推廣，得出結論。伽利

53、 略開創的研究方法是提出假設-數學推理-實驗驗證-合理外推。這種方法對科學研究具有重大的啟蒙作用，至今仍是重要科研方法之一。今天我們就是要踏著歷史發展的腳印，研究一下落 體運動究竟是什么運動，遵循什么規律，使教和學的思路去盡量 接近科學家認識的思路。 通過對學科歷史的創新模仿， 激發學生的學習興趣，培養科學的思維方法，這也是物理教學實質性改革的途徑和方向，是培養創造型人才的一個有效途徑。在組織創新模仿式教學時，應將基于上述三個基礎的創新模仿活動貫穿于課堂教學始終，尤其表現在以下四個主要教學環節中新課導入例四 目的：物體下落快慢的因素分析創新模仿基礎之演示實驗：取大小不同的兩張紙，將小紙片揉成一

54、團，從同一高處同時釋放。問題導學：究竟是重的物體下落快還是輕的物體下落快呢？分析：實驗現象表明小紙團先落地， 這說明 輕的物體比重的物體下落快。通過簡單的小實驗使學生認識到: 通常看到的下落有快有慢， 是由于空氣阻力的影響。自由落體運動在地球大氣層里是一種理想運動， 但掌握了這種理想運動的規律，也就為研究實際運動打下了基礎。問題導學：如果完全沒有空氣阻力的影響，或者空氣阻力不太大，與重力相比較可以忽略時，實際的落體運動可以近似地當作自由落體運動。同學們猜想一下，那時，輕、重物體誰下落得快呢?創新模仿基礎之演示實驗:頓管實驗 分析：用牛頓管演示不同物體在沒有空氣阻力的影響下的下落情況。 強調管內

55、空氣已被抽得很稀薄， 空氣 阻力的影響非常小。可見：如果沒有空氣阻力的影響，不同物體F落的快慢是一樣的。這些實驗現象可以使學生充分認識到空氣阻力的存在掩蓋了自由下落的物體的規律，需要排除空氣阻力的影響才能發現自由下落物體的運動規律，很自然的引出了理想運動自由落體運動，并為下面的研究做好鋪墊。 這種創新模仿建立概念的程序，對中學生來說是比較容易接受的。二、知識講解例五目的：科學方法教育創新模仿基礎之演示實驗: 取大小不同的兩張紙，將小紙片揉成一團，從同一高處同時釋放。問題導學：實際的落體運動可以近似地當作自由落體運動，這種理想運動忽略哪些次要因素？分析：在科學研究中，我們常常 采取忽略一些次要因素，從最簡的問題入手的方法。 紙片受到的 空氣阻力明顯地比紙團受到的空氣阻力大，所以紙片下落較慢。在落體排除空氣阻力的影響才能發現自由下落物體的運動規律， 運動中，先排除空氣阻力，研究物體在沒有空氣阻力條件下的運動，這就是自由落體運動。知識擴展：科學方法的教學是本節 的一個重要教學內容。通過對理想化方法的創新模仿， 學習分析 和處理表面現象，發現其掩蓋下的規律，再用規律解決實際問題 的物