牛顿运动定律在高中物理合作学习中的应用

（一）合作学习任务

熟练掌握牛顿运动定律。

（二）合作原因

牛顿运动定律的应用是连接运动观和相互作用观的桥梁，掌握牛顿第二定律有利于培养学生的运动观和相互作用观。考察模式一般有两种：①已知受力情况求运动情况；②已知受力情况求运动情况。在传统的教学中，教师大都设计大量的习题，采用题海战术对学生进行疲惫式训练，死记硬背解题方法或技巧。用这种浅度的思维训练而希望学生能建立科学的运动观，谈何容易。所以，本节内容建议采用结构式的合作方法，以4人为一小组，小组内部分工合作，责任到人，每个学生都有自己的任务、明确的思维探究模式，并通过具体的情境探究。通过小组间的互教互学，利用多次合作机会从小组同伴那学到不同的思维模式。教师应充分发挥学生的主观能动性，让学生科学质疑、证据确凿地辩解和诚心地合作。

（三）合作目标

1.学业目标

（1）熟练掌握牛顿运动定律。

（2）提高应用牛顿运动定律分析运动与力关系问题的能力。

2.社会技能目标

（1）体会小组的积极互赖（结果互赖）。

（2）学会交流和倾听。

（四）合作方法

切块拼接法。

（五）合作类型

正式的大合作（评价）。

（六）合作时间

32分钟。

（七）合作步骤

第一步：组建基组，独立完成自己的任务。按异质分组原则。每4人编为一小组并编号1、2、3、4，按自己的编号学习以下材料。（8分钟）

从物体的受力情况确定物体的运动情况：

1号：如图3-2-10所示，一个滑雪者以v0＝20 m/s的初速度沿着水平面向右匀减速运动，滑雪者与水平面间的动摩擦因数μ＝0.5，g＝10 m/s2，求经过多长时间滑雪者停下来。

图3-2-10

2号：如图3-2-11所示，在一个倾角为θ＝37°的斜面上，滑雪者从斜面顶端由静止开始加速下滑，斜面足够长，已知滑雪者与斜面的动摩擦因数为μ＝0.5，g＝10 m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，求：

（1）滑雪者的加速度。(https://www.xing528.com)

（2）滑雪者5 s内的位移及5 s末速度大小。

图3-2-11

小结一：解题流程（1、2号同学均要完成本内容）。

从物体的运动情况确定物体的受力情况：

3号：如图3-2-13所示，一个质量m＝50 kg的滑雪者以v0＝20 m/s的初速度沿着水平面向右匀减速运动，经过t＝4 s的时间停下，求：滑雪者与水平面间的动摩擦因数μ。（g＝10 m/s2）

图3-2-12

4号：如图3-2-13所示，一个质量m＝50 kg的滑雪者从斜面倾角　37θ=°的顶端由静止开始加速下滑，经过6 s到达斜面底端，其中斜面长s＝18 m，在距离斜面底右侧s′＝5 m处的水平面上有个障碍物，滑雪者与水平面间的动摩擦因数μ＝0.5。（g＝10 m/s2）

（1）求滑雪者在斜面上所受的摩擦力。

（2）滑雪者是否有安全问题。

图3-2-13

小结二：解题流程（3、4号同学均要完成本内容）。

第二步：组成专家组交流。各组1、2、3、4号同学分别按安排就近集中进行交流。（6分钟）

第三步：基组交流。组内每位同学学会后回到原来基组，向组内其他组员汇报、讲解你学到的，其他同学倾听、理解和记录，并轮流进行。汇报讲解时简洁明了，不要说与问题无关的话，直到全组成员都理解你的讲解为止。（8分钟）

第四步：汇报合作学习成果。老师随机抽查某一组一位同学汇报你组的合作学习结果，其他组补充。（8分钟）

第五步：小组评估与评价。（2分钟）

（八）合作中的注意事项

（1）每组人数不可过多，每4个人一组按编排及时坐好。

（2）讨论时要轻声交流，互相尊重。

（3）每位同学都必须尽责完成自己的任务，并教给基组的其他同学，积极地相互依赖。

（4）教师应在专家组讨论时不断巡查，给予必要的帮助。

（5）汇报结果时，应抽查学生汇报自己研究任务以外的所有任务，避免学生只关注自己的任务，也能有效检测小组合作是否到位。