人教版高中物理必修一2.5《自由落體運(yùn)動(dòng)》教學(xué)設(shè)計(jì)

2.5自由落體運(yùn)動(dòng)教學(xué)設(shè)計(jì)（劉堂錦 浙江省三門中學(xué)物理組 ）一教學(xué)設(shè)計(jì)思路基礎(chǔ)教育課程改革倡導(dǎo)教學(xué)方式多樣化，根據(jù)學(xué)習(xí)內(nèi)容和目標(biāo)的不同，采用多樣化的學(xué)習(xí)方式和現(xiàn)代化的教學(xué)手段，使學(xué)生的學(xué)習(xí)成為主動(dòng)、富有個(gè)性的過(guò)程。那么，在物理教學(xué)中，應(yīng)該通過(guò)多樣化的方式，激發(fā)學(xué)生的內(nèi)在動(dòng)機(jī)，促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)；通過(guò)不同形式的探究，理解科學(xué)本質(zhì)、學(xué)習(xí)科學(xué)技能，體驗(yàn)科學(xué)過(guò)程與方法，形成科學(xué)態(tài)度，激發(fā)對(duì)科學(xué)的愛(ài)好和尊重，培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)和實(shí)踐能力，從而提高科學(xué)素養(yǎng)；通過(guò)在恰當(dāng)?shù)臅r(shí)機(jī)設(shè)置一些活動(dòng)，通過(guò)合作學(xué)習(xí)的方式，從而促進(jìn)其合作、創(chuàng)新精神，提高其交往、承受能力，培養(yǎng)其競(jìng)爭(zhēng)、平等意識(shí)?？傊?，在整個(gè)教學(xué)設(shè)計(jì)中，突出有效的學(xué)習(xí)方式，讓我們的學(xué)生在獲取物理知識(shí)的同時(shí)，掌握科學(xué)方法，提高科學(xué)素養(yǎng)，成為一個(gè)有創(chuàng)造力的人。二前期分析“自由落體運(yùn)動(dòng)”是人民教育出版社出版的普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書(shū)物理1（必修）第二章勻變速直線運(yùn)動(dòng)的研究中第五節(jié)的內(nèi)容。本節(jié)首先把生活中常見(jiàn)的落體運(yùn)動(dòng)，采用抓住主要因素，忽略次要因素的方法抽象出自由落體運(yùn)動(dòng)這一理想化模型，然后通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究分析得出自由落體運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)和規(guī)律，明確重力加速度的意義，使學(xué)生對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律有具體、深入的認(rèn)識(shí)。通過(guò)本節(jié)課的學(xué)習(xí)，學(xué)生不僅要知道自由落體運(yùn)動(dòng)的條件，還要理解自由落體加速度，并且掌握自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，還能運(yùn)用規(guī)律解決一些實(shí)際問(wèn)題；體會(huì)理想化研究方法的重要意義，經(jīng)歷探究物體運(yùn)動(dòng)的過(guò)程，熟悉科學(xué)探究的方法和步驟。由于學(xué)生在學(xué)習(xí)本節(jié)之前已經(jīng)掌握了勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律并能夠熟練應(yīng)用，學(xué)生往往看輕自由落體運(yùn)動(dòng)模型建立，運(yùn)動(dòng)性質(zhì)的探究過(guò)程，更加看重的是其運(yùn)動(dòng)規(guī)律的應(yīng)用；另外學(xué)生受日常經(jīng)驗(yàn)的影響，對(duì)物體下落的運(yùn)動(dòng)普遍存在重快輕慢的錯(cuò)誤認(rèn)識(shí)；還有結(jié)合高一學(xué)生的抽象思維能力、物理思維方法和能力等正處于形成和發(fā)展的階段，在研究方法和探究過(guò)程中還缺乏應(yīng)有的能力。所以，應(yīng)盡可能的使設(shè)計(jì)的演示實(shí)驗(yàn)具有針對(duì)性，設(shè)計(jì)的問(wèn)題具有啟發(fā)性。讓學(xué)生在教師的引導(dǎo)下主動(dòng)參與到學(xué)習(xí)中來(lái)，在教師的啟發(fā)下積極思考，以培養(yǎng)學(xué)生的物理實(shí)驗(yàn)、物理思維等科學(xué)探究的方法和能力。最后考慮到課堂教學(xué)的有效性，在探究自由落體運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)時(shí)，在時(shí)間分配上很難對(duì)每一個(gè)方案進(jìn)行深入研究，所以把重點(diǎn)放在利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器進(jìn)行研究。同時(shí)如果每個(gè)小組對(duì)不不同重量的重錘都進(jìn)行分析時(shí)間上也不允許，所以把不同的重錘分發(fā)到不同的小組，每個(gè)小組只做一個(gè)重錘的下落。還有在數(shù)據(jù)處理環(huán)節(jié)，可以借助計(jì)算機(jī)輔助處理。教學(xué)重點(diǎn)：1自由落體運(yùn)動(dòng)的概念及探究自由落體運(yùn)動(dòng)的過(guò)程2掌握自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，并能運(yùn)用其解決實(shí)際問(wèn)題教學(xué)難點(diǎn)：1 自由落體運(yùn)動(dòng)的探究過(guò)程三教學(xué)目標(biāo)1知識(shí)與技能 （1）認(rèn)識(shí)自由落體運(yùn)動(dòng)，知道影響物體下落快慢的因素，理解自由落體運(yùn)動(dòng)是在理想條件下的運(yùn)動(dòng)，知道它是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。 （2）能用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器或其他實(shí)驗(yàn)儀器得到相關(guān)的運(yùn)動(dòng)軌跡并能自主進(jìn)行分析。 （3）知道什么是自由落體的加速度，知道它的方向，知道在地球上的不同地方，重力加速度大小不同。 （4）掌握自由落體運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)和規(guī)律并能夠運(yùn)用自由落體規(guī)解決實(shí)際的問(wèn)題。 （5）初步了解探索自然規(guī)律的科學(xué)方法培養(yǎng)學(xué)生的觀察、概括能力。過(guò)程與方法 （1）讓學(xué)生通過(guò)演示實(shí)驗(yàn)的觀察、分析、思考，學(xué)會(huì)歸納和總結(jié)問(wèn)題的方法，培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力，推理能力，掌握科學(xué)研究的方法。（2）讓學(xué)生經(jīng)歷探究自由運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)性質(zhì)和規(guī)律的同時(shí)讓學(xué)生進(jìn)一步體會(huì)科學(xué)探究方法。 情感態(tài)度與價(jià)值觀 （1）通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究，培養(yǎng)學(xué)生透過(guò)現(xiàn)象看本質(zhì)的認(rèn)識(shí)觀。 （2）滲透物理方法的教育，在研究物理規(guī)律的過(guò)程中抽象出一種物理模型自由落體。（3）培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)結(jié)合作精神和協(xié)作意識(shí)。四教學(xué)準(zhǔn)備牛頓管，抽氣機(jī)，碟片，硬幣，紙片，電火花計(jì)時(shí)器，不同質(zhì)量的重錘，刻度尺，鐵架臺(tái)。五教學(xué)過(guò)程1.創(chuàng)設(shè)情境，關(guān)注社會(huì)的同時(shí)，引起疑問(wèn)，構(gòu)建模型視頻1：“最美媽媽”吳菊萍伸手接住從10樓墜落的二歲妞妞。視頻2：跳傘運(yùn)動(dòng)員從高空跳下安全著陸。 這兩個(gè)視頻的主要目的使學(xué)生初步感知物體的下落，同時(shí)進(jìn)行愛(ài)心、責(zé)任的教育。圖片展示生活中常見(jiàn)下落運(yùn)動(dòng)：早春露水從樹(shù)葉上落下，夏季的雷雨侵盆而下，深秋的樹(shù)葉從樹(shù)上飄落，嚴(yán)冬的鵝毛大雪飄飄揚(yáng)揚(yáng)。 讓學(xué)生知道落體運(yùn)動(dòng)是生活中一種比較常見(jiàn)的運(yùn)動(dòng)，是值得去進(jìn)行研究的。提問(wèn)：不同的物體，下落的快慢有哪些情況？回答：（1） 重的比輕的快（2） 一樣快（3） 輕的比重的快 讓學(xué)生利用桌上的器材通過(guò)實(shí)驗(yàn)對(duì)以上的不同情況進(jìn)行檢驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)1：硬幣跟紙片從同一高度由靜止開(kāi)始下落；硬幣（重物）比紙片（輕物）先落地；實(shí)驗(yàn)2：硬幣跟紙團(tuán)從同一高度由靜止開(kāi)始下落；硬幣（重物）跟紙片（輕物）幾乎同時(shí)落地；實(shí)驗(yàn)3：紙片跟紙團(tuán)從同一高度由靜止開(kāi)始下落；紙片（輕物）比紙團(tuán)（重物）先落地。這個(gè)環(huán)節(jié)讓學(xué)生親身經(jīng)歷不同物體下落快慢的同時(shí)，激發(fā)學(xué)生的求知欲望。問(wèn)：是什么原因?qū)е虏煌矬w下落快慢不一樣？學(xué)生思考，交流，討論，然后引導(dǎo)學(xué)生得到可能是由于空氣阻力使物體下落快慢變得如此復(fù)雜。演示實(shí)驗(yàn)1：讓牛頓管跟外界空氣連通，讓羽毛跟鐵片從同一高度下落。演示實(shí)驗(yàn)2：現(xiàn)場(chǎng)對(duì)牛頓管抽氣，讓羽毛跟鐵片從同一高度下落。學(xué)生通過(guò)體驗(yàn)、演示實(shí)驗(yàn)、討論和教師的引導(dǎo)，歸納：如果沒(méi)有空氣阻力作用時(shí)，物體只在重力作用下輕重不同的物體下落快慢相同。進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建自由落體運(yùn)動(dòng)模型，在學(xué)習(xí)知識(shí)的同時(shí)體會(huì)模型建立的思想與方法以及構(gòu)建理想化模型的意義。自由落體運(yùn)動(dòng)：物體只在重力作用下從靜止開(kāi)始下落運(yùn)動(dòng)，叫自由落體運(yùn)動(dòng)。引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)運(yùn)動(dòng)條件：（1）從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)（2）只受重力作用（當(dāng)空氣阻力影響很小可忽略不計(jì)時(shí)，實(shí)際物體的下落也可以看作自由落體運(yùn)動(dòng)）2.經(jīng)歷探究，感知概念，總結(jié)規(guī)律，感受科學(xué)研究方法，享受學(xué)習(xí)的樂(lè)趣（1）提出問(wèn)題自由落體運(yùn)動(dòng)是怎樣的運(yùn)動(dòng)？（2）提出猜想組織學(xué)生進(jìn)行討論，讓學(xué)生提出討論的結(jié)果并要求說(shuō)出猜想的理由（3）設(shè)計(jì)方案 組織學(xué)生進(jìn)行討論，確定實(shí)驗(yàn)方案（可以提示或者引導(dǎo)學(xué)生回憶本章第一節(jié)“探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”這一部分的內(nèi)容，并從總受到啟發(fā)。） 方案1：利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器方案2：利用頻閃照相方案3：利用數(shù)字傳感器（4）獲取證據(jù) 學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)：利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器研究自由落體運(yùn)動(dòng)在該環(huán)節(jié)中，要密切關(guān)注學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作，并同時(shí)做好指導(dǎo)，同時(shí)引導(dǎo)學(xué)生思考如何對(duì)紙帶進(jìn)行分析。讓學(xué)生體會(huì)物理實(shí)驗(yàn)在物理學(xué)研究中的作用。（5）總結(jié)規(guī)律采集學(xué)生數(shù)據(jù)，借助計(jì)算機(jī)畫(huà)出v-t圖像，引導(dǎo)學(xué)生歸納得到結(jié)論：自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為零的勻加速運(yùn)動(dòng)。提問(wèn)：根據(jù)v-t圖像計(jì)算重錘下落的加速度？匯總每個(gè)小組的結(jié)果，引導(dǎo)學(xué)生歸納出加速度的特點(diǎn)，指導(dǎo)學(xué)生閱讀教材相關(guān)的內(nèi)容總結(jié)自由落體加速度的規(guī)律。結(jié)論： （1）在同一地點(diǎn)，一切物體自由落體運(yùn)動(dòng)的加速度相同，這個(gè)加速度叫自由落體加速度，也叫重力加速度。（2）在地球上的不同地方，重力加速度的值略有不同，從赤道到兩極，隨著緯度的增大，g值增大；（3）在通常的計(jì)算中，g取9.8m/s2,在粗略的計(jì)算中，還可以把g取10m/s2，方向都是豎直向下。進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生得出自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律：（1）vgt（2）xgt2/2（3）v2=2gx。3聯(lián)系實(shí)際，學(xué)以致用利用今天所學(xué)的知識(shí)，試估算：（1）妞妞從十樓墜下持續(xù)的時(shí)間，（2）妞妞被吳菊萍接住前的瞬間的瞬時(shí)速度。 引導(dǎo)學(xué)生如何把實(shí)際的問(wèn)題抽象為一個(gè)物理的問(wèn)題同時(shí)，通過(guò)計(jì)算結(jié)果的分析讓學(xué)生再次體會(huì)到“最美媽媽”的大愛(ài)精神，使學(xué)生從情感上得到熏陶。4課堂總結(jié)，點(diǎn)評(píng)讓學(xué)生概括總結(jié)本節(jié)的內(nèi)容，教師要能夠放開(kāi)，