夜战

一节基于篮球赛的科学复习课

  ――在情境中挖掘探究资源示例

（325036）温州育英国际实验学校 蔡呈腾

由于初中毕业生科学学业考试的试题特征突出情境性、探究性和适度的开放性

易建联的资料，试题引用生活情境之处颇多，这要求我们的科学课堂由从原本的“纯解题应试”转向“情境化、探究化、适当的开放性”。

现以一场NBA常规赛火箭队与雄鹿队的比赛为情境进行科学综合复习。

上课时播放一场NBA火箭队与雄鹿队的比赛片断，片断中包括两队中国篮球巨星姚明和易建联抢夺篮球、姚明投篮、易建联运球上篮等场景。

播放结束后，教师提出问题：

在刚才的NBA火箭队与雄鹿队的比赛中，有中国两位篮球巨星的对决，媒体称之为中国的NBA德比大战。两位篮球巨星表现都很出色。请根据根据录像中提供的画面，提出这些画图中都包括有哪些科学知识？

（学生以小组为单位进行讨论交流，并把讨论的结果记录下来）

生1：当运动员拍打篮球和传球时易建联的博客，篮球运动状态（运动速度大小和运动方向）发生改变，篮球也发生了形变，这是力改变物体的运动状态和力使物体发生了形变。

生2：当易建联在防守姚明时，两人以相同的速度运动，易建联相对姚明来说是静止的，相对篮球场是运动的。这是运动的相对性。

生3：运动员在运球的过程中，鞋底与地面之间的摩擦属于静摩擦。

生4：运动员站在篮球场上对篮球场有压强的作用。

生5：有一运动员摔倒了，我们从画面上看，有工作人员去擦地，可能是由于汗水滴到场地上，减少了地面的粗糙程度，所以滑动摩擦力变小，运动员容易摔倒。

生6：姚明投篮后，不管篮球怎么运动，最终会落到地面上，这是因为篮球受到重力作用。

……

师：我们来看两位中国篮球巨星的资料。请根据下表提供的两位基本资料易建联小游戏，你能编制一些题目并进行求解吗？（可以适当增加一个量）

姚明和易建联基本资料对比

姓名

身高（cm）

体重（kg）

鞋底面积(cm²)

百米速度(m/s)

姚明

229

141

400

7

易建联

212

110

350

8.5

生7：请根据上表，求姚明和易建联受到的重力分别为多少？(g=10N/kg)

解：姚明受到的重力G＝mg＝141kg 10N/kg＝1410N

  易建联受到的重力G＝mg＝110kg 10N/kg＝1100N

生8：姚明和易建联分别站立在篮球场上时易建联资料，对地面的压强分别为多少？如果他们在奔跑，对地面的压强又是多少？

解：姚明对地面的压力F＝G＝1410N，

由于站立时两只脚同时着地，所以受力面积S＝400cm² 2＝800cm²＝0.08m²

根据p＝F/S＝1410N/0.08 m²＝17625Pa

同时，易建联对地面的压力F＝G＝1100N，

由于站立时两只脚同时着地，所以受力面积S＝350cm² 2＝700cm²＝0.07m²

根据p＝F/S＝1100N/0.07m²＝15714.3Pa

当他们在奔跑时

易建联工资，与地面的接触面积仅为一只鞋底的面积，所以压强成为原来的两倍。

生9：已知篮球场的长度为28米，如果姚明和易建联分别以百米速度从篮球场这边跑到另一边，各需要多长时间？

解：根据公式v＝s/t可得，t＝s/v

姚明需要的时间t＝s/v＝28/7＝4（s）

易建联需要的时间t＝s/v＝28/8.5＝3.3（s）

生10：假设姚明和易建联蹲下时的重心高度是站立时重心的一半，而且重心都在身高的正中间，求两人分别从蹲下到站立需要克服重力做多少功？

解：根据题意可知，两人从蹲着到站立的过程，重心的高度变化为个人身高的四分之一。

姚明克服重力做功W＝Fs＝Gh＝1410N 1/4 2.29m＝807.225J

易建联克服重力做功W＝Fs＝Gh＝1100N 1/4 2.12m＝583J

而如果不局限于初中的内容，或者作为学有余力的学生的课外探究，我们可以继续讨论：

师：假设两人在相同的时间内都能从队友处接到球并加速到相同速度运球，问地面对他们的摩擦力大小相同吗？若不相同，谁大一些？

生11：力能改变物体的运动状态，改变的难易程度与物体的本身固有属性有关，即与质量大小有关，质量越大，越难改变。

由于姚明的质量比易建联大，要想在相同的时间内获得相同的速度，则地面对姚明的静摩擦力要大于易建联。

（定量分析：由于加速度相同，根据根据第二定律，质量大的需要的合力也大。但此定量分析应用到了牛顿第二定律，属于高中物理内容。）

师：易建联的弹跳力惊人，他可以摸高3.60米(篮筐离地面3.05米)。当易建联起跳的瞬间，与易建联有关的力有：易建联对篮球场的压力、篮球场对易建联的支持力、易建联受到的重力，三者之间的关系如何？

生12：显然，在易建联离开地面的瞬间，易建联受到的重力与地面对他的支持力不是一对平衡力，支持力大于重力，这样易建联才能加速上升。（由于初速度为零，支持力等于或小于重力都不能使他弹跳）

而易建联对篮球场的压力和篮球场对易建联的支持力是一对作用力和反作用力。根据牛顿第三定律，它们的大小相等。

……

这节复习课是以考试的知识点为立意的，但在知识点为立意的复习过程中，我们发现其中有学生对于现实生活中寻找科学问题、解决科学问题的探究过程，当然也有重新整合、构建力学知识的过程。这正符合了情境性、探究性及适度的开放性的特征。

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