《平均速度的测量》思考与教学实践

习近平同志曾指出：“要实现中华民族的伟大复兴，就必须坚定不移地走科技强国之路.” 随着时代的发展，科学技术在我国现代化建设中的作用日趋突显，然而，作为培养科技人才的摇篮的学校物理教学却稍显滞后.这源于应试教育所形成的“考试成绩至上”，使许多教师形成了“考什么就讲什么”的定势.因此，我们的物理教学对培养学生的科技意识做得很不到位，对身边的科技元素关注得很不够，教学内容与时代发展存在着严重的脱节现象.现在，这种情况到了必须有所改变的时候了.

正是在这样的前提下，笔者决定在科技渗透方面做一些尝试，将身边的科技元素与自己的教学内容对接起来，在教学中渗透科技知识.于是，笔者设计了《平均速度的测量》这节创新实验课.

1以往《平均速度的测量》教学存在的主要问题与改进策略

1.1主要问题

（1）教学内容缺乏趣味性.教材中关于测量平均速度的内容是“利用刻度尺和秒表测量同学的行走、竞走与跑步30米内的平均速度”，实践表明，这样的实验很难激发学生的学习兴趣.

（2）实验使用的器材过于陈旧.在笔者学校，学生实验所使用的秒表的“年龄”比学生的年龄还要大得多，其精确程度也就可以想见了.而且，这种型号的秒表几乎只有在学校的实验室还能找到，当学生步入社会之后几乎再也没机会用到这样的秒表了，其实际教学意义值得商榷.

（3）教学的交互手段滞后.我们的教学还停留在PPT一统天下的时代，而对于更具灵活性的交互方式还很少涉及.

1.2改进策略

（1）针对教学内容缺乏趣味性的问题，笔者将教学内容调整为大家统一利用秒表测量同学步行的速度，而把更趋科技元素的测量小球自由下落的平均速度作为分组实验，以激发学生的学习兴趣.

（2）针对实验使用的器材过于陈旧的问题，笔者将实验的器材调整为以刻度尺和秒表为辅，以学生更常用、更喜闻乐见的手机为主.

（3）针对教学的交互手段滞后的问题，将交互展示调整为利用手机在线显示讲解实验方法，利用PPT展示实验步骤，利用实物投影反馈实验结果，多种手段交互展示，以提高授课效率.

2改进后的授课流程

教学引入：通过回顾上一节所讲的求解平均速度的公式，引出测量平均速度需要的实验器材——刻度尺和秒表.

接下来，请一名同学在教室内以正常的速度行走10米，其他同学则利用秒表完成测量同学正常行走的平均速度的实验.

2.1测量同学正常行走的平均速度实验

实验目的：测量同学正常行走的平均速度.

实验器材：秒表（或学生手机）、刻度尺.

实验数据及结果：

表1s（m）t（s）（m/s）提出问题：有的同学在阅读教材时，发现有一幅物体自由下落的频闪照片，于是提出了问题——怎样测量小球自由下落1米内的平均速度呢？

测量尝试：请学生利用秒表实际测量小球自由下落1米的时间，学生发现几乎不能测出有效数据.

思路启发：由电视播放的手机慢速摄影广告启发学生的灵感——利用手机软件的慢速摄影功能可以辅助测量小球自由下落的平均速度.

技术支持：由软件操作水平较高的同学介绍手机慢速摄影软件的使用.

接下来，教师说明实验注意事项：（1）站在椅子上的同学注意安全；（2）视频录制完毕后立刻回到座位处理数据；（3）计算结果保留两位小数；（4）得出数据后，思考实验结果能够说明的问题.然后，请同学利用手机软件辅助完成测量小球自由下落的平均速度的实验.

2.2测量小球自由下落的平均速度实验

实验目的：测量小球从A点自由下落后各阶段的平均速度.

实验器材：、、.

实验数据及结果：

表2s（m）t（s）（m/s）AB段BC段 AC段①小球自由下落在AB段内的平均速度.

计算过程（略）.

②小球自由下落在BC段内的平均速度.

计算过程（略）.

③小球自由下落在AC段内的平均速度.

计算过程（略）.

学生分析（1）书写过程需要注意用下标区分不同的运动阶段；（2）对比小球在AB段和BC段内的平均速度大小，可以发现小球自由下落时在做加速运动；（3）比较小球在AB段、BC段内的速度的算术平均值与AC段内的平均速度，可以发现速度的算术平均值与平均速度并不是同一概念.

交流讨论：大家还知道生活中有哪些测量速度的方法呢？如车速表、雷达测速、红外测速……

2.3科普阅读：区间测速

公平合理的区间限速

我们开车行驶在公路上的时候，常会看到路旁竖立着一块“区间测速”的标牌.你知道这是什么意思吗？

其实，我们生活中更常见的是电子眼测速，它是公路上监测汽车是否超速的重要工具，但仍有一部分“驾驶高手”，每当经过测速电子眼的时候，他们会立即减速，一旦过了监控区域，又继续超速行驶，从而躲过了电子眼的监控.这样的电子眼测速测出的是汽车行驶的瞬时速度.

相对于电子眼的定点测速，区间测速无疑会具有更大的威慑力.所谓区间测速，是指在一段路程（一般为10～15 km）的两端安装抓拍系统，车辆通过两端时，车牌号、通过时间、车型等数据会被两端的计算机记录，然后发送至后台，再利用速度公式 ，算出车辆在该区间内的平均车速.若超过限定速度，将把两端的图片保存，作为车辆超速的依据，车主将会受到惩罚.

有了区间测速，躲避电子眼然后再开快车的做法就有可能成为历史了.区间测速的普及会使我们的出行越来越安全.

（1）区间测速测的是速度（选填：“瞬时”或“平均”），电子眼测速测的是速度（选填：“瞬时”或“平均”）.

（2）某条公路最高限速为120 km/h，交管部门在这条公路的一段10 km的区间两端安装了用于区间测速的抓拍系统，抓拍系统连接的计算机记录了某小汽车经过的时间为6 min，请你通过计算说明该车主是否超速？

课堂小结：本节课我们完成了以下实验：（1）测量同学正常行走的平均速度；（2）利用手机软件测量小球自由下落的平均速度；（3）交流各种测量平均速度的方法.希望大家通过本课的学习体会到伴随着科技的发展测量工具在发展，测量的方法在进步，测量的精度在提高，我们很有必要在学习当下知识的同时关注科技的发展情况.

3课后调研及统计结果

课后，笔者针对本课的效果，做了一份调查问卷，以了解学生对在教学中渗透科技元素的态度.问卷内容及学生的回答情况如下：

“平均速度的测量”调查问卷（附统计结果）

班级：姓名：性别：

1. 平时，你是否喜欢使用涉及科技元素的器材（）

A. 喜欢（76%）B.一般（18%）C.不喜欢（6%）

2. 你是否喜欢在课堂中加入科技元素活动（）

A. 喜欢（82%）B.一般（16%）C.不喜欢（2%）

3. 本节课，你认为最有意思的环节是（）

A.测量同学正常行走的平均速度（13%）

B.测量小球自由下落的平均速度（78%）

C.阅读科普材料回答问题（9%）

4.你是否希望在今后的课堂中继续进行这样的尝试（）

A. 希望（82%）B.无所谓（16%）C.不希望（2%）

5. 本节课中你最大的收获是什么？

（知道了手机软件原来还可以做这什么多事情、多动脑做事更简单、解决问题方法可以很多样……）

6. 你对“课堂中的科技渗透”有什么改进的意见或者建议？

（使用更高新的科技产品、讲点更有意思的器材、像《流言终结者》那样做更大的实验……）

从调查问卷的结果不难看出：学生比较喜欢加入科技元素的课堂设计（这一点在男同学中表现得更为明显），而且有许多学生希望能够把这样的课型常态化，并提出了具有操作性的建议.

4思考仍在继续

2011版《物理课程标准》强调：“物理教学要注意学科渗透，关心科技发展，提高学生的科学素养.”笔者的实践证明，在教学过程中加入科技元素可以使课堂更生动，可以提高学生的科技意识，可以为学生提供更广阔的创新平台.应该说，科技元素的介入在提升学生科学素养的同时也提高了课堂教学的效率，是一项双赢的措施.

当然，笔者上的这节课只是将生活中的科技引入课堂教学的一次粗浅尝试，要真的形成系统的教学思路，还有很长的路要走.