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从实践过程方面来说，采用实验教学法，让学生仔细观察实验过程，动手进行测量，根据实验结果来归纳物体加速度、质量与外力之间的关系，然后由教师引导学生更深入地理解牛顿第二定律，以发散学生的思维能力，锻炼学生的逻辑推理能力，培养学生的动手实践能力，从而发现物理规律。
从情感态度和价值观方面来说，要培养学生的合作能力，使学生自主投入到教学过程中，培养学生实事求是、追寻真理的精神。
二、教材分析
牛顿第二定律是高中物理课程中的重点教学内容，是整个动力学的核心规律，而经典力学的学习也要以动力学为基础，因而牛顿第二定律的教学具有重要的意义。而且牛顿第二定律的学习可为学生日后对热学和电学等内容的学习奠定基础。
三、教法建议
可采用实验法、归纳法等方法实施教学，通过多媒体技术制作课件和表格来帮助学生理解牛顿第二定律的知识点。
四、教学重点
《牛顿第二定律》的教学重点在于如何通过实验来得出相应的结论，推导出牛顿第二定律。
五、教学难点
《牛顿第二定律》的难点在于如何引导学生真正掌握牛顿第二定律的含义和其延伸意义。
六、教学过程
1.复习导入
教师在开讲之前，要先帮助学生回复之前所学的牛顿第一定律，让学生回忆起牛顿第一定律的概念：一切物体，在没有收到力的作用时，总保持静止或匀速直线运动状态。另外，还要帮助学生巩固力和质量的关系，不同质量的物体在同样大小的力的作用下，会有不同的反应，质量越大的物体，其运动的速度则越慢，惯性越大。
2.新课引入
在复习导入之后，教师则要引入新课内容。教师可以向学生提出问题，当一个物体受三个变量的影响，如何发现这三个变量之间的关系和规律。采用控制变量法，来固定其中一个变量，从而研究其他两个变量。让学生自行设计小实验，举出生活中的实例来证明加速度与物体质量及所受外力总和之间的关系。
3.实验设计
第一个实验：改变小车运行的轨道，让小车在无外力的情况下受到平衡力的影响。在这个实验过程中，教师可做相应的讲解。当小车在运行的时候会受到摩擦力的影响，致使小车产生加速度。为了使小车不受摩擦力的影响，则可以将小车行驶的木板垫高，使小车不受拉力的影响而做匀速运动，让小车行驶的重力和摩擦力相平衡，然后再使其受拉力的影响，便能使其只受拉力一个力的影响。
第二个实验：使M保持不变，让小车受不同的外力影响做匀速直线运动。让小车拉动纸带并通过所设定的打点计时器，利用相应的公式来求得拉力不同情况下的小车加速度值，并以表格的形式呈现出来。
第三个实验：重复第二个实验，保持F值固定不变，登记不同质量小车的加速度值，并同样将其以表格的形式呈现。
完成实验之后，则可以将第二个实验和第三个实验的表格数据进行比较，然后画出相应的图像，并对两个图形进行分析，以联想二者间的关系。最后在分析之后则要进行总结和归纳，可得出：当物体的质量相同的时候，物体的质量则与加速度成反比。
七、例题
某省的高速列车在运行的时候最快的速度可以达到270 km/h，机车持续牵引力为150 N。假设此高速列车的总质量是100吨，而高速列车所受到的重力则为0.1×103N。问：列车受牵引力的影响进行匀速直线运动，那么需要多长时间其将会达到最大运行速度？
解：根据列车的总质量为100吨，其最快运行速度为75 m/s，而牵引力为150 KN，列车阻力则为f=0.1×103N
可依据牛顿第二定律得到一下式子：
a=（F-f）/m=（1.57×103-1.0×103）/1.0×105=0.57（m/s）
t=（V1-V2）/a=（75-0）/0.57≈131.6（s）
八、板书设计
1.实验探究：讨论三个变量之间的关系和规律
（1）当质量一定的时候，加速度和物体所受合外力成正比。
（2）当合外力一定的时候，加速度与物体质量成反比。
2.牛顿第二定律
（1）概念。
（2）公式：a=F/m。
（3）特性：矢量性；瞬时性。
3.力学单位
（1）力学国际单位包含基本单位和导出单位两个部分。
一、教学目标和重难点
基于以上教材分析和学情分析，本节课制定了以下目标：
1.知识与技能：（1）理解牛顿第二定律的内容和表达式；（2）知道1N的定义；（3）理解牛顿第二定律的特性（4）能够用牛顿第二定律求加速度。
2.过程与方法：（1）以实验为基础，归纳得到物体的加速度跟它的质量及所受外力的关系，进而总结出牛顿第二定律，提高学生的分析概括能力；（2）通过1N的定义，体会单位的产生过程；
3.情感、态度、价值观：体会到由实验归纳总结物理规律是物理学研究的重要方法，提升对物理学的兴趣。
教学重点：正确理解并运用牛顿第二定律；
教学难点：体会牛顿第二定律是确立运动与力之间关系的桥梁，体会定律中的因果性、瞬时性等特征。
二、教学教法
本节课采用多媒体和板书相结合的方式进行，在产生力的单位的过程中，采用小组讨论方式获得1N的意义。在课堂总结环节，通过问答确认本节课目标是否达成。
三、教学过程
本节课首先从问题引入，通过展示学生上一节探究实验的结果，即依据数据画出的a-F图像和a-1/m图像，总结出牛顿第二定律的文字表述。通过数学知识将定律表述为F=kma；引导学生体会比例系数k的值是由m、a的单位决定的，并给出1N的定义，通过小组讨论，当质量单位取克、克拉时，k的取值，深化只有当都采用国际单位制时，k才取1，牛顿第二定律的表达式简化为F=ma。
然后通过教师推桌子推不动，引导学生理解公式中F为合外力，并进一步讨论力和运动的关系。
通过举例详细阐述牛顿第二定律的因果性、矢量性、瞬时性、独立性、同一性这些特性，并简要说明还有相对性这个特点。帮助学生正确理解牛顿第二定律。
通过课本上的例1和斜面上物体沿斜面下滑的加速度求解，引导学生对物体的运动和受力进行分析，体会牛顿第二定律的桥梁作用，可以运用牛顿第二定律求得物体的加速度，对定律进行简单应用。
最后，通过提问的方式引导学生回顾本节课重点内容。
四、教学反思
本节汇报课整体达成了教学目标，学生清晰的理解k的取值，牛顿第二定律的内容和特性，会求简单问题的加速度。但是也存在不足：
一、提纲式板书的撰写
提纲式板书是根据教材的主要内容，以统揽全章、全节，显示教材结构层次的板书形式。这样的板书理清了一节书或一章书的脉络，把握了教材的主要内容，能使学生从整体上理解教材的内容。
如《牛顿第二定律》可设计如下板书：
（一）回顾知识、提出问题
力是产生加速度的原因。
1.加速度和力存在什么关系呢？
2.物体受力一定时，加速度和质量存在什么关系呢？
（二）巧设实
实验装置，实验过程（略）。
（三）科学结论
1.对质量相同的物体来说，物体的加速度跟作用在物体上的力成正比，即a∝F。
2.在相同力的作用下，物体的加速度跟物体的质量成反比，即a∝F。
（四）导出公式
综合上述两个结论：a∝，或者F∝ma，写成等式F=kma，k是比例常数。当F、m、a均取国际制单位时，则k=1，得到F=ma。
（五）得到定律
物体的加速度跟所受的合力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向跟合力的方向相同。
（六）适用范围
经典力学只适用于解决物体的低速运动问题，不能用来处理高速运动问题；经典力学只适用于宏观物体，一般不适用于微观粒子。
二、摘要式板书的撰写
摘要式板书以摘要一节或一章教材的重要概念、重要定律或重要内容为主，构成全节或全章教材的知识框架，使学生对全节或全章内容有全面的、系统的、总体的了解，便于学生掌握，实现预期的教学目标。
如《牛顿运动定律》一章复习课的板书即采用了这种形式。
（一）知识结构
1.牛顿第一定律：（1）惯性及其量度（质量）；（2）力是改变物体运动状态的原因。
2.牛顿第二定律（F=ma）：（1）分量表达式：F=ma；F=mab；（2）定律的“四性”：同体性、瞬时性、矢量性（F、a同向）、独立性（F、F…a、a…）。
3.牛顿第三定律：（1）定律的“四性”：异体性、同时性、成对性、同类性（性质相同）；（2）作用力与反作用力和平衡力的比较。
（二）解题思路及方法指导
1.解题类型：（1）已知受力情况，求运动情况；（2）已知运动情况，求受力情况。
2.解题思路：（1）选择对象；（2）受力分析；（3）确定运动；（4）建立坐标；（5）列出方程；（6）验证结果。
3.解题方法：（1）等效法；（2）整体法；（3）隔离法等。
4.例题分析（略）。
三、线索式板书的撰写
线索式板书以突出教学内容线索为目的，把知识的产生、实验的验证、过程的推导、知识的运用巧妙地有机地联系在一起，这种板书的特点是逻辑性强，能十分清晰地显示知识的内在联系。
如《磁场对运动电荷的作用力》一节可设计如下板书：
（一）提出假设
复习引入新课，磁场对电流有力的作用，而电流又是由电荷的定向移动形成的。根据这个推理提出假设：磁场力可能是作用在运动电荷上的。
（二）验证假设
为了检验假设是否正确，通过实验加以验证。
（三）假设正确
实验验证了假设是正确的，磁场对运动电荷确实有洛仑兹力。作用在电流上的安培力是作用在运动电荷上洛仑兹力的宏观表现。
（四）洛仑兹力的大小
在图2的物理情境中F=BILSin①I=nqvs②n为导体中单位体积内的自由电荷数，q为每个自由电荷的带电量，v为自由电荷定向移动的速度，s为导体的横截面积。由①和②得：F=（nLs）qvBSin，每个自由电荷受到的洛仑兹力f=F/nLs，f=qvBSin，是V与B的夹角。讨论：当=90时，即V垂直B，洛仑兹力有最大值f=qvB；当=0时，即V平行B，洛仑兹力有最小值，f=0。
（五）洛仑兹力的方向
洛仑兹力的方向用左手定则判断，只不过需强调的是四指指向正电荷运动的方向，与负电荷运动的方向相反。
（六）例题评析
（略）
四、表格式板书的撰写
表格式板书是先把教学内容分门别类，然后将内容统一纳入表格中，用表格的纵横交叉体现教学内容的逻辑关系，优点是分类清楚，井然有序，形成强烈对比，可以使学生从表格的统计、比较中深刻领会教学内容。
如《放射性元素》一节可设计如下板书：【简】
天然放射现象：
物理课堂教学板书的设计既是一门科学，又是一门艺术。物理课堂教学板书的设计也是一项创造性的劳动，必须因教材、因人、因地、因时制宜，不能囿于一个程式。优秀的板书能起到良好的教学效果，但是教学效果不仅与板书有关，而且与教师的语言、机智、热情等素质因素有关。在板书上要真正做到“无意于法则，而自合于法则”，“从心所欲不逾矩”，这的确也是一门精湛的艺术。
参考文献：
课堂教学理念决定着课堂教学行为，决定着课堂组织形式，更决定着教师的教育观，学生观和质量观。《普通高中物理课程标准》指出：“要改变课程实施过程中过于强调接受学习，死记硬背，机械训练的现状，倡导学生积极参与，乐于探究，勤于动手，培养学生搜集和处理信息，获取信息的能力……”正是在这种理念的指导下，参赛者的课堂教学面目全新，让人感到一种时代气息。首先，每一位参赛教师对教学目标的确定，除了知识目标，能力目标，还确定了情感目标及德育目标。其次，教案明显备出了师生互动及讲、评、议等环节，备出了探究性学习的方向和预期的目的。
二、课堂教学模式
本次赛讲内容为高一物理教材中“牛顿第一运动定律”和“牛顿第二运动定律”，高二物理教材中“波的干涉”和“多普勒效应”，从难易程度的定位上看，“牛顿第一运动定律”和“牛顿第二运动定律”是整个高中物理的核心内容，是重点又是难点。“波的干涉”和“多普勒效应”虽不属于重点内容，但不易被学生接受和认识。而每一位选手却能以不同的教学模式向学生展示全新的教学内容，主要突现为：
1.“情景―问题―活动”的教学模式，唤起了学生学习的好奇性和学习兴趣
例如：“多普勒效应”教学中：
情景1：鸣笛的汽车从校外疾驰而过时，你能否从汽笛声中判断出汽车是靠近还是远离？
情景2：当你坐在疾驰的汽车上时，你能否从听到的汽笛声中判断出汽车是在超车还是会车？
教师边讲述边引导学生参与生活实际，引起学生的注意，然后提出问题。
问题1：你是怎样判断的？
问题2：声音变化的实质又是什么？
教师引导学生参与问题的讨论，先独立后合作，先思考后评议，最后教师点评归纳。
……
这种按照“情景―问题―活动”的教学模式，优化了课堂组织形式，对完成本节教学内容起到了先导作用，特别是像这种教学要求不高，但又必须让学生知道并掌握的相关内容，更显得精彩。
2.“多媒体与课堂教学”整合的模式
多媒体与信息技术的应用，增大了课堂知识的容量，展示了形象、直观的物理模型，呈现给学生一个丰富多彩的物理世界，增强了学生学习的趣味性，大大提高了学习效率。如：在“牛顿第三定律”的教学中，选手们用动画的方式展示了两辆汽车相撞的物理情景，惊险，剧烈的场面激活了学生的思维，丰富了学生的想象。让学生体会到相互作用力的存在及其特点，同时增强了学生的安全防范意识。
3.“科学探究”与“实际取舍”的整合模式
在“牛顿第二定律”的教学中，为了探究加速度，质量和力之间的关系，选手改变了课本中的实验装置，采用上下双层导轨实验，不仅使实验更为直观，同时为准确测定两小车各自的位移提供了方便，从而顺利得出：“加速度与力成正比，与质量成反比”这一结论。在“牛顿第三定律”教学中，选手在条件允许时，改变课本演示实验为学生分组探索实验，既有效完成教学内容，又培养了学生动手的能力和思维的习惯，可谓“一箭双雕”。事实证明效果良好，被认为是本次大赛的一个亮点。
4.“人文素养”与“科学素养”的整合模式
当今社会是自然科学与社会科学的统一，科学的整体化发展已经成为一种潮流。所以，在自然科学的教学中如何贯穿人文素养，不仅是对具体科学的传授、现象的罗列，而且要求我们更应挖掘教材，寓人文精神于自然科学的探究之中。这种模式在本次大赛中屡见不鲜。例如：在“波的干涉”中体现出微粒说和波动说的对立是符合人类的认识规律的，也符合辩证法思想。
三、课堂教学的现状与思考
在看到参赛者取得成绩的同时，我们也深刻的认识到现行教学中，特别是伴随新课标的实施，课堂教学中还存在诸多问题值得我们去思考，主要有：
1.传统与创新的关系
“创新是民族进步的灵魂”。诚然，没有创新就没有发展没有进步。在整个大赛中，尽管新课标理念自始至终贯穿在教学中，从知识与技能，方法与过程，情感态度与价值观，以及自主性学习、合作式学习、探究性学习都有新的突破。但同时我们也不能忽视传统的方式方法。毕竟物理学是一门自然科学，知识本身有承前启后的过程在内。教学过程要求教师把人们长期积累的知识和对自然规律的重大发现，按照学生的一般认识规律以及物理学科的特点加以组织整理，再用自己的语言准确生动地加以讲授，让学生去认识并学习，既可以节省学生的时间，同时也能让学生学习少走弯路，且有信息传输密度高，知识容量大的特点，特别是对经典物理理论尤其如此。所以，课堂创新要有“度”。
2.多媒体与实验的关系
信息技术的发展大大丰富了物理课程资源，突破了传统课程的狭隘性，突破了时空局限性，网上充足的信息可以使教师和学生开阔眼界，拓展思路，极大限度地拓展教学空间，提高教学效率。但是所有的信息资源都不能代替实验。原因很简单，一方面，大多数信息资源是人为因素形成的，甚至有虚拟成分在内，它不能完全再现规律的本质。而物理实验以其独特的手段揭示自然现象的本质和规律，是人们根据研究目的，运用科学的方法，精密的仪器，人为的控制或纯化某种自然过程，使之按某种进程发展，同时在尽可能干扰的情况下进行观测，以探求该自然过程的本质。另一方面，信息常常是被动的等待现象按照设定的进程发展，而我们仅仅对过程进行记录和应用。特别是实验的实际操作性，有效地培养了学生动手动脑的能力，是其他任何媒体都无法替代的。
3.投影与板书的关系
【中图分类号】G632 【文献标识码】A 【文章编号】1674-4810（2014）03-0123-01
物理教学的形式比较适合教师和学生进行互动活动，教师要很好地应用这种优势，要以提高学生学习能力为基础，通过不断地丰富教学内容来激发学生的自觉性和主动性。现阶段的教学十分重视对学生的素质教育，提高物理学科的掌握方法就成为研究的关键。
一 建立融洽的学习氛围
良好的学习环境是学习的基础，在这一环境中学生可以充分地表达其情绪。学生对于物理学科十分感兴趣，因为物理教学中能够接触丰富的物理知识，见识到很多奇特的物理现象，对自然科学能加深理解。所以教师要从满足学生这一愿望出发，建立一个生动活泼的学习环境，并且使学生在这个环境中能积极发挥自身个性，以将物理学习的情绪色彩和教学感染力进一步增强，将学生在传统“说教”的教育形式中摆脱出来，以提高学生物理学科的自我学习能力。
二 将多种学习形式有效结合
形式多变的学习方法是提高物理学习的一大关键，传统的物理教学沿用“说教”的教学形式，教师在台上讲、学生在下面听，这使学生一直处于被动的状态，所以要想提高学生学习物理的主动性就必须让学生拥有主动权，要让学生真正做到讲解和学习相互结合，同时添加实际动手操作，让学生在学习物理的过程中能真正做到学与练相结合，让学生能根据自身的兴趣进行物理课程的学习。
三 根据学生心理进行教学方法的改进
高中生基本处于青春期，在这一阶段学生的思想波动很大，对外界的事物十分敏感，同时高中生又面临升学的压力，这使学生在学习过程中容易出现逆反心理，处于被支配的地位，所以在物理学习的过程中教师要根据学生的心理活动，并且随时改进教学方法，要注意引导和诱发学生。
教学过程也是一个学习策略的过程，学生在发展的过程中必须做到因材施教，尤其在问题提出时要注意难易度，对成绩较好的同学选用难一点的问题，而对于成绩一般的同学可以提出一些浅显的问题。在物理实验操作的过程中可以将优秀学生和成绩一般的学生穿插编组，这样不仅有助于建立学生间互相帮助的感情，同时对学生提高自身主动性有着很大的帮助。
四 通过合理的教案编排来激发学生的主动性
教案的编排对学生自主性的激发影响很深，所以必须重视教案的编排。如在进行“牛顿第二定律”的教学过程中，要将教学目标、知识目标相互明确，要使学生认清加速度与力和质量的关系，使学生能理解牛顿第二定律的内容，知道定律的确切含义。在这一教学过程中要积极培养学生的实验能力、分析能力和解决问题的能力。在整个教学中可以进行相应的物理实验，利用砝码和小车进行模拟展示，并且在教学中对学生导入“什么是物体运动状态的改变？物体运动状态发生改变的原因是什么？”这些问题。学生要想解决心中的疑问就必须知道加速度跟物体所受力的大小及物体质量之间的关系，这使学生能主动去探究未知的知识。学生在这种氛围中学习效率将会大幅度的提升。
五 建立丰富的物理学结构
物理学的又一大魅力就在于其拥有丰富的科学实践性，物理科学在生活中无处不在，这是学生能对其产生浓厚兴趣的根源，所以我们在进行物理教学时，不仅要讲述物理教学内容，还要建立一个多门学科共建的教学体系。我们通过经典物理学来研究量子理论和相对论；涉足三向发展：微观、宇宙观和复杂系统；开启窗口和接口：交叉学科与前沿学科；物理学科技能：掌握基本的物理实验技术、知识工具与信息手段：掌握数学、外语和计算机技术，了解学科背景、科学技术史、科学方法论、自然哲学等。然后是综合理科知识体系。充分了解化学、生物学、地理学等学科知识。这种教学形式不仅能激发学生兴趣，更能使学生真正明白无理由的用处。用科学的魅力去吸引学生积极进行主动性的学习，并且将其扩大化，深入到多门学科，使学生掌握受益终身的学习技能。
六 结束语
通过积极的物理活动，并结合学生们感兴趣的问题进行物理教学，就会使学生在不知不觉中提高学习的兴趣，让学生能养成自觉学习的好习惯。另外，教师在执教的过程中要积极地去总结和交流相关的教学经验，要能从多角度进行教学研究，并且通过自身的理论研究来促进教学形式的改革。
圆周运动是一种特殊的曲线运动，也是牛顿定律在曲线运动中的综合应用。描述圆周运动的物理量多，且许多物理量（力、加速度、线速度）在时刻变化，因此，本单元是必修教材中的重点、难点、和学生的学困点。教师如何根据自己的学生把握教材的难易，设计好教案，对顺利完成好本单元教学就显得非常重要。5月中旬，我市进行了教学能手评选活动，我作为评委听了教师在本单元的赛教课，根据教师课堂教学和学生的学习反应情况，我对教师的教学进行了反复思考，并通过对人教版和鲁科版教材的研究，对本单元提出教学建议向心力向心加速度，仅供教师在今后的教学中参考。
1、向心力：在本次赛教中，一位教师给向心力下了如下定义：做圆周运动的物体所受到指向圆心的合外力，叫向心力。这个定义是不确切的，其一是容易给学生产生误导，认为做圆周运动的物体要受到一个向心力的作用，其二、向心力是按力的作用效果命名的，它可以是某一个力、或几个力的合力、还可以是某种力的分力。鲁科版在本知识点教材处理比较好，先通过细绳栓一小球在光滑水平面做圆周运动的演示实验，分析其受力，得出：做圆周运动的物体一定要受到一个始终指向圆心等效力的作用，这个力叫做向心力。这个定义也比较科学，学生容易接受，且给等效力留了拓展空间，教师在后面的教学中，再通过圆周运动的实例引导学生逐渐认知向心力。在新课教学中，对有些复杂问题应循序渐进，不可一步到位。人教版教材是先学习向心加速度，根据牛顿第二定律，这个加速度一定是由于它受到了指向圆心的合力，这个合力叫向心力。这样给出向心力显得有点抽象，学生不容易接受cssci期刊目录。
2、向心加速度：人教版教材是通过质点做匀速圆周运动，找出t时间内的速度变化量v，v∕t求出平均加速度，当t趋近零时，v垂直于速度v,且指向圆心，既为质点在该位置的加速度，称向心加速度向心力向心加速度，然后给出加速度的公式。按此教学方案，逻辑性强，学生能知道向心加速度的来龙去脉，但由于用到了速度的失量差和极限概念，大部分学生感到学习困难，从课堂效果上看并不好，因此本教学方案适宜优秀学生。鲁科版教教材是通过圆周运动物体的受力分析，总结出做圆周运动的物体受到向心力的作用，那么它必然存在一个由向心力产生的加速度，这个加速度叫向心加速，方向与向心力方向一致，始终指向圆心，然后直接给出向心加速度的数学表达式，省去了复杂的数学推导，使教学难度大大降低，从课堂教学效果看：学生感觉容易接受，师生互动较为活跃。
3、火车转弯：火车转弯是向心力与圆周运动综合分析最好的实例，引导学生分析好火车转弯时需要的向心力（mv∕r或mωr）与提供的向心力二者之间的关系，对后面学习离心运动、宇宙速度、天体的运行将打下坚实的基础。在听完教师的课后，我对教师的教学提出三点建议：（1）必须展示或画出铁轨与火车车轮接触图形，并明确指出火车的车轮上有突出的轮缘，这样学生就很容易听懂火车转弯时向心力的来源，以及车轮与铁轨的相互作用关系。人教版在此处编写的非常到位，望教师在设计教案时参考。（2）火车转弯时应从双轨等高说起，这样学生就容易理解：为什么铁路建设时外轨要略高于内轨。然后引导学生分析对于弯道半径、内外高度差确定的某个弯道，火车受到的重力与支持的合力指向圆心，如果车速合适向心力向心加速度，这个合力恰好提供火车转弯所需向心力（建议教师画出简图求出这一速度：mgtan=mv／r），那么火车轮缘就不会对铁轨形成挤压，进而给学生提出，当火车速度大于、小于这一速度时，轮缘与哪条轨形成挤压？力的方向如何，让学生讨论得出结果。（3）应明确指出火车转弯（汽车转弯）的轨道平面是水平面，而不是道路横截面的斜面。学生在处理此类问题时，容易把向心力写成mgsin,究其错误原因，就是没有正确找出车转弯时的轨道平面。
中图分类号：G632 文献标识码：B 文章编号：1002-7661（2016）02-234-01
高中阶段教师在教授物理学科时，实验成为必不可少的教学操作，无论是在教材中还是在考试中，实验都占了相当大的比重。绝大部分学生很难理解抽象的理论知识，只有通过实验操作学生才能加深理解。例如，牛顿第一定律或者惯性定律、惰性定律，指的是任何物体都要保持匀速直线运动或静止状态，直到外力迫使它改变运动状态为止，此时就需要用伽利略的推理认证牛顿第一定律，使定律过程能够清晰地讲述出来供学生理解清楚。同样，牛顿第二定律等就需要教师重现当时牛顿发现定律的情景，通过这些实验，学生就会发现物理的有趣性，增加学习物理的兴趣。
枯燥、困难、痛苦……这就是一般学生想到物理课时的心情，教师要上好一堂物理课，就需要抓住学生的心理。教师需要首先平复自己的心情，不是每个学生都会像物理老师一样热爱物理，教师要慢慢地引导不喜欢物理的学生渐渐发现物理学的奇妙之处。这个时候，教师就要改变传统的教学方法，不再是参照教科书和图片，以枯燥的语言文字来描述实验方法、实验步骤和实验结论，再让学生用臆想来完成整个实验。对于教师来说最糟糕的一件事不过是，学生因为讨厌教师而讨厌这门学科，无人听讲，一个人的舞台，却没有听众。教师应了解学生的需求，用最新的教学方法，四处学习学生最易接收的教学方法，然后配以现场实验来验证教科书上的知识点，从而得出最后的结果。教师应该向学校申请有关的资金用于实验设备，建立一个能够支撑起全校师生学习物理，进行物理实验的地点。
教师需要认真备课、梳理脉络、理解哪里是重点，哪里是难点，分析大纲，再一一向学生进行阐释。做一个认真负责的老师才能有效地帮助学生提高成绩，理解学生在哪里出错，才能改善教授方法。备课不是拿着以前的教案照着讲，因为新课标不断地在改变，所以教师要及时更改知识点，按照当下适合高中学生的教授方法进行教学。首先分析教学重难点，其次结合班级学生的物理学习水平和基础，最后结合适宜的方法向学生传授知识。
在高一时由于学生才经历中考，学生普遍处于放松状态；在高二时逐步紧张起来；在高三压力更是不容说。在关键时期，教师一定要注意学生的基础，万丈楼房平地起，所以打牢基础是第一步。学习压力对于学生有巨大的影响，所以教师要注意引导学生正确地处理压力与学习焦虑，如果教师从学生本身的兴趣出发加以引导，学生的学习效果就会很好。教师要通过观察引起学生的兴趣及思考，带领学生进入下一步的探究，也可以通过实验求证猜想内容，完善科学理论。
对于教科书上的实验，教师一定要先在课堂上教授学生相关的理论知识或进行现场实验演示，然后在实验室里亲自指导每位学生进行实验。例如，利用打点计时器测定匀变速直线运动物体的加速度时，教师就要指导学生进行正确的动作。如何正确使用打点计时器，毕竟对于学生来说这是一个新的仪器，很多学生在理论和实践的转换中需要一点时间，教师要耐心地向学生解释这个仪器是如何使用的，怎么样操作才是对的。教师还要安排学生进行小组活动，只有注意到学生的每个细节，了解学生的各个方面，才能有效地帮助学生做好实验。
同时重视知识结构，系统地掌握好知识结构，才能把零散的知识联系起来，大到整个物理的知识结构，小到力学的知识结构，甚至具体到静力学的知识结构等等。在实验教学的时候，加强学生的记忆力，有一点很重要，就是教师一定要提醒学生注意安全，无论实验看起来多么安全，也需要注意安全，要提前指导学生发生危险时，该怎么办，一定不能紧张，从容应对。例如，最常见的是，酒精灯着火了，应该立即用湿抹布摊开隔绝空气，而不是用水直接浇灭。
在实验之前，教师应准备好实验道具，安全事项和注意事项，明确学生已经掌握实验的步骤和目的。比如，在电路的串联，或者电路的并联，安培定律或者欧姆表测电阻，伏安法测电阻等方法、步骤，教师就需要逐步地引导学生，在发现中找到知识的快乐。
大量抽象的描述和难以直接理解的公式在高中物理中是教学难点.在高中物理教学中合理运用信息技术，教师就能将语言难以描述清楚的公式和现象转化为互联网搜索中的具象内容，最终以多媒体技术直接展示给学生.这种便利快捷的教学方式提高了教学质量，也降低了教师备课的难度.同时，这种生动的形式，有利于学生理解课本中的重点、难点内容.在高中物理教学中，教师借助信息技术营造实验环境，能让学生了解并深入学习一些生活中难以见到的现象.同时，借助信息技术平台分享学习资料，布置课后作业和作业提交等，节省了时间，提高了教学效率.教师可以用网络教学平台的方式帮助学生达到“温故而知新”的学习目的.
例如，在讲“平抛运动”时，教师可以借助网络学习平台中的动画，帮助学生理解平抛运动的过程.教师还可以在网络教学平台上建立交流模式，让学生之间增加关于物理知识的讨论，引起学生之间的头脑风暴，培养学生独立思考物理问题的能力.在学习过程中遇到问题时，学生可以通过平台向教师提问.同时，教师通过互联网及时做出回应，帮助学生迅速解决疑惑.
二、动画模拟，由繁变简
高中物理逻辑性较强，需要学生拥有较强的理解能力.在高中物理教学中，教师可以利用信息技术模M实验，帮助学生理解物理知识.比如，教师可以用投影仪模拟“伽利略的斜面小车实验”来验证牛顿运动定律；“打点计时器求逐差法实验”来理解机械能守能定律；教师还可以在实物展示台中展示力学实验中探究弹力和弹簧伸长的实验，帮助学生将课本中冗杂的文字知识转变为形象的、具体的内容，使物理学习的过程变得更加有趣，加深学生对于物理知识的印象，从而激发学生的学习兴趣.又如，在讲解关于测定电源电动势和内阻的实验时，教师可以利用动画模拟的方式展开物理教学.在这一节内容中，要求学生掌握基本的电压表（0-3V）和电流表（0-0.6A）的基本读数方法，从而演变到其他的读数方法，使学生能灵活运用到其他的题目之中.在动画中，还能一步一步地解决实验中出现的一些问题，如电路的短路、断路，或者是电压表没有读数的、跳到指针最大值的各种情况.这些在考题中常常出现，所以要求学生重点掌握.最后让学生进行反思和总结，并提出一些优化课堂环节的要求和建议，使课堂更加高效.
三、情境教学，引人入胜
（二）学生分组实验的准备
为了让学生观察到明显的超重和失重现象，通过多次筛选，确定了弹簧秤下悬挂钩码的最佳方案。为了解决超重、失次重现象越明显，钩码越容易脱离弹簧秤悬钩的问题，我把钩码用线拴在了弹簧秤的悬钩上。为了让学生认识完全失重现象，我设计了用一根短线两端分系螺帽的装置来进行模拟演示，即用一颗螺帽来表示重物，另一颗螺帽表示弹簧秤，通过观察分析短线是否有形变，来认识完全失重条件下，用弹簧秤是测不出物体所受重力的，这就解决了直接用弹簧秤演示，指针反弹快不易观察且容易损坏弹簧秤的问题。最后设计了一个教师的演示实验：水袋下落漏水停流，并通过引导学生分析短线两端分系螺帽的下落与水袋下落漏水停流这两个实验间的内在联系，加深了对完全失重现象的理解。
（三）进行分组实验的意义
1．通过学生亲自动手实验，把学习的主动权交给了学生。通过引导学生观察实验现象，分析实验原因，总结出物理概念并将所学知识用以解决实际问题，让学生懂得：依靠自己的努力是可以探索并掌握新的知识的，从而树立持久的学习信心。更重要的：在实验、观察、总结的过程中，使学生潜移默化的感受到“实践一认识一再实践一再认识”的认知规律。从近期来看，可以培养学生良好的学习方法，从长远发展来看，可以培养学生终身受益的学习能力。
2．通过进行学生的分组实验，可以培养学生的动手能力、观察能力、分析能力和学生之间的协作能力，使学生各项素质的提高落到实处。
3．通过进行学生的分组实验，抛弃了哪种由教师分析总结并得出结论的传统的教学模式，科学的合理的探索随堂实验课这种教学模式所遵循的一般规律。
【教案】
（－）教学目的
l．理解超重和失重的概念，知道产生超重和失重的条件。
2．培养学生的观察能力、实验能力和分析能力。
3．让学生了解物理知识在生产、生活和科学技术中的应用。
4．探索物理随堂实验课的教学模式。
（二）教学重点
超重和失重概念，产生超重和失重的条件以及知识的应用。
（三）教学难点
1．对完全失重概念的理解。
2．在超重和失重的条件下，物体的实重不变。
（四）教学器材
弹簧秤和钩码各33个，细线两端分系螺帽的装置33具，透明塑料水袋一个，锥子一把，尺子一把。高级中学物理试验课本66本。
（五）教学方法
实验探索、启发式教学。
（六）教学过程
1．引入课题
师：同学们，牛顿第二定律F=ma说明了哪三个方面的问题？
生：①力是产生加速度的原因？②质量一定的物体，F恒定则a不变，F变则a变，F消失则a随之消失。③F=ma是矢量式，应用时须先规定正方向。
师：请同学们思考这样两个问题：①我国预计在2000年左右将发射载人宇宙飞船，那么，人们常常谈及的超重和失重究竟是怎么一回事？②为什么心脏病人不宜乘坐飞机去旅行？为了弄清这两个问题，我先请同学们来做一个实验，实验的要求是：先记住钩码静止时，弹簧秤的读数和弹簧秤指针的位置，此时弹簧秤的读数就等于钩码的重力大小。再让弹簧秤和钩码一同竖直向上做加速直线运动，请注意刚开始运动的瞬间，指针是向上移动还是向下移动？
2．新课教学
学生分组实验1观察超重现象
板书课题：四、超重和失重。
生：指针下移，说明读数变大。
师：这种弹簧秤的读数大于约码实际重力的现象我们就叫它为超重现象。
板书：1．超重（1）现象
师：为什么钩码加速上升时，弹簧秤的读数会变大呢？若设钩码质量为m，竖直向上运动的加速度为a，那位同学能用牛顿第二定律来对钩码进行研究，分析弹簧秤的读数与哪些因素有关？
板书：（2）分析图1
引导生答：弹簧和钩码受力分析如图1，由牛顿第三定律有：弹簧秤的读数产和钩码所受弹力F是等大反向的。板书：F=-F′
F-mg=maF=mg+ma（l）
引导学生得出：当物体具有向上的加速度时，物体对悬挂物的拉力大于物体本身的重力。
师：人们常把弹簧秤称出的读数F′称为视重，mg称为物体的实重，则视重和实重谁大？
生：视重大。
师：若把弹簧秤变为升降机中的磅秤，板书图2，已知升降机与人和磅秤具有向上的相同的加速度a，人的质量为m，哪位同学能参照上面的分析直接得出磅秤的读数？
生A：板书：N′=-N，N=mg+ma说明人对秤的压力大于人的实际重力，视重N′大于实重mg。
师：哪位同学能综合上面两例的分析结论，得出什么叫超重现象？
生B：当物体具有向上的加速度的时候，物体对悬挂物的拉力或对支持物的压力大于物体本身重力的情况称为超重现象。
板书：（3）结论：视重＞实重
师：在超重情况下，物体本身的重力变没有？
生：物体本身的重力大小不变。
板书：（4）实重不变
师：同学们当物体具有竖直向下的加速度a时，秤的读数又如何变化呢？请同学们再来做实验，实验的要求是：先记住钩码静止时，弹簧秤的读数和指针的位置，然后观察当钩码和弹簧秤一同加速下降的瞬间，弹簧秤的指针是上移还是下移？
学生分组实验2：观察失重现象
生：指针上移，说明读数变小。
师：这种弹簧秤的读数小于物体实际重力的现象我们就称它为什么现象？
众生：失重现象。
板书：2失重（l）现象
师：设钩码的质量为m，向下的加速度为a，哪位同学能参照上面的分析，求出弹簧秤的读数？
板书：（2）分析
引导生答：板书：图3，F=-F′
mg-F=maF=mg-ma（2）
引导生答：当钩码具有向下的加速度a时，钩码对悬挂它的弹簧秤的拉力F′小于物体本身的重力mg。
师：同样地，若把弹簧秤变为升降机中的磅秤，已知升降机与人和秤向下的加速度均为a，人的质量为m，哪位同学能参照前面的分析得出秤的读数。
生C：板书：图4，N′=-N，N=mg一ma说明人对秤的压力小于人的实际重力。
师：哪位同学能总结出什么叫失重现象？
生D：当物体具有向下的加速度的时候，物体对悬挂物的拉力或对支持物的压力小于物体本身重力的情况称为失重现象。
板书：（3）结论：视重＜实重
师：在失重条件下，物体本身的重力变没有？
生：物体的重力不变。
板书：（4）实重不变。
师：由（2）式可知，物体具有的向下的加速度的值越大，则秤的读数就越小，同学们想一想，有没有称不出物体重力的情况呢？请同学们来做一个实验，这是短线两端分别系住两颗小螺帽的装置，请在绳未被拉直的情况下，无初速的同时释放此装置，注意观察两螺帽在自由下落过程中，短线被拉直没有？
学生实验3，观察完全失重现象。
众生：线没有被拉直。
师：同学们想一想，若先用手握住一颗螺帽，让另一颗悬吊的螺帽静止，然后无初速释放，短线中有没有弹力？
众生：没有。
师：假若一颗螺帽是弹簧秤，那么能否称出另一颗螺帽的重力？为什么？
生E：不能。因为弹簧秤和重物的加速度都是g，它们间不可能有形变，也就没有相互作用力了。
师：这种根本称不出物体重力的现象就叫什么现象？
众生：完全失重现象。
板书：3．完全失重，（1）现象：
师：有的同学要问：为什么不用弹簧秤来做完全失重的实验而改用两螺帽来模拟呢？原因有2：①在完全失重的情况下，弹簧秤指针恢复太快，且下落过程中，弹簧秤易转动，这都不利于观察指针的移动情况。（2）保护弹簧秤不受损坏，这为什么我们以后将专门研究。
师：哪位同学能分析：弹簧秤的读数为什么会为零？
板书：（2）分析
生F：完全失重的情况下，物体的加速度为g，参照对失重现象的分析和（2）式可得，弹簧秤的读数为零。
师：哪位同学能总结出什么是完全失重现象？
生G：当物体具有的向下的加速度就是重力加速度时，物体对悬挂物的拉力或对支持物的压力等于零的现象称为完全失重现象。
板书：（3）结论：视重为零。
师：在完全失重的情况下，物体本身的重力有没有变化？
生：物体本身的重力不变。
板书：（4）实重不变。
师：同学们在完全失重的情形下，会有许多奇妙的事情发生，请先来观察一个水断流的实验。我手提着的是一个盛了水的透明水袋，我现在用锥子在水袋上打一个小孔，袋中就喷出了一股细水流，我现在用尺子去切断水流，能否真的断流？不能！这是不是古人所说的：抽刀断水水更流的情形。（众生笑）现在我让水袋自由下落，请同学注意观察：水袋在下落过程中，水流是否中断？
教师演示实验：水袋的自由下落。
生：水断流了。
师：为什么水会断流呢？
引导生H答：若把水袋视为前面实验中的一颗螺帽，水视为另一颗螺帽，水和水袋间就没有相互作用力了，即水和水袋的重力完全用以提供各自的重力加速度了，所以水不流了。
师：非常正确，同学们，事实上环绕地球飞行的宇宙飞船里用秤是称不出任何物体的重力的。哪说明宇宙飞船里的物体处于什么状态？飞船内的空间是一个什么样的空间？
生：飞船内的物体都处于完全失重状态，飞船内的空间是一完全失重的空间。
师：在完全失重的空间里，科学家可以进行大量的生物、生理、生化、物理、医学等实验，并能取得地面上进行同样实验无法达到的优秀效果。据报道，美国一产妇在完全失重的飞船里曾产下一男孩，现约8岁，该男孩所表现出的智力和体力远远超过了同龄儿童，被美国人戏称为“小超人”。同学们，完全失重的空间里还有许多未被开垦的处女地，各国宇航局都力图率先在这些领域取得突破性进展，为此，发达国家的宇航局也曾向世人征求可在飞船里进行实验的方案。北京市一名中学生曾设计出一个方案：即研究在完全失重的条件下，人的思维反应速度是不变、变快还是变慢。受到了发达国家宇航局的关注。如果在座的各位同学在这方面有什么奇思妙想，不妨寄与我国宇航部门，希望将来在我国飞船上进行的实验里，有你们设计的方案。
现在我们已经解决了究竟什么是超重、什么是失重的问题了。那么，为什么心脏病人不宜乘飞机去旅行呢？为了简化问题，我假设旅客是乘直升飞机去旅行，当直升飞机加速上升时，哪位同学能分析这种情况下，人的心脏处于什么状态？请注意这颗红色的桃形表示人的心脏。
板书：图5
引导生答：这颗心脏处于超重状态。这颗心脏向上的加速度a是由周围肌肉向上的弹力F和心脏本身的重力mg的合力来提供的。参照（l）式可知，a越大，F越大，肌肉的形变越大，如果超过了肌肉的形变范围，则此心脏就出问题了。
师：上面仅对心脏的状态作了个受力情况分析，事实上，粗略地讲，当心脏具有向上的加速度时，流经心脏的血液同样处于超重状态，要把这些血泵出心脏维持正常的血液循环，心脏的负担就比无加速度时大得多，若旅客本身的心脏平时就不好，再加上超重情况下要急剧增加心脏的负担，这颗心脏就容易出问题了。有的同学要说：若旅客熬过了上升关，下降就不会出问题了。现在我就设直升飞机减速竖直下降最后停在地面上，哪位同学能判断此心脏处于什么状态？
生H：失重
生1：超重
师：飞机减速下降，速度在减小，加速度向什么方向？心脏处于什么状态？
众生：加速度方向向上，心脏处于超重状态，同样容易出问题。
师：哪位同学能举出生活中可以感受到的超重或失重的情形。
生：略
引导生小结：略。
轻松拉开大幕之后，王亚平变起了一出出戏法，圆周运动的单摆、不变轴向的陀螺、晶莹剔透的水膜、红扑扑的水球，中国第一堂太空授课在趣味与惊奇中完美展现。
悬空打坐、大力神功，这两招专属武林高手们的“功夫”，经过两名航天员在太空的演绎，引来了同学们的阵阵喝彩。航天员表演之后向同学们提出了问题：在地面上，人们一般用天平、台秤等测量物体受到的重力，从而计算物体的质量。那么，失重环境下该如何测质量呢？
天宫一号上配备有质量测量仪，这个质量测量仪就是设置在天宫一号舱壁的一个支架形状的装置，看上去像飞船舱壁上的一个箱子。拉开“箱子”后，聂海胜把自己固定在支架一端，王亚平轻轻拉开支架，一放手，支架便在弹簧的作用下回复原位。装置上的LED屏上显示出数字“74.0”，这表示聂海胜的实测质量是74千克。
在给同学们解释了仪器的应用原理之后，王亚平还给同学们布置了一道课后思考题：除了运用牛顿第二定律，还有什么办法可以在失重环境下测量物体的质量呢？
解读人：地面课堂主持人之一、北京人大附中物理老师宓奇
【解读】在地面上，弹簧秤提供的弹力跟重力是平衡的，不同质量的物体挂在弹簧秤上，弹簧伸长的长度不一样，即重量是不一样的。在太空，因为微重力环境，两个不同质量的物体在弹簧秤上，两个弹簧指标是平齐的。因为没有重量的概念，弹簧秤就没有读数。
天宫一号里的“质量测量仪”，运用了牛顿第二定律，即物体加速度的大小跟物体受到的作用力成正比，跟物体的质量成反比，这一定律在太空和地面都是成立的。
据了解，这个原理在航天活动中比较常用。例如，航天器在运行中会耗损，质量会发生变化，就影响轨道控制的精确度。这时，可开启推力器，并同时测量航天器的加速度，从而准确掌握航天器的质量。
物理课上常见的实验装置单摆受力后是左右摇摆还是做圆周运动？这个稍有物理常识的人都很容易回答的问题，放在太空就变得超乎想象了。
在第二个实验中，T形支架上，细绳拴着一颗明黄色的小钢球，这就是物理课上常见的单摆。王亚平把小球轻轻拉升到一定位置放手，小球并没有出现地面上常见的往复摆动，而是停在了半空中，拴小球的细线呈弯曲状静止，将其拉高后，结果并没有发生变化。
接下来，王亚平用手指沿切线方向轻推小球，小球就开始绕着T形支架的轴心做圆周运动，即使中心轴的角度发生改变，小球也仍然做同样的运动。而同样的动作在地面对比实验中，就需要施加足够的力，给小球一个较大的初速度，才能使它绕轴旋转。
【解读】小球单摆是一个经典的运动模型。在地面上，小球单摆具有等时性，比如摆钟。在太空中，由于小球失重，只剩下一个绳子的拉力，理论上说，单摆上的小球无论放在哪个位置都不会动，小球会飘浮在空中。
但在实验中看到，小球提高到一个位置时，发生了晃动。即在太空中，如果给了小球一点初速度，小球就能在绳子的牵引下做圆周运动，如果摩擦小，这种圆周运动是匀速的。据了解，太空中的一个小动作、天宫一号设备的运转，甚至呼吸，都可能造成小球运动。
为了证实高速旋转的陀螺在太空失重条件下的定轴特性，王亚平取出一个红黄相间的陀螺，把它静止悬放在空中。用手轻推陀螺顶部，陀螺翻滚着飞向远处，轴向也发生了改变，期间，聂海胜也对陀螺进行干扰。
紧接着，王亚平取出一个一模一样的陀螺，通过道具让它旋转起来并悬浮在半空中，这时候再用手轻轻一推，旋转的陀螺只是轻晃一下，并不翻滚，而只是保持着固定的轴向，向前飞去。
【解读】旋转的陀螺体现出很好的定轴性，定轴性遵守角动量守恒原理，即在没有外力矩作用的情况下，物体的角动量会保持恒定。据了解，现实生活中有很多体现，比如子弹从枪膛里出来时高速旋转，这样保持稳定性和准确性。不论在太空还是在地球，都遵守角动量守恒原理。
在地面上，陀螺需要支撑物实现转动，而陀螺与支撑物之间的摩擦产生的干扰力矩等因素改变了陀螺的角动量，使其旋转速度逐渐降低，不能很好地保持旋转方向，最终停下。在太空中，给静止的陀螺一个初速度，陀螺就会向前翻转。给正在转动的陀螺一个初速度，陀螺的轴向几乎不变。
据了解，利用角动量守恒定律，可以实现卫星的定向控制。而有些轿车上，就安装了测量车身纵向和横向摆动的陀螺传感器，可以实现车身稳定度的控制。
在水膜实验中，王亚平拿起一个饮用水袋，打开止水夹，水并没有倾泻而出。轻挤水袋，在饮水管端口形成了一颗晶莹剔透的水珠，略微抖动水袋，水珠便悬浮在半空中。但是甩出的水珠必须用吸水纸迅速收集起来，避免其乱飞影响设备安全。
接着，她把一个金属圈插入装满饮用水的袋中，再慢慢抽出金属圈，便形成了一个漂亮的水膜。轻轻晃动金属圈，水膜也不会破裂，只是偶尔会甩出几颗小水滴。随后，王亚平又往水膜表面贴了一片画有中国结图案的塑料片，水膜依然完好。
【解读】在地面上，只有经过处理的肥皂水等才能表现出比较强的张力特性。因为地面上的液体表面张力无法抗衡地球引力的作用。液体的表面张力，使液体表面分子有被拉入内部的趋势，导致表面就像一张绷紧的橡皮膜，是促使液体表面收缩的绷紧的力。
在太空中，表面张力使水膜似橡皮膜圈在金属环里，并且比地面上形成的水膜更大、存在时间更长。据了解，液体表面张力在航天活动中有重要应用。科学家们制造了表面张力贮箱，利用表面张力推动液体推进剂流动。
为了进一步证实液体在太空的表面张力，王亚平用金属圈重新做了一个水膜，然后用饮水袋慢慢向水膜上注水，不一会儿，水膜就变成了一个亮晶晶的大水球，水球中还有一串小气泡。聂海胜取出一支注射器，抽出水球中的小气泡。
王亚平用注射器向水球内注入空气，在水球内产生了两个标准的球形气泡，气泡既没有被挤出水球，也没有融合到一起，水球也没有爆裂。紧接着，她又用注射器把少许红色液体注入水球，红色液体慢慢扩散开来，透明的水球就变成了粉红色。
【解读】航天员向水膜上不断注入水时，这些水就能够均匀分布在水膜周围，逐渐形成水球。太空中去除了重力对物体形态的制约，由于分子间的相互作用，液体表面张力很明显，液体的表面积会缩到最小，就变成了水球。在地面上，由于有密度差，如果注入红色液体，扩散会有一个总体的趋势，就像鸡尾酒里的层次分明。但在太空中没有密度差，扩散就比较均匀。
评价
对于此次太空授课，一位授课专家组成员表示，选取“失重”的课题，主要是考虑要跟中学学过的有关知识原理相关联，另外还要安全可靠、体积小、质量轻。
新课导入显现亮点
著名特级教师于漪说过：“在课堂教学中要培养、激发学生的兴趣，首先应抓住新课导入的环节，一开始就把学生牢牢地吸引住。”导入设计得好，就会大大地调动学生的学习兴趣，聚焦学生注意力。新课导入的方法有：“开门见山”导入法、“情境”导入法、“温故知新”导入法、“故事”导入法、“多媒体”导入法……
如在《魔术棒的使用》一课中，我采用“汉乐府”的形式导入新课。乐府诗《江南》是一首可唱的采莲诗，通过对莲叶和鱼儿的描写，使读者如闻其声、如见其人、如临其境，感受到一股勃勃生气，领略到采莲人内心的欢乐。这首诗歌因其歌词朗朗上口、和声优美动人、音调回旋反复，深深地吸引了每一位学生。接着，我展示了根据这首诗的意境制作的一幅画，并问学生：古人为这首诗配了曲，老师想为这首诗配图，但只完成了一部分，请大家想想，图中还缺少了什么？就这样，学生在美丽的风景、优美的歌声中开始了本节课的学习……
新课的导入方式很多，要注重激发学生的学习兴趣，有了兴趣学生才会有动力去学习和探究新的知识；反之，如果新课导入阶段没有有效地激发学习兴趣，甚至扼杀了学生的学习积极性，将会影响新课内容的进一步学习。
素材设计展显亮点
布鲁诺说：“学习最好的刺激是对所学的材料发生兴趣。”这里的材料即教学素材。素材的选择可以来自学生学习、生活实际，也可以来自其他学科的教学内容，还可以是带有趣味性、创意性的材料……
如宁波市的黄书博老师在《动作补间动画》一课中，采用与物理课中的牛顿第一、第二定律相结合的方法设计教学素材，通过在光滑平面上小球的运动动画的制作，来揭示动作补间动画特点，该课在2013年宁波市优质课评比中获得一等奖。
任务1：模拟小球沿斜面B—C做匀速直线运动过程（运用了“牛顿第一定律”）。
任务2：模拟小球沿斜面A—B滚落的运动过程（运用了“牛顿第二定律”）。
素材的选择应该站在学生学习的角度，首先要符合学生的心理特点，要联系学生已有的知识、能力和经验来进行选材；其次要贴近学生的生活，使他们意识到素材的“实用性”；再次要体现素材的层次性，在难度上要逐渐递增，以适应学生认知水平的提高；最后教学素材的选择要能实现知识点的整合。总之，素材选择要适合学生的“学”。
重难点突破彰显亮点教学重点通常是一节课的核心内容，教学难点是学生比较难接受、难理解的知识点。课堂教学要完成既定的教学目标，就需要很好地解决“突出重点”和“突破难点”这两个常规问题。一堂课的亮点也往往隐藏在教师对这两个常规问题的处理上。
例如，《图层的初步应用》一课的难点在图层的概念和特点的理解上，处理的方法如下：准备好三张玻璃纸，在玻璃纸上分别画上白色的鸭子、黄色的鸭子（位置和大小与白色鸭子一致）、蓝色的小河；然后设计三个问题来说明图层的三个特点：透明性、独立性、顺序性。三个问题设计如下：
1．图层如同玻璃纸，玻璃纸有什么特点？图层有什么特点？
2．前层玻璃纸上画的“鸭子”被擦除时，后层玻璃纸上的“小河”会不会被擦除？图层有什么特点？3．交换两只“鸭子”所在玻璃纸的位置，你看到了什么颜色的“鸭子”？图层又有什么特点？
接着又在“图层调板”中设计三个问题来验证图层的三个特点，三个问题设计如下：
1. 擦“树”时，“荒漠”没被擦掉，体现了图层的什么特点？
2.调换“树”与“荒漠”所在图层的位置后， “树”就不见了，体现了图层的什么特点？
3.“荒漠”擦掉时，“树”会露出来，体现了图层的什么特点？
用形象的实物与虚拟的图层相结合的方法进行教学，能让学生透彻地理解图层的概念及特点，取得了很好的教学效果。
例如，在执教市级公开课《宽幅照的拼接》时，我将该课的重难点落实在“调色”上。因为自动匹配后，两张图片的颜色还存在细微的差异，手动调整这些差异是很困难的事，而宽幅照拼接的第二步“自动拼接”相对简单，第三步“裁剪图片”又在第四课就学过，所以重难点只能落实到“调色”这一环节上。如何在“调色”环节设计亮点？我采用评选“谁是最细心的人”方式进行切入，先以小组推评的方式推出每组最细心的学生，将他们的参数记在黑板上，然后开始逐一验证，经过“匹配颜色”、“输入参数”、“自动拼接”三步后，宽幅照初步形成，色差没调好的照片此时会有很明显的拼接痕迹。据此，由全班学生作评委，对他们进行星级评比，根据星星的数量，评出了我班最细心的学生。
通过这样的比赛，既让学生们掌握了调色和拼接的知识点，又培养了学生细心、耐心的意志品格。“突出重点”是为了让学生深刻地学；“突破难点” 是为了让学生轻松地学。我们可以利用实物对原有的知识进行类比、归纳，实现知识的迁移，也可以利用各种条件调动学生的学习积极性，还可以通过对知识和问题的探究等方法来解决这两个基本问题，让学生在轻松而自由的学习氛围中学得深刻。
课堂生成探究亮点
课堂教学并不总是依照我们设计的路线进行的，有时迂回曲折，超出设计者的想象；有时甚至会朝相反的方向进行，这时该怎么办呢？是直接把正确的方法或答案告知学生，还是让学生继续探究错误呢？心理学家盖耶告诉我们：“谁不考虑尝试错误，不允许学生犯错，就将错过最富有成效的学习时刻。”我在《图层的初步应用》一课的第五个环节“合并图层”也遇到这样的问题，并在错误的尝试中使问题得到了较好的解决。
教学实录如下：
师：你能由一棵树变出一片树林吗？
学生尝试探究。
注释：发现部分学生用之前所学“复制图层”的方法复制出多棵树和影子，然后将树和影子组合在一起形成一片树林。这其实是一种错误的方法，我期望能在错误的探究中将学生引导到正确的道路中来。
教师展示一件用错误的方法制作的作品，表扬其探究精神后，接着问学生甲：树林中的树有大小之别，你能改变其中一棵树的大小吗？
学生甲演示。
师：操作过程中，你碰到的最麻烦的问题是什么？
生甲：树和影子的形状需要分别调整。
师：为什么要分别调整？怎样实现二者的联动？
生甲：因为树和影子位于不同的图层上，复制前先把它们合并到一起。
师：怎样合并图层呢？
注释：至此，学生终于从错误中找到了正确的方法，我心中的一块石头也终于落地。
学生尝试探究、查阅资料。
学生乙演示合并图层的方法。
教师再次展示学生作品，问：“作品存在哪些问题？”
生丙：树上长树、影子挡树。
师：为什么会产生这些现象？怎样解决这些问题？
学生探究并解决问题。
课堂教学中生成的问题是宝贵的教学资源，问题生成之后需要解决之道，更需要我们加以利用和引导。学生也只有在经历了对错误问题的深刻认识之后，才会更加深刻地理解所学的知识和方法。
课堂结尾呈现亮点
课堂结尾指教学活动将要结束时，教师引导学生对已学知识和技能进行归纳、总结、拓展、延伸的教学活动。课堂结尾是一门艺术，它没有固定不变的模式。教师要因人而变，因文而异，根据每堂课的教学内容、目标、重点、难点灵活地选择形式，充分发挥自己的特长，使整堂课的教学得到升华，从而达到“课虽终，趣不尽；言已尽，意无穷”的境界。
例如，宁波市张利波老师在《构图与图片裁剪》一课结束时，运用思维导图的形式对所学的内容进行了回顾，将杂而散的知识点用导图的方式组织起来，条理分明、结构清晰，再结合“自定义动画”，使知识回放更有层次感和条理性。
一节好课的结尾应该是下一节课好的开端；一节好课的结尾也应给学生想象的空间，引起学生思索；一节好课的结尾更应该言简意赅，画龙点睛。好的开头，引人入胜，妙的结尾，画龙点睛，课堂结尾既是对课堂教学内容的高度概括和提炼，也可以启迪学生进行深度发散思考。
教学反思寻找亮点
课堂教学永远是一门遗憾的艺术，每堂课总会有不尽人意的、亟待改进的地方，表现在教学用语、教法上，也可能表现在课后小结、学生练习等方面。通过独自深入的思考，或与人讨论中改进问题，并把改进的结果应用于教学，在教学中进行印证，在印证中进一步改进，在反复的实践中寻找教学的亮点，打造完美的课堂。
例如，《宽幅照的拼接》一课的第二个环节的设计是“尝试拼接”，原先的设计是：先让学生用已有的“图层”知识对组成校门的三张图片进行拼接，然后根据拼接产生的问题进行原因分析，最后找出解决方法。试教时发现这样的设计存在两个问题：一是拼接时间过长，基本超过一分钟，二是拼接效果不佳，影响了学生的学习积极性。如何改进这些问题？我在课后进行了深入的反思，后改用“师生竞赛”的方法得以解决，方法如下：“在屏幕上展现倒计时的数字，在45秒内让学生尝试拼接，如果能拼出来，就进行演示和表扬，接着让学生猜一猜：‘假如老师也来拼接的话，需要几秒呢？’学生们睁大了好奇的眼睛，目不转睛地盯着屏幕，嘴里数着1——2——3……老师居然只要2.5秒……”
于是，课堂的学习氛围一下活跃起来，这正是我想要的效果。
例如，《宽幅照的拼接》拓展练习阶段原先设计了两个练习，第一题的难度系数较小，第二题的难度系数较大，通过难度系数的递增来激发学生的学习热情。但试教时发现在这个阶段学生只能完成第一题，第二题形同虚设，没有最大限度地激发学生的学习热情。反思后对原有的素材进行重新处理：降低第二题的难度系数，使两题的难度趋于一致，再次试教时，对学生进行分组竞赛，即前两组学生做第一题，后两组学生做第二题，在团队之间开展分组竞赛，比一比哪一队做得又快又好？
修改后既解决了原先存在的问题，又激发了学生的学习热情，教学效果明显提升。
