一、背景

　　在一次校际教研活动中，我开设新课程人教版高一《曲线运动》的交流课。笔者通过简易自制有机玻璃弧形轨道，让学生通过观察、粗略描述、猜测、探究获得曲线运动的速度方向，并让学生自己获得如何画曲线运动的速度方向的方法，强调科学探究的过程。{zh1}，笔者要求学生当堂设计自行车挡泥板，以便学生把自己获得的知识应用于实践，初步培养解决实际问题的能力，体验学以致用、知识有价的感受。

　　教学片段：

　　教师：如果自行车轮子上粘有泥巴，随车轮转动，这些泥巴将沿什么方向飞出？为了防止泥巴弄脏衣裤，应该设计怎样的档泥板？要求学生在轮子上画挡泥板形状和“长度”。

　　课堂上，学生对挡泥板的设计很感兴趣，一会儿后，教师通过投影展示部分学生的设计图，并请学生讲解设计理念和依据。教师以倾听为主，可以以问题形式提出自己疑问作为点评，但不提供正确答案。

　　{zh1}说“你们大都有自行车、或者天天看到自行车，有无注意你们的自行车挡泥板是怎么样的？让事实说话吧，请大家课后到停车场看看，再对照自己的设计。这项活动当成课外作业”。

　　二、发现问题

　　笔者年轻时候有自行车，现在多年没骑自行车，平时也没有特别注意过自行车。在备课时，以为自行车后轮上挡泥板约为1/2圆周，前轮约为1/4圆周。要求学生观察自行车的挡泥板，很简单地验证笔者预设的答案。

　　结果非常出乎意料！

　　晚自修时就有很多学生把观察到情形告诉我，跟我预设的有天壤之别，答案是“几乎所有的自行车没有挡泥板”。我大吃一惊，面对出乎意料的答案，我冷静地组织大家分类讨论，也取得出乎意料的效果。

　　三、问题解决

　　分类分析：

　　情形1：绝大部分自行车没有挡泥板。

　　情形2：极少数前轮的挡泥板为1/4圆周，后轮的挡泥板为1/2圆周。这是我预设的答案。

　　情形3：个别自行车的后轮上有一小段斜向下或斜上翘的挡泥板。

　　情形4：个别自行车的前轮有一小段水平或弧形挡泥板。

　　情形5：大家还发现所有摩托车前轮后轮都有挡泥板，并且和老式自行车的挡泥板一样。

　　四、问题的延伸

　　在我的启发下。大家一起交流、讨论、推测自行车设计师的设计的思想。归纳出几点：

　　从泥巴竖直向上的运动来看：赛车型的自行车的车轮直径明显比有挡泥板的车轮大许多，也就是说赛车的坐垫离地面较高，假设泥巴做竖直上抛运动，上升的高度会低于坐垫，没有挡泥板，泥巴也不会飞到坐垫以上位置。考虑到泥巴水滴可能在AB之间做斜上抛运动，挡泥板不一定要圆弧形，也不一定要那么长，也不必紧紧“包住”轮子。

　　从泥巴水平的运动来看：由于泥巴同时具有水平向前的速度和向上（斜向后的速度），由于空气阻力，水平向前的速度会减小，低于赛车水平向前的速度，也就不会飞抵坐垫。

　　赛车的轮胎的花纹与旧式自行车相比明显不一样，可能不容易粘上泥巴和水贽。

　　赛车型自行车尽量减少车的重量和次要附件，挡泥板作为次要附件，可以忽略。

　　目前道路基本是水泥路或沥青路，泥巴很少见，挡泥板的功能淡化，可有可无。

　　节省成本的需要

　　美观需要。

　　五、反思

　　1、第二天上午，我就到自行车棚观察，发现情形1的自行车为绝大多数，情形2的自行车只有4辆，两辆老式自行车为老教师的，两辆轮子很小的自行车为女教师的。情形3的自行车3辆，情形4的有2辆。可见我预设的答案是极端片面的。这说明，我们教师要科学对待自己的预设，处理好“预设”和“生成”的关系。

　　2、该问题来源与2005年全国物理教学年会（杭州）一节观摩课，当时上课名师也是如此提供情景，分给学生一张没有挡泥板的自行车示意图，要求学生设计挡泥板，通过交流生成“情形二”的{zj0}设计，而且在课堂上给予高度的肯定。实践是检验真理的{wy}标准，我们教师面对许多现实中的案例，不能简单的做理论分析，而要让事实说话。同时，模仿他人的教学片段，特别是带实验实践性质的内容，必须先行实验实践。

　　3、这个教学案例非常突兀教学相长现象。在当前新发明新产品多如牛毛的信息化时代，在某些方面，学生掌握的非课本上的知识比我们教师丰富，教师要把学生这些课外的知识当成优良的课程资源来开发。

　　4、给学生留一扇窗口，让学生拥有一片蓝天。当时我给学生布置这个作业，目的是让学生验证我的预设，但是，“让事实说话吧，请大家到停车场看看，再对照自己的设计”的作业，无疑给学生留一扇窗口。如果我在课堂上也提供“正确答案”，那么学生也不会留意去观察自行车的车轮，结果是封杀了学生正确的行为和思考。

　　总之，我们物理教师要多布置这类科学观察、调查、实践性强的课外作业，让学生体会STS教育，培养学生的科学素养。