ＦＬＡＳＨ动画在《自由落体运动》教学中的妙用

摘要：“自由落体运动”是高中物理的重要内容，本节课我在实验的基础上，借助几个FLASH小动画，很好地解决了教学中的重难点，使教学内容生动、形象、直观，学生置身于寻找规律的情景之中，使原本平淡的课堂教学变得充实、饱满、有声有色，学生充分参与，兴趣昂然，愉快地接受了知识。

关键词：FLASH动画；自由落体

中图分类号：G633.67 文献标识码：A 文章编号：1006-3315（2008）05-143-02

一、用FLASH动画模拟不同物体的下落实验，澄清错误认识

学生对物体的坠落普遍存在重快轻慢的错误认识，为此，我设计了三个演示实验：（1）从同一高度同时释放一张等大的纸片与铁片，可以看到铁片比纸片下落快。（2）两个同样的纸片，把其中的一张纸团成一个纸团，再让它们同时下落，可以看到纸团先落地。（3）让纸片与轻纸团同时下落，结果它们几乎同时落地。但这些小实验都在不到1秒的时间内完成，学生很难留下较深的印象。接着我就用三个FLASH动画（如图一），生动形象地播放了三个小实验的模拟过程，使学生清楚地认识到：由于空气阻力的存在，造成情况很复杂。

二、用FLASH动画播放动漫，渗透物理方法教学

古人说：“授人以鱼不如授人于渔”，在物理教学中，不仅要用科学知识去武装学生，而且要使他们在科学方法上得到锻炼，这不仅是《中学物理教学大纲》的要求，也是社会的要求。自由落体运动是一种在真空中才能发生的运动，是一种理想运动。但日常生活中许多物体的下落运动，当所受重力远远大于空气阻力时，都可以看成是自由落体运动。这里实际上用了物理学中一种重要的研究方法——理想化方法。即突出主要因素，忽略次要因素，抽象出物理模型——自由落体。这种方法在整个高中物理教学中也有着极为重要的意义，也是本节课的难点。我用FLASH动画播放了一个简短的动漫。（如图二）动画中有两个人，一天他们腾云驾雾跑到了云头，想再回到地面上来，穿红色衣服的人认为：物体越重，下落越快，没带伞包就下来了，结果越落越快，到地面只听一声惨叫，就倒在了地上。另一个则说：“不，你忘了空气阻力。”他下落一段时间后，打开了降落伞，可以清楚地看到他在空中几乎匀速下落，结果轻松地自如地落到了地面。几十秒钟的画面，生动、形象、具体、直观，使学生好像身临其境，丰富的感性材料，诱发了学生的学习兴趣，学生在十分新鲜和好奇中展开想象的翅膀，打开创造性的思维去探索其中的奥秘，学生看了两遍还意犹未尽。看完后，对两个人的受力情况进行分析，他们都受两个力的作用：重力和空气阻力。老师提出问题：两个人回到地面上的结果为何不同？同学们争先恐后地回答，第一个人受到的空气阻力与他自身的重力比小得多，是次要因素，可忽略不计，他的下落运动可以看作是自由落体运动。第二个人打开降落伞后受到的空气阻力与他自身的重力相比差不多，不能看作次要因素，不能忽略不计，所以他的运动不能看作自由落体运动，打开降落伞后的运动接近匀速运动。本来很抽象的东西，借助动画，一下子迎刃而解。

三、用FLASH动画模拟牛顿管实验，理解自由落体运动

上面这些实验现象，可以使学生充分认识到空气阻力的存在掩盖了自由下落的物体的规律，需要排除空气阻力的影响才能发现自由下落物体的运动规律，引导学生提出假设：假如没有空气阻力，轻重不同的物体下落快慢会相同。假设是否正确，要用实验来验证，很自然的引出了牛顿管对比实验。先让学生观察羽毛、金属片在已抽真空的牛顿管中同时下落，它们几乎同时落到管底；打开进气阀，再让学生观察，它们的下落快慢不同。但是班上有五十多位同学，牛顿管的可见度很小，即使重复几次，也只能有小部分同学才能看清。所以，我又用了一个FLASH动画，模拟实验过程（如图三）用三个牛顿管作对比。一个充满空气，一个抽出部分空气，一个真空，按下播放按钮，红色金属小球和一片树叶下落的快慢形成鲜明对比。在充满空气的牛顿管里，树叶、金属球下落速度差别最大，在真空管里小球和树叶总在同一水平高度。强烈的反差给学生的心理带来了极大的震撼，学生情绪激昂，一是为自己的假设得到验证而感到兴奋，更为物理实验的魅力所折服。由此而产生的对物理学科的情感是用其它方法无法获得的。到这儿，学生都能理解自由落体是一种只受重力从静止开始下落的运动。

四、用FLASH动画模拟频闪照相，研究自由落体运动的性质

自由落体运动是一种什么性质的运动？也必须用实验来研究，但自由落体运动物体的位置变化得比较快，凭目测难以观察和记录，用频闪照相就可以记录下运动物体每隔相等时间所在的位置，这样的照片可以用来对运动进行分析，教材中多处用到频闪照片，如自由落体运动、平抛运动、碰撞、弹簧振子的振动等。可是学生对频闪照片是如何拍摄的很不清楚，中学又无法提供这些器材，造成学生研究问题时心理和认识上的障碍。针对这个问题，我使用了清华同方的教学软件：“自由落体频闪照片的拍摄”，该软件用Flash动画，生动的模拟了频闪照片的拍摄过程（如图四），使学生直观了解到频闪照相的全过程，物体运动的各个瞬间位置动态地展现在学生面前，学生非常兴奋和激动，为学生掌握本课重点提供了传统教学方式所不能提供的方便。接着用较多时间让学生根据照相自己读取数据，用不同方法分析数据，得到结论（体现探索、研究过程），最后得出了自由落体是一个初速度为零的匀加速直线运动。