【在圓周運動的教學中培養(yǎng)學生的物理思維策略探究（論文）15000字】

圖2），壁桶上有很多小孔，衣服上的水通過桶的轉動做圓周運動，當轉速到達一定程度，衣服上的水受到的合外力不足以提供衣服需要的向心力，水的運動便成為離心運動。圖1圖22.2物理思維相關理論2.2.1什么是物理思維所謂的物理思維就是物理學中的科學思維，是具有意識的人腦對客觀物理事物（包括物理對象、物理過程、物理現(xiàn)象、物理事實等）的本質屬性、內部規(guī)律性及物理事物間的聯(lián)系和相互關系的間接的、概括的和能動的反映[20]。物理思維的主體是具有特殊心理機制的人，物理思維的客體是客觀物理現(xiàn)象[7]。由于物理的基礎是實驗，它研究物質的基本結構、運動的一般規(guī)律、以及物質之間的相互作用力。這些都是死板的知識點，要想將它們學活并運用于日常生活中，就必須對物理知識足夠熟悉，對物理現(xiàn)象，物理實驗，物理過程仔細觀察，且能在腦海中形成物理框架和圖景，并將它們反復加工，合理創(chuàng)新，去其糟粕。物理思維主要包括模型構建、科學推理、科學論證、質疑創(chuàng)新等四個要素[18]。2.2.2如何培養(yǎng)物理思維應試教育的背景下，家長和老師更在意成績，成績好即可，于是之前的教育都是題海戰(zhàn)術。對于學生來說，思維已經固化，更多是做題而不是去研究題目?，F(xiàn)如今新課標下的教育，我們要求的是教會學生學習，從會做該題，到會做該類題；從知道該知識點到掌握相關的知識點，并學會相結合，相比較。每位學生都要習慣在腦海中構建物理框架，不僅僅是記概念和理論，還要根據現(xiàn)象描述相關物理知識。且在學完該知識后，能夠將相關的物理知識應用的生產生活中，最后達到能夠創(chuàng)新實踐的目的。在我看來，培養(yǎng)學生物理思維分以下幾點：（1）構建知識框架物理最基礎的便是每一個物理概念和理論。但是教材所列舉的每個知識點都是散的，所以應該把每一個散的知識點匯聚成一個框架，集點成面，讓知識成為一個整體的系統(tǒng)，加深對知識的記憶。如，圓周運動是曲線運動的一種，他有曲線運動的特點，也有自己的特殊運動情況。而下一章《萬有引力定律》又是在圓周運動的基礎上進行教學，因此《圓周運動》的知識點是承前啟后的，所以學生在學習完該部分的知識的時候要將三章內容的知識點進行整理概括，形成一個整體的知識系統(tǒng)。（2）抽象概括物理知識點每一章節(jié)的開頭，課本都是以生活中常見的例子引入的?？梢姡锢憩F(xiàn)象在生活中隨處可見，炎熱的夏天，走在沙灘上你的腳很燙，但在海水中游泳時全身都很涼爽，于是便想到了比熱容；來到游樂園看見飛馳的過山車就可以想到機械能的變化等等。要讓學生自己在生活現(xiàn)象、物理事實中抽象概括相應的知識點，而對于所引用的物理事實和生活現(xiàn)象就變成了學生腦中的物理模型。這樣便在學生的學習過程中潛移默化的形成了構建物理模型的思維能力。我們在教學中應該注重培養(yǎng)學生從現(xiàn)實生活中抽象概括物理規(guī)律，引導學生利用物理模型解決問題，使學生在現(xiàn)實生活中可以解決該類問題。（3）從已知推導未知物理是一門研究自然規(guī)律的學科，很多知識點都有律可尋。例如直線運動中的速度與圓周運動中的線速度。在學習中，學生要學會從已知推未知，從實驗現(xiàn)象和結果中推導物理規(guī)律。在物理教學中，每一個知識點都對應了大量的物理現(xiàn)象，我們應該充分運用這些現(xiàn)象，讓學生自己推推導物理概念和理論，再利用推導出來的知識點尋找生活中相對應的實際現(xiàn)象。由此，不僅可以提高學生對知識點的熟悉程度和利用水平，還培養(yǎng)了學生推理物理知識的科學思維能力。（4）總結解題方法與思路對于大多數學生來說，常常都是學會物理知識了但不會做題。主要原因是因為對知識的理解不夠，解題能力不足。物理的解題方法往往都是從現(xiàn)象的已知條件中去尋找我們所需要的條件，從而求得答案。很多學生理解的物理題是簡簡單單的套公式，這也是因為老師在講解例題時沒有著重引導同學們的做題思維。因此要提高學生運用學過的知識解決生活中遇見的實際問題的能力，做到“從會做一道題到會做一類題”。（5）舉一反三，創(chuàng)新實驗，改造例題。物理題的設計目的是為了檢驗學生學習情況；對知識的熟悉度和運用能力，對不同的知識點靈活轉換和結合運用；讓學生學會在日常生活尋找物理，對物理現(xiàn)象研究分析，提問出題，并運用所學校的物理知識解決問題。對各部分知識點的例題進行研究可以得出如何運用最簡單的知識點設計題目，再將各種題目進行混合整理，培養(yǎng)學生總結歸納的能力；模仿例題設計新題不僅可以看出對知識點的掌握程度和理解程度，還可以讓學生逆向的培養(yǎng)解題思路。從而達到物理思維的發(fā)展。

第3章問卷調查與分析3.1問卷問題本問卷是根據《普通高中物理課程標準（2017年版2020年修訂）》提出的學科課程內容要求和核心素養(yǎng)培養(yǎng)要求來設計。主要是為了了解學生的現(xiàn)階段的物理思維能力以及對圓周運動的學習情況了解。在成都市一中學對高一年級同學進行調查，每個班級隨機抽取6人，共抽取96人進行調查。問卷內容見表1。表SEQ表\*ARABIC1調查問卷問題回答與調查結果比例設計意圖在做題時，你是否能將新學的知識與以前的知識相結合，融會貫通？是43.01%（40）了解學生的對知識點的熟悉程度已經運用情況偶爾52.69%（49）否4.3%（4）在學完物理知識后，你是否能通過現(xiàn)有的知識自己設計相關例題？是21.51%（20）了解學生的創(chuàng)新精神與意識，對知識點的運用是否熟悉偶爾49.46%（46）否29.03%（27）你是否能根據現(xiàn)有例題改編新的題目？是21.51%（20）偶爾43.01%（40）否35.48%（33）你是否能在關上書后準確的表達出物理現(xiàn)象和概念？是25.81%（24）了解學生對于物理概念和現(xiàn)象的表達能力，能否熟練運用物理術語偶爾54.84%（51）否19.35%（18）在學習完新的知識和概念后，你是否會將與其有關的知識點進行整理？是41.94%（39）了解學生的學習習慣和歸納整理的意識偶爾46.24%（43）否11.83%（11）你是否能在現(xiàn)實生活中聯(lián)想到所學的物理知識，并運用？是38.71%（36）了解學生的對知識點的熟悉程度已經運用情況，對物理模型的構建度和熟悉度偶爾54.84%（51）否6.45%（6）當你看見書上的實驗時你是否有不同的實驗方法？是19.35%（18）了解學生的創(chuàng)新精神與意識，與人溝通能力和科學探究精神偶爾49.46%（46）否31.18%（29）當您有新的想法的時候你是否會與老師和同學溝通或者查找資料？是32.26%（30）偶爾33.33%（31）否7.53%（7）當你做題時，你是否常常有與標準答案不一樣的解題思路？是29.03%（27）偶爾56.99%（53）否13.98%（13）當您有新的解題方法時你是否會與老師和同學溝通或者查找資料？是37.63%（35）偶爾36.56%（34）否7.53%（7）在學習“圓周運動”時你是否能將所學知識與“曲線運動”和“平拋運動”的知識點相結合或相比較？是30.11%（28）了解學生對新知和舊知的運用程度偶爾51.61%（48）否18.28%（17）在學習完“圓周運動”時，你是否能在生活中發(fā)現(xiàn)圓周運動的應用？是35.48%（33）了解學生面對現(xiàn)實生活中的情況能否熟悉運用和發(fā)現(xiàn)相應的物理知識和現(xiàn)象偶爾58.06%（54）否6.45%（6）你覺得有關“圓周運動”的知識點難嗎？難43.01%（40）了解學生對“圓周運動”知識點的接受程度和學習情況，以及對自我學習情況的認知一般44.09%（41）不難12.9%（12）你覺得“圓周運動”的相關習題難嗎？難51.61%（48）一般39.78%（37）不難8.6%（8）你覺得學習物理對你解決生活中的問題有沒有幫助經常有36.56%（34）了解學生的處理問題的能力，是否有意識的運用物理解決實際困難偶爾有53.76%（50）很少有9.68%（9）你更希望老師以什么方式來講解圓周運動？了解學生更能接受的學習方式3.2調查分析本調查主要針對學生的以下幾個方面進行了調查：1、對物理知識點的熟悉程度，能否準確的說出物理術語；2、對物理知識的運用熟練程度，能否運用物理知識解決具體的相關題目；3、是否具有創(chuàng)新意識，能否做到舉一反三；4、是否具有歸納總結的意識；5、是否具有溝通交流的意識和科學探究意識；6、是否發(fā)現(xiàn)生活中的物理，并將所學的知識運用于生產生活中。根據調查結果的分析，我們發(fā)現(xiàn)：1、對于所學的物理概念、理論和現(xiàn)象，只有小部分同學不能在關上書后準確的說出?？梢娫谖锢韺W習的系統(tǒng)中，基礎知識這一板塊學生掌握的比較全面。俗話說，基礎不牢，地動山搖。因此教師可以以小組的形式，讓已經熟記同學的成為小組長，并抽查小組中的同學。這樣可以提高學生小組合作的意識，培養(yǎng)學生在學習中互相督促，互相幫助的學習習慣；也通過不同的辦法加深了學生對知識點的記憶。2、對于對物理知識的運用，大部分的同學都因為不同的原因無法將物理知識運用在相應的地方（簡單進行了對話調查，發(fā)現(xiàn)原因有：只記得知識點但不理解；不知道可以將該知識點用于什么地方等），可見有些學生會識記但不會做，這是因為他們對于知識點的理解不透徹，不能構建相應的物理模型，沒有辦法將知識點對應于物理現(xiàn)象。對此，教師可以在新課教學時多為學生提供相應的物理現(xiàn)象，并讓學生討論生活中是否有該物理現(xiàn)象的現(xiàn)實模型，引導學生構建物理模型。例如，在學完胡可定律后，可以組織學生自己制作一個彈簧測力計，在班級上進行展示，并用所學的胡可定律解釋其原理。3、根據學生的能力，對他們最容易實現(xiàn)創(chuàng)新板塊進行調查發(fā)現(xiàn)：只有大約20%的同學會經常對題目和實驗方法進行改編和創(chuàng)新，大部分的同學只是偶爾進行改編設計，竟然還有將近30%的同學不會進行該操作。由此可見，同學們的創(chuàng)新意識還不夠。在應試教育下，大家更注重刷題量的多少而不會在乎解題的技巧和舉一反三的思想，這樣的教育是不符合當下提出的素質教育的。為了提高學生的創(chuàng)新意識，教師可以在講解完例題之后組織學生對例題進行改編，寫出相應的解題過程。教師檢查后，好的改編例題可以匯總后發(fā)給全部同學共同學習、討論。這樣不僅可以培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識，還可以通過學生之間的對比，調動其他學生學習的積極性。4、通過調查學生是否會對新舊知識的整理，新舊知識間能否靈活的進行轉化和聯(lián)系發(fā)現(xiàn)：大多數的學生都會對知識進行總結和歸納，將散的知識點匯集成框架和系統(tǒng)。但依然少部分同學不會這么做，對于這些同學我簡單的進行訪談調查，發(fā)現(xiàn)大家不是不想這樣做，而是平時作業(yè)太多，沒有時間去總結歸納相關的知識點。往往在學習完一個知識點后，有些內容還沒消化徹底就進入了下一個階段的學習。對此，教師在平時的教學中可以在教學完一章的知識點后留適當的時間給同學們進行答疑解惑，讓同學們進行知識點的歸納總結和對教學內容的消化。5、與別人交流也是學習方式的一種，通過交流可以發(fā)現(xiàn)他人的想法和自己的不足，從而做到查漏補缺。同時，還可以激發(fā)出新的觀點，也可以鍛煉學生的表達能力，對物理概念和現(xiàn)象的描述，以及對知識的理解和記憶。對于少部分不愿意交流的學生，教師可以通過課下交流了解其不愿意交流的原因，再對癥下藥，提高學生溝通交流的意識。6、大部分的學生在學習了相關物理現(xiàn)象和理論后能在生活中發(fā)現(xiàn)類似的實例，并能用所學的知識解決生活中的實際問題。因此，在日常的授課過程中，教師可以從生產生活中大家常見的例子來引導學生推論物理概念，并在教學完成后，將物理概念放回實際的例子中，加深學生對物理知識的理解，引導學生在日常生活中發(fā)現(xiàn)并應用物理。7、通過對學生希望的物理學習方式的調查發(fā)現(xiàn)以下幾種形式更受歡迎：一是實驗與現(xiàn)象相結合；二是多列舉經典例題和生活中的例子；三是教學有趣生動；四是多講一些相關的故事。

第4章《圓周運動》的教學設計4.1課程標準《普通高中物理課程標準（2017年版2020年修訂）》要求學生在該板塊做到會利用線速度、角速度以及周期描述勻速圓周運動。知道勻速圓周運動向心加速度的大小和方向。并且，通過實驗能夠探究并了解勻速圓周運動的向心力大小與半徑、角速度之間的關系。能運用圓周運動規(guī)律分析和處理生產和生活實際中的具體問題。4.2學生學情和認知基礎《圓周運動》一節(jié)是在學生學習了曲線運動知識之后所接觸到的一種較為復雜的曲線運動。在此之前，學生已經熟練掌握了曲線運動相關知識點，并且做圓周運動的物體在生活中并不難見，但學生在描述做圓周運動的物體的快慢時對物理用于的表達不是特別清晰和準確。因此，教師需通過生活中的實例，結合多媒體的運用，引導學生分析討論圓周運動的概念和描述快慢的方法。4.3教學設計方案【知識與技能：】1、知道什么是圓周運動和勻速圓周運動；2、掌握線速度、角速度、周期的概念，會用公式計算；3、掌握線速度、角速度、周期之間的關系；4、理解勻速圓周運動不是勻速運動；5、能用線速度、角速度、周期的概念分析解決生活中的實際問題。【過程與方法：】1、通過對現(xiàn)實生活中實例的觀察，歸納總結圓周運動的概念；2、通過運用比值定義，推導得出線速度和角速度的定義式；3、運用極限法來了解線速度的瞬時性和矢量性?！厩楦袘B(tài)度與價值觀：】1、通過對生活中實例的概括培養(yǎng)學生在生活中主動發(fā)現(xiàn)物理現(xiàn)象的意識，激起學生的學習興趣；2、通過觀察、分析總結，概括歸納等活動，培養(yǎng)學生實事求是的科學態(tài)度；3、在教學過程中通過舊知推導新知的過程方法來培養(yǎng)學生的物理思維；【教學重難點：】重點：1、理解線速度、角速度、周期的概念；2、掌握線速度、角速度、周期之間的關系；3、勻速圓周運動的概念；難點：1、理解線速度、角速度、周期等物理量的物理意義；2、理解線速度的瞬時性和矢量性；3、理解勻速圓周運動是特殊的勻速運動；【教學過程：】表SEQ表\*ARABIC2圓周運動教學設計教學活動教學思路一、新課引入1、提問：在前面的教學中，我們學習了曲線運動和平拋運動的運動狀態(tài)，還了解了平拋運動的運動軌跡是一條拋物線，請同學們猜想本章我們將要學習的“圓周運動”具有怎樣的運動狀態(tài)，它的運動軌跡是怎樣的？小組思考并討論，教師抽取學生代表回答，并對學生的回答進行評價。2、多媒體展示生活中各類圓周運動的實例：如同步衛(wèi)星圍繞地球轉動，摩天輪的運動等；3、實例展示：鐘表指針的轉動，教室中吊扇的轉動等。提問：根據大家的猜想和對實例的觀察，發(fā)現(xiàn)物體的軌跡有什么特點，做的什么運動。生活中還有哪些物體也是做類似的運動。學生活動：仔細觀察PPT展示及實例展示，回答老師的提問。回憶和思考身邊物體的運動，分析尋找做圓周運動的物體。總結：物體的運動軌跡是圓周或者圓周的一部分叫做圓周運動。設計意圖：引導學生用舊知推導新知，學會對知識的靈活運用。采用情境式教學，創(chuàng)設物理情境，引入課堂，使學生更加理解圓周運動的概念以及和平拋運動的不同。類比曲線運動和平拋運動的運動規(guī)律讓學生猜想圓周運動的運動規(guī)律；列舉生活中的實例，引導學生總結歸納圓周運動的概念。二、描述圓周運動的快慢播放摩天輪轉動的視頻，創(chuàng)設情境。情景一：當你和同學去游樂園坐摩天輪時，你和同學處于不同的車廂。你看見摩天輪的軸桿上有一塊發(fā)光的燈牌。提問：你想比較自己和同學以及燈牌的速度的大小，該用什么辦法比較？學生活動：聯(lián)系實際討論探索，得出以下結論：1、比較同時間內走過的弧長的長度；2、比較同一時間，各自走過的角度的大??；3、以地面為起點，比較誰先回到起點；4、比較經過十分鐘，誰轉的圈數更多；圖SEQ圖\*ARABIC3ABC教師點評：大家的討論非常積極，探討的結論也很認真，符合實際，那究竟哪些結論是正確的呢，我們一起來探究一下。圖SEQ圖\*ARABIC3ABC教師拿出摩天輪模型（如圖），標記點A、B、C分別代表同學甲、同學乙和燈牌（其中A點和C點位于同一半徑上）。教師轉動摩天輪，同學們仔細觀察ABC三點的運動軌跡發(fā)現(xiàn)：1、相同時間內A點和B點運動的弧長一樣，且都大于C點的弧長，即SA2、相同時間內ABC三點經過的角度相同，即θA3、三個點轉動一周的時間相同。教師總結：同學們的觀察總結非常的仔細，證明一開始大家猜想的比較快慢的辦法都很正確。那么這些方法，在物理學中我們該怎樣來描述呢？這就是我們今天要學習的內容——線速度、角速度、周期和轉速。設計意圖：通過同學們親身經歷的事情提出問題，讓同學們探究討論，提高學生對物理探究和學習的興趣；從生活中抽象出所需的物理模型，讓學生知道物理來源生活，培養(yǎng)學生在現(xiàn)實生活中尋找物理模型的意識。創(chuàng)設情境，提出問題：如何比較摩天輪上三者的速度。學生觀察、思考、討論、交流提出如何描述圓周運動快慢的四種猜想。教師總結和評價學生的猜想提出新課內容。引入新課。三、線速度（1）線速度的定義教師引入：物體做直線運動時，我們用速度一詞來描述其運動快慢。但在圓周運動中，我們是否還能用速度來描述呢？學生回答：可以，只是質點運動軌跡是弧線。教師此處不做評價，創(chuàng)設情境，由學生自行觀看視頻驗證猜想。情景二：播放時鐘轉動的視頻；提問：時針、分針和秒針的端點哪個運動的更快？為什么？怎么比較的？（如圖4）圖SEQ圖\*ARABIC4學生觀察視頻，回答：秒針更快，因為經過60s，秒針端點經過了一個周長，分針端點只經過了圖SEQ圖\*ARABIC4教師總結：這種在經過相同時間內，比較所經過的路程的方法，在直線運動中，用速度來描述，定義式為v=?x?t(4.3)。但在圓周運動中我們用?S來描述指針端點走過的路程，即弧長，指針運動所用的時間為?t，而比值?S?t則反映了指針端點質點運動的快慢。我們稱它為線速度。同樣用v表示，即：總結:①定義：質點在做圓周運動時，通過的弧長?S與所用時間的比值叫做線速度，用v表示。②表達式：v=?S?t(4.4)③物理意義：描述質點做圓周運動的快慢。（2）線速度的特點圖圖SEQ圖\*ARABIC5（教師給予適當提示：運用直線運動和曲線運動的知識證明）學生活動：①學生類比直線運動中平均速度的定義，證明線速度的表達式求得也是平均速度，運用極限法得：當?S取得足夠小的時候，弧長AB就可看作是直線AB，?S也就可以表達為?l，因此線速度也有瞬時速度。②由曲線運動的知識可知：質點在曲線上某一點的速度，沿曲線在該點的切線方向。因此，做圓周運動時，質點在A點的速度方向就是位移AB的方向。當?t很小時，這個方向與質點與圓心的連線O總結：線速度也有平均值和瞬時值之分，線速度為矢量[20]。設計意圖：采用簡單且大家熟悉的物理模型，帶領學生分析概括，更能理解線速度的概念和意義；和前面的知識點聯(lián)系，對比線速度和速度的區(qū)別，加深對知識的理解記憶。培養(yǎng)學生對比、歸納、概括的能力。（3）勻速圓周運動教師引導：在前面的學習中，我們知道了直線運動中存在勻速直線運動，那么在圓周運動中是否也存在這樣的勻速運動？學生活動：對比勻速直線運動的概念，推論在摩天輪實驗中（圖3），A點和B點的在相同的時間內經過了相同的弧長，說明AB兩點的瞬時速度相同，線速度相同，因此圓周運動中存在與勻速直線運動相類似的勻速運動。教師總結：在圓周運動中，質點沿圓周運動且線速度大小處處相等，這種運動叫做勻速圓周運動。教師引導：請同學們思考：勻速圓周運動是否等于勻速運動呢？我們知道質點在做勻速直線運動時，它的速度大小和方向都是不變的，但是當質點在做勻速圓周運動時，線速度的大小和方向還是不變的嗎？圖SEQ圖\*ARABIC6學生活動：質點在A點的速度方向垂直于O圖SEQ圖\*ARABIC6總結：在圓周運動中，質點沿圓周運動且線速度大小處處相等，這種運動叫做勻速圓周運動。勻速圓周運動不是勻速運動。設計意圖：通過對直線運動中勻速直線運動的類比，引導學生推導勻速圓周運動的概念和特點。提高學生從舊知推導新知的能力。創(chuàng)設情境：如何比較時針、分針和秒針的端點哪個運動的更快。學生觀察、分析、討論，類比速度的概念的提出得出線速度的定義。驗證猜想一。通過速度有瞬時速度和平均速度的類比推論，利用極限的思想得出線速度的特點：有平均速度和線速度之分，矢量。四、角速度（1）角速度的定義圖SEQ圖\*ARABIC7圖SEQ圖\*ARABIC7學生：摩天輪上質點轉動角度相同，自行車的不同。教師：當轉動角度相同時，我們能否說他們的速度一樣呢，不一樣時該如何比較呢？BABA圖SEQ圖\*ARABIC8提問：通過上面的學習，我們已經知道大小齒輪上的質點在做圓周運動，我們要如何比較他們誰運動的更快？因為大齒輪和小齒輪是由同一根鏈條牽扯的，所以他們有物理量是相同的。學生活動：大小齒輪邊緣的質點在相同的時間經過的弧長相同，即線速度的大小是一樣的，因此vBA’?θ1?θA’?θ?θ??AB圖SEQ圖\*ARABIC9教師活動：如圖，已知?S1=?S2，但?1、角速度的定義及公式、單位是什么？2、周角度數如何轉化為弧度值？計算180°、90°、60°、45°、30°的弧度值。3、用角速度該如何描述勻速圓周運動？學生看書并總結：1、角速度的定義：質點在做圓周運動時，質點由A點運動到A’時，半徑OA掃過的角度為?θ，所經歷的時間為?t，角度與時間的比值就叫做角速度。定義式：ω=?θ?t(4.5)，單位：rad/s角速度單位為弧度每秒，符號為rad/s或s?12、可以用弧長與半徑的比值表示角的大小，而半徑為r的整個周長是2πr，它與半徑的比值就是一個周角的弧度值，即θ=2πrr=2π。因此360°為2π弧度，180°為π弧度，90°為π2，60°為π3弧度，45°為π3、勻速圓周運動是角速度不變的運動。設計意圖：從日常生活中大家經歷過但不注意的事物提問，培養(yǎng)學生從生活中發(fā)現(xiàn)物理現(xiàn)象和物理模型的意識。增加學生的物理的學習興趣。從使用線量測量過度到使用角量測量，使學生更能理解使用角量的必要性。提出問題，讓學生自己自習，在一定時間內完成作業(yè)要求，培養(yǎng)學生自主學習的能力，找尋重點知識，過濾無效字眼的能力。創(chuàng)設情境：通過對自行車大齒輪和小齒輪邊緣上AB兩點的速度的比較發(fā)現(xiàn)雖然兩者的線速度一樣，但是肉眼可間小齒輪轉動更快，提出角速度。通過對線速度定義的類比得出角速度的定義式。驗證猜想二。學生自己看書總結歸納角速度的單位和特點。五、轉速和周期教師引導：除了上述兩種物理量以外，我們也可以運用其他的來描述物體做圓周運動的快慢。請同學們觀看教材相關內容（人教版高中物理必修二18頁），并回顧在課堂一開始我們提及到的坐摩天輪時，比較同學1同學2和彩燈的速度的猜測。學生再次回顧情景一，分析猜測3和4。師生共同總結：猜測3:以地面為起點，比較誰先回到起點，即比較三者轉一周需要的時間，在物理學中我們稱它為周期；猜測4：比較經過十分鐘，誰轉的圈數更多，即比較單位時間內所轉過的圈數，物理學中稱為轉速。教師總結該部分知識點，鞏固記憶。①做勻速圓周運動運動的物體，轉一周所使用的時間叫做周期，用T表示，單位和時間單位一致。②物體在單位時間內所轉過的圈數叫做轉速，用n表示，單位為轉每秒或轉每分，即r/s或r/min。③根據定義可以推斷周期與轉速的關系為n=1回顧情景一，對猜想三和猜想四進行驗證。通過學生的討論分析，師生共同總結歸納的出周期和轉速的概念和兩者之間的關系。六、四者的關系AAAA’?l?S?θr圖10O教師引導：從前面的學習我們知道，描述圓周運動的快慢可以用線速度、角速度、周期和轉速。那么他們之間有什么關系呢？請同學們根據圖10，利用所學的知識嘗試進行推導。圖圖SEQ圖\*ARABIC10用數學進行推導。教師巡視并進行指導。師生共同總結：假設物體從A運動到A’所用的時間為?t，線速度為v，角速度為ω，AA’的弧長為?S，所以?S=v?t①。轉過的弧度為?θ，所以?θ=?Sr，即?S=r?θ設計意圖：將數學的推導運用到物理中，讓學生體會學科之間的交叉性。用數學的方法來解決物理的題目，提高學生轉化思維的能力，培養(yǎng)學生使用不同的方法解決問題。（2）四者的關系。教師活動：接著我們再來分析情境二中的物理模型，思考周期、轉速和線速度、角速度各自有什么關系。請同學們再次觀看自行車轉動模型，回答下列問題：1、質點E、F的線速度、角速度、周期和轉速的大小有什么關系？2、質點E、G的線速度、角速度、周期和轉速的大小有什么關系？3、質點F、G的線速度、角速度、周期和轉速的大小有什么關系？圖SEQ圖\*ARABIC11E圖SEQ圖\*ARABIC11EFG師生共同總結：1、質點E、F的角速度、周期和轉速相同，線速度不一樣；2、質點F、G的線速度相同，角速度、周期和轉速不一樣；3、質點E、G的線速度、角速度、周期和轉速無法直接比較。教師總結：質點E、F之間的運動物理模型稱為共軸轉動，它的運動特點是角速度、周期和轉速相同，線速度不同；質點F、G之間的運動的物理模型稱為皮帶轉動，它的運動特點是線速度相同，角速度、周期和轉速不同；而質點E、G之間雖然無法直接比較但可以通過計算得知：請同學們計算：物體運動半徑為r，做圓周運動，當物體轉動一圈時，線速度和角速度該怎么表示？用有關周期或轉速的式子表達學生活動：物體轉動一周，時間為T，弧長?S=2πr(4.8)，轉動的角度?θ=2π，因此線速度v=?S?t=2πrT(4.9)，角速度ω=①線速度和角速度的關系：①線速度和角速度的關系：v=ωr；②線速度，角速度，周期和轉速的關系：v=?Sω=?θ?t③兩個物模型的特點：共軸轉動：角速度、周期和轉速相同，線速度不同；皮帶轉動：線速度相同，角速度、周期和轉速不同。設計意圖：通過對物理模型的簡單分析的到四者之間的關系，培養(yǎng)了學生分析計算的能力，提高了學生對物理現(xiàn)象的觀察力，培養(yǎng)學生獨立思考的能力。反復運用所學的知識進行計算分析，提高學生對知識的使用熟悉度。通過對圓周運動的線速度和角速度的而分析，利用數學推論得出線速度和角速度的關系。通過對物理模型自行車的中大齒輪、小齒輪和后輪胎上邊緣質點運動時的線速度、角速度、周期和轉速的大小關系的分析、計算、總結得出四者之間的關系，還總結常見的物理模型：共軸轉動和皮帶轉動。七、例題在如圖所示為自行車的轉動裝置中，A、B、C三輪的半徑關系是RA=RAO1O2BC圖12解：因為鏈條不打滑，由題意可知B、C兩個輪子的邊緣的線速度相同，即AOOBC圖12因為AB兩輪為同軸轉動，所以角速度相同，即ωA=ωB；因此A、ω線速度vA=ωARA，又因為RA=2RB答：A、B、C三個輪子的角速度之比為：ωA:ωB設計意圖：運用課堂所提及的物理模型作為例題講解，鞏固上課所學的知識，加深學生對線速度、角速度的理解，使學生能熟練運用線速度和角速度的定義式以及兩者之間的關系式解決實際問題。更方便學生對例題改編，從而培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力。培養(yǎng)學生用物理模型解題的思維方式。通過例題檢測學生是否掌握了該堂學習內容所要求的知識點。八、課堂小結教師帶領學生回顧整節(jié)內容：創(chuàng)設了什么情境，用了什么模型得出什么結論。設計意圖：將物理模型與知識點聯(lián)系在一起回顧，可以使得學生更能清晰明白物理概念來源于現(xiàn)實生活，培養(yǎng)學生實事求是的科學價值觀，使得學生有意識的去生活中發(fā)現(xiàn)這些物理模型，從而尋找相似的，積累更多的物理模型，培養(yǎng)學生用物理模型解題的思維。根據學生的表述，可以達到查漏補缺，對學生還不理解，表達不清楚的地方再次進行強調或補充，使得學生徹底消化所學的知識?？偨Y本節(jié)課所用的研究方法，通過什么物理模型得出了什么結論。九、作業(yè)布置1、尋找身邊的做圓周運動的物體，試著對他們的線速度、角速度、周期和轉速進行分析（兩個實例）；2、對例題改編，再進行小組討論；3、完成相關練習題。設計意圖：通過讓學生尋找身邊的物理模型，使學生積累更多的物理模型，從而能夠通過所學的知識解決更多的實際問題。培養(yǎng)學生用物理模型解題的思維方式。通過使學生對例題進行創(chuàng)新編制，培養(yǎng)學生的思維發(fā)展能力和創(chuàng)新能力，遇到同類似的題也能輕松解決，從學會做題到學會做題技巧。通過對學生做的練習題的檢查和批改可以查漏補缺，發(fā)現(xiàn)學生的不足，并改正，為下一階段的學習做準備。

結論在進行本文的寫作前，我查閱了大量的文獻，了解了學生的物理思維的基礎概念，總結歸納了如何培養(yǎng)學生的物理思維。通過問卷調查的形式了解了當代高中生的物理學習水平、對物理學習的態(tài)度和物理學習的方式方法以及一些是否具有物理思維。得到的結果還是令人心驚：目前很多高中生還是按照題海戰(zhàn)術模式來學習，對知識點的歸納總結、類比推理的意識很淺，更不要說是對知識點的