一堂户外物理实践课

【教学设计部分】

一、设计理念和设计意图

秉承高中新课程改革“自主、合作、探究”的新理念，充分体现学生的主体地位，让学生带着求胜的欲望积极主动地投入到探索学习中；注重培养学生的合作意识，增强学生分工、协同的团队观念，使其领悟高效能团队的合作技巧；帮助学生建立起学以致用的意识，提升学科知识在学生心目中的实用地位，引导学生对已有知识活学活用；培养学生的发散思维和创新思维，使其懂得运用尽可能科学、合理的方法来解决实际问题，让他们的灵感与创意得以充分挖掘；把课堂搬到了户外，给予学生充分施展的广阔空间，更大程度地调动学习的激情，同时也拓宽了以学生为探索者的舞台，给他们以充足的学习资源；通过构建团队之间的良性竞争，增强学生们的集体荣誉感，也让其在团队的成功之中领略个人的成功喜悦，提升他们的学习自信心并激发他们对本学科的学习兴趣；通过让学生们进行实践过程的心得交流，培养学生的表达能力，增强其自我展示的自信心。

二、教学内容及教学过程设计

教学科目：物理

教学场所：操场、体育馆及校道

临场教师：4人

教学对象：高一某班学生共52人

教学时间：45分钟

所涉及的学科知识：路程，位移，平均速率，平均速度，比例尺等

教学器材：四种不同颜色的粉笔，秒表，刻度尺（20cm左右）

具体内容：首先把学生分成四组，每组13人，推选出组长；然后给学生简要地介绍本节课的主要任务及相关要求（5分钟左右）：每个小组的组员用代表本组的彩色粉笔，描绘一条从起点到终点的路径，起点和终点分别位于体育馆外的两侧路道，事先已由教师用圆圈划定（见附一）；在画完本组的路径后，想办法测出该路径的长度以及从起点到终点的位移大小；之后每个组员用最快的速度沿着本组的路径从一端跑到另一端，记录下时间；然后分别计算每位组员沿该路经快跑的平均速率和平均速度；最后把本小组的路径按照一定的比例尺描绘在发给每个小组的任务纸上的相应地方。任务布置完毕，教师提出相应的要求：1．每一个小组所选择的路径不得相同，否则无效；2．组员在沿本组所画的路径上奔跑，两脚必须始终踏在线上，一旦发现违规，本组的竞争资格将自动取消；3．每组的组长要发挥应有的作用，做好任务的分工以及组员之间的协调工作，组织好组员进行疑难问题的交流与探讨；4．每组要把测算路径和位移大小的方法尽可能详细地写在报告单上的相应位置，否则测算的结果无效；5．完成本次实践任务的时间为30分钟，超时而无法完成的小组也将取消竞争资格；6．30分钟后所有组员回到原地集中，进行10分钟的成果与心得的分享；届时将评出耗时最少、合作最好、成果最佳的小组为本次的优胜队。

具体内容的设计依据：

1．探究任务中包含了路程、位移、平均速率、平均速度等知识，这是高一物理课程标准中明确要求每一位学生都必须掌握的实用性很强的知识，因而也就自然而然地称为本节户外课的核心内容；

2．由于学生是在户外进行具有探索实践意味的学习活动，对于一名教师而言，在过程管理上有一定的困难，因而配备了4名教师分别负责每个小组的管理和引导性的工作，如一旦发现组员偷懒或违纪，可及时对其进行督促，如果发现本小组进展缓慢，教师还可以作相应的方法点拨和思维启发，此外绝大多数时间都可放心地由学生们充分发挥自己的聪明才智来分析问题解决问题；

3．要求每一小组用不同颜色的粉笔来画路经，适当地增加了趣味性，也是为了让本组的组员建立起区别于别组的团体意识，使其能充分意识到自己的行为关乎整个团队的成败，提升学生的团队观念，也从一个侧面激发了他们的求胜欲望；

4．只让学生们使用20cm左右的直尺而不是给他们发长达数十米的卷尺，是为了激发学生的发散思维和创意，让其在测算路径和位移的过程中充分发挥智慧和想象力，运用一切合理的手段来实现目的；

5．起点和终点分别位于体育馆外的两侧过道，是为了给学生们测算位移增加难度（起点与终点之间隔了一座偌大的体育馆，根本无法直线通过，要测算出位移就必须运用相关的数学知识，还要有一定的巧思妙想），目的也是在于激发他们的创新思维，使其能在面对困难时充分运用所学知识和发挥创意；

6、给他们提出诸如跑步过程中脚必须踩线的要求，目的是让学生养成在面对各种竞争时个人自觉遵循游戏规则，不偷工减料不马虎随意的良好心态，树立起公平竞争、人格至上的道德品质；

7．对小组组长提出相关的要求，则是让其明确自身作为一个团队领导者的职责和地位，懂得如何来构建一支高效能的团队，增强其团队管理和团队运作的责任感，确保小组合作的成功，也让学生们能学会更好地与人有效的沟通，学会利用团队的集体智慧来解决问题；

8．要求每个小组把测算路程及位移的过程与方法详实的记录下来，目的让学会把自己的探究成果通过文字语言和相关知识清楚地呈现出来，这对于培养学生们的表达能力有极大的帮助；

9．最后留出10分钟让学生们进行实践过程的心得交流，这一环节必不可少，它旨在培养学生的口头表述能力和展示自我的自信心，同时也实现了创意与智慧的共享，让别组的组员得到思维与灵感的启发，也让别组的组员在听取中进行比对和反思，从而有效提升自己的思维水平并加深了对于相关学科知识的理解。

【教学实施过程】

时间：2004年9月17日

具体准备工作

教师预备器材：一盒彩色粉笔，内含粉、黄、红、蓝等颜色粉笔各10支左右；秒表四个，方便每组学生较为准确地计时；打印好的实践任务填写表共四张（详见附二）；硬纸板四块及铁夹子四个，用以夹住任务纸且便于学生书写。

学生所带器材： 每个小组至少带上一把学生用尺，用于测算路程、位移以及在纸上按作图；组员还须带上计算器、笔、草稿纸等，用于书写及计算；教科书则一律不能带上，这样有助于学生们最大程度地唤起知识的回忆，摆脱对教科书的依赖，也能够加深知识的印记。

具体实施过程

一、组织工作及活动介绍

（课前数分钟）教师组织学生按小组排队，由每个小组推选组长，让各组组长认识每一位组员，并让组长排在队伍的最前面，开始承担起小组管理的责任； （正式上课）教师先向全体学生问好，然后简要介绍本次实践任务的内容，并明确活动的具体要求（5分钟左右）：1．每个小组的组员用代表本组的彩色粉笔，描绘一条从起点到终点的路径（起点和终点分别位于体育馆外的两侧走道，事先已由教师用圆圈划定）；在画完本组的路径后，各小组测出该路径的长度以及从起点到终点的位移大小；然后各组每个组员用最快的速度沿着本组的路径从一端跑到另一端，在任务纸上记录时间；用已测得的路程、位移、时间等数据，分别计算每位组员沿该路经奔跑的平均速率和平均速度；最后把本小组的路径按照一定的比例尺描绘在所发的任务纸上，并画出位移。 具体要求：1．每一个小组所选择的路径不得相同，否则无效；2．组员在沿本组所画的路径上奔跑，两脚必须始终踏在线上，一旦发现违规，本组的竞争资格将自动取消；3．每组的组长要发挥应有的作用，做好任务的分工以及组员之间的协调工作，组织好组员进行疑难问题的交流与探讨；4．各组要把测算路径和位移大小的方法尽可能详细地写在任务纸上的相应位置，否则测算的结果无效；5．完成本次实践任务的时间为30分钟，超时而无法完成的小组也将取消竞争资格；6．30分钟后所有组员回到原地集中，进行10分钟的成果与心得的分享；届时将评出耗时最少、合作最好、成果最佳的小组为本次的优胜队。

二、学生实践过程

在教师宣布活动开始后，各组组长领取了本组的器材，各个小组便纷纷开始行动。有的组员围在一起，要把这次的实践任务再看个仔细；有的小组组长则让组员在任务表上一一签名，并开始进行分工；有小组的组员已经在明确了各自的任务后开始了工作。紧张的竞争终于打响，只见部分学生拿着粉笔忙碌地从起点描绘路径，仔细一看，各个小组在这项工作上所派的组员人数还不尽相同；再看，各组其余的组员也开始各自的工作，有的在组长的带领下三三两两地凑在一块，一起商讨如何对位移进行测算；有的则对平均速率和平均速度的区别展开激烈的辩论。（在此期间，四位教师则分别关注四个小组的进展情况，一边做着过程记录）数分钟后，有的小组已经描绘好了路径，开始安排组员测算路程。有的组员拿出所带直尺，量取鞋的长度，然后开始一步一步沿路径边走边数数；有的组员则丈量正常跨出一步的间距，量好后也开始边走边数。又过了数分钟，有的小组对路径的测算基本已完成，组长则开始安排组员快跑，只见组员们在起点拿着秒表，在组长的“开始”声中用尽全力地快跑，跑到终点后记下时间，另一名组员拿到秒表后也开始由终点向起点快速奔跑，如此循环。体育馆内外到处可见学生们气喘吁吁汗流浃背穿梭奔跑的身影，他们的脸上流露出的是一种为团队赢得最终胜利的自信和决心。有的小组则为了抄近路，选择了一条横穿体育馆的路径，由于体育馆内有别的班级正在进行体育活动，结果在奔跑过程中遭遇了各种各样的障碍，也使得整个过程耗费了比别的小组更多的时间。（由于一开始要求中明确了奔跑过程中两脚要始终踏在线上，结果发现学生们都能遵循这一规则，没有发现严重偏离路径的现象）奔跑活动一结束，在已经把各组员的奔跑时间一一记录后，有的小组长开始召集组员进行计算工作的分工，还有的小组则开始出现倦怠的迹象，经教师从旁提醒，又重新投入到团队的工作中。（其间，教师了解了各个小组对于测算位移的方案，有的小组主张把起点和终点进行同方向等距离的平移，使得平移后能够沿直线从新的起点走到新的终点，这样就很方便地求出了平移后的位移，再根据平移后所得到的平行四边形有“对边相等”的特点，从而求得了原起点与终点之间的位移大小，也就很方便求出每个组员的平均速度了；有的小组则主张把起点与终点进行同方向的平移，使得平移后能构成一个直角梯形，只要分别量出该梯形的上底、下底和高，斜边便可以利用数学方法如勾股定理求得。除了通过平移构造出图形运用数学工具求解位移外，还有的小组则干脆把路径按照1cm ：xx m 的比例描绘在任务纸上，描绘好后从起点到终点画一条有向线段作为位移，用尺量出长度，再根据比例一算便算出了位移的大小。在这一环节上，各个小组都各出奇招，智慧纷呈。）不到半个小时，有的小组已经完成了全部的工作，组长则把实践活动记录表满怀成功的喜悦而又充满胜利期待地交到我的手中。30分钟结束，全体学生回到出发点按小组归队排列，进入总结与分享的环节。

三、总结与分享

首先我对各个小组的优异表现作充分的肯定与赞赏，我还要求学生们为自己的出色表现报以最热烈的掌声（表扬的作用的确很强大，它能让每名组员充分体验到成就的喜悦，使其内心更充满自信）。然后我开始对比各个小组在各项工作完成上的优劣与闪光点，把各个小组的实践填写表一一展现在每一个学生的眼前，然后公平客观地评出了优胜队（获得优胜的小组无比兴奋，齐声欢呼，其余的小组均报以掌声，也以此作为对自己的鼓励与肯定，因为每个人都深知，这场竞争中没有失败者）我邀请优胜组的组长发言，让其介绍他是如何对组员进行分工，如何协调每一个组员，实践过程中组员身上较为闪光和出色的表现，遇到过何种问题，他们又是如何解决问题的。组长的发言虽显稚嫩却很朴实，赢得了在场每位学生的倾听、笑声以及赞许，尤其当他谈及测算位移时遇到的困难以及最终测算出位移的巧妙方法时，每一个学生都听得格外仔细，相信他们也从中领略到了智慧的神奇与奥妙，深深体会到了知识的实用性，学以致用的观念也开始深入人心了。组长发言完毕，我以“条条大路通罗马”为例，提问了在场学生关于路程、位移、平均速率、平均速度的含义，还通过对比他们的测算结果，让他们明确了路径各不相同而位移相同的客观事实，相信学生们在这次的活动中对于上述概念会有更加深刻的理解，对于平均速率与平均速度的区分也更加清晰了。我还把各个小组测算路径和位移的巧思妙想一一作了介绍，进一步开阔他们的思维空间，更大程度地激发他们的发散思维和创新思维，从他们写满收获的表情上，我的内心也感慨万千。

四、布置作业

每位学生当天的作业主要围绕本次实践活动来写，字数不限，题目如下：

1．你在本次实践活动中为本团队承担了哪些工作？你认为自己的表现如何？

2．你所在的小组在实践过程中遇到过什么问题？你们是如何解决的？

3．你认为本次实践活动能够获得成功的关键是什么？

4．你觉得本小组的实践中有哪些不足以及可以改进的地方？能否使本小组更快更好地完成本次实践的任务？

5．请给你的组长（组员）进行客观评价，（如责任心、所起的作用、投入程度、解决问题的能力、合作意识等）并给与相应的打分（满分100分）

6．尝试测算从学校到家里的路程与位移，写出详细方法。

（本次教学实践活动完满结束）

【教学后记】

这是我进行物理新课程教学后第一次尝试让学生在户外进行此类实践活动。根据我对新课程理念的理解，师生的角色定位应该较之传统教学有所转变，尽可能让学生成为学习的主体，教师更多地充当引导者，要最大程度度地调动全体学生的学习主动性和积极性，使其能较为主动地带着一定的欲望和兴趣进行合作式地探究学习。为此我萌生了把学生带到户外进行实践的念头，并作了大胆的尝试。纵观此次教学活动，我发现学生们在团队竞争、求胜欲望的激励下，激发出了前所未有的学习激情与探究意识，几乎没有一个组员没有为团队贡献出力量，而且在困难与问题面前，他们的交流与探讨甚为热烈，智慧与思维的碰撞在团队内部此起彼伏，而探讨的最终结果几乎使所有组员达成了思想的共识与行动的一致，充分体现出团队谋略的强大力量。

本次实践任务的核心知识是路程、位移、平均速度、平均速率等知识，据以往的经验，学生们对与位移的含义有一定的理解困难，且容易混淆平均速度与平均速率，让他们有本次体验性的实践，其中一个目的就是使学生们更易于理解这些概念的含义，对这些概念特点的领悟也更加直观化和清晰化。更值得一提的是四个小组的组长，他们的领军能力和分工协调能力已初见雏形，从他们的心得反馈中不难看出，对于整体的规划和对时间的把握上他们的确有了较大的觉悟和收获，这对于培养学生们一定的组织领导能力无疑是一次难得的经历。组员的分工合作意识也在此次的实践中体现得淋漓尽致，没有人在单干独行，更没有看到不屑一顾、众人皆醉我独醒的麻木分子，看到的是他们的相互呼应、相互敦促和密切磋商，因为他们有着共同的目标，那就是更快更好的完成挑战，用智慧赢得最终的胜利。在思维的发散和创新方面，可以说学生们都有了不同程度的发挥，最明显地便是体现在测算位移大小这一环节，他们不仅充分运用了诸如直角梯形、平行四边形、直角三角形等数学知识，还能根据实际问题进行合理的分析，探索出一个切实可行的方案，使困难转化为便利，这的确是不小的成功。相信在他们的心目中，物理知识、数学知识的确能够解决一些实际问题。在他们的作业中，我还看到了学生们运用一些巧妙的方法测算出了从自家到学校的路程以及位移，可以看得出，创新思维、学以致用的意识已经在他们心目中渐渐成型。从前我们一直在提倡素质教育，提倡学以致用，然而学生们真正能够利用知识来解决实际问题的情况又有多少呢？“学科知识无用论”在相当一部分学生心目中根深蒂固，这也成为不少学生厌学的主要原因，说到底要使学生从心里愿意去学习某一个科目，就要让知识成为他们能够用来解决实际问题的实用工具，毕竟“学了能用才真正有用” ，也只有坚定了知识在学生心目中的实用地位，才能激发他们获取知识的欲望和学习的兴趣，也更能使他们体会到探索的乐趣，从而进一步培养他们的探索品质与能力。作为教师的我们，难道就不应该多创设一些平台多给予他们机会去体验、探索、实践，多让他们来活学活用吗？二十一世纪呼唤高素质的人才，而且应该是具备专业知识、组织能力、合作精神、主动意识、创新能力、探索品质、实战能力的复合型人才。在新课改精神的引领下，相信在我们勇于探索、敢于尝试、不断改进、大胆实践之下，一定能探寻出一条最适合学生终生发展的教育之路。