大學(xué)物理教學(xué)設(shè)計(jì)：質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的描述

1、教學(xué)設(shè)計(jì)1:質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的描述【授課內(nèi)容】：質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的描述【所在章節(jié)】：第一章：質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)學(xué)/第1節(jié)：質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的描述【授課對(duì)象】：學(xué)校理工科專業(yè)本科學(xué)生（一年級(jí)下學(xué)期）【教學(xué)學(xué)時(shí)】:1學(xué)時(shí)（50min）（一）教材內(nèi)容分析本節(jié)段內(nèi)容是大學(xué)物理教材開篇質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)學(xué)中的內(nèi)容，是研究物體的位置隨時(shí)間而改 變的物理量。要描述物體的運(yùn)動(dòng)，首先要對(duì)實(shí)際物體建立一個(gè)物理模型， 最簡(jiǎn)單的的質(zhì)點(diǎn)模型。 由于運(yùn)動(dòng)的相對(duì)性，描述質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)必須明確所選擇的參考系。為了準(zhǔn)確的、定量的描述質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)，還要建立坐標(biāo)系。對(duì)質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)描述的學(xué)習(xí)，是大學(xué)生認(rèn)識(shí)和了解質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)學(xué)的基礎(chǔ)， 是對(duì)物體運(yùn)動(dòng)快慢描述的理解。能夠深刻理解速度、加速度的概

2、念和含義，對(duì)于后續(xù)力學(xué)部分 的知識(shí)理解奠定良好的基礎(chǔ)。（二）學(xué)生特征分析本節(jié)課授課對(duì)象是大學(xué)一年級(jí)學(xué)生，開設(shè)時(shí)間為大一下學(xué)期，學(xué)生有高中物理學(xué)對(duì)于物體 運(yùn)動(dòng)的知識(shí)基礎(chǔ)，有大一上學(xué)期高等數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的根基，已經(jīng)掌握和運(yùn)用微積分解決常用問題。 在學(xué)生知識(shí)背景和體系中，通過微積分的方式來理解和掌握速度、加速度等概念，將過去學(xué)習(xí) 的平均量轉(zhuǎn)換為瞬時(shí)量，需要從物理思維上引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行轉(zhuǎn)換。學(xué)習(xí)質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的描述有學(xué)生過 去的知識(shí)背景作為鋪墊，但也會(huì)受制于學(xué)生過去的思維方式。所以在授課中不斷將數(shù)學(xué)思想貫 穿于解決物理問題尤為重要，不僅要講授清楚速度這一概念，更應(yīng)該將微積分這一工具授予學(xué) 生，讓它成為物理學(xué)中的好工具

3、、好伙伴。（一）知識(shí)與技能1、理解參考系的選取在物理中的作用，會(huì)根據(jù)實(shí)際情況選定參考系；2、理解位置矢量、位移、速度、加速度的概念及矢量性；3、準(zhǔn)確區(qū)分速度、速度變化量、加速度；4、培養(yǎng)學(xué)生對(duì)微積分這一工具的綜合運(yùn)用能力。（二）過程與方法1、體會(huì)物理模型在探索生活現(xiàn)象中的作用，讓學(xué)生將生活實(shí)際與物理概念相聯(lián)系，通過幾 個(gè)具體的例子引發(fā)學(xué)生對(duì)物理的思考和興趣；2、通過利用微積分推導(dǎo)速度、加速度的表達(dá)式，引導(dǎo)學(xué)生了解微積分在解決物理問題中的 應(yīng)用，掌握速度、加速度的大小及方向的表示。（三）情感與價(jià)值觀1、在質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的描述學(xué)習(xí)過程中，利用生活現(xiàn)象激發(fā)學(xué)生的求知欲望，激勵(lì)學(xué)生的探索精神；2、將生活中問

4、題物理化，將物理問題數(shù)學(xué)化，培養(yǎng)學(xué)生綜合聯(lián)想和思維發(fā)散能力，并通過 本節(jié)段的學(xué)習(xí)促進(jìn)自身思維的發(fā)散和邏輯的提升。（一）內(nèi)容綱要1、質(zhì)點(diǎn)、參考系、位置矢量、位移；2、質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的平均速度、瞬時(shí)速度；3、質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的加速度。（二）教學(xué)重點(diǎn)1、速度的物理意義和計(jì)算方式；2、加速度的概念，速度、速度變化量、加速度的區(qū)別（三）教學(xué)難點(diǎn)速度、加速度的理解。（一）教學(xué)策略方法1、現(xiàn)象歸納法列舉生活中熟知的有關(guān)快慢的事例，讓學(xué)生直觀的感受到描述物體運(yùn)動(dòng)快慢的方式。將相 似的生活現(xiàn)象加以歸納，提煉成物理中的運(yùn)動(dòng)學(xué)問題，從而提出速度、加速度的概念，并進(jìn)一 步學(xué)習(xí)和掌握速度的定義、內(nèi)涵、計(jì)算方法等。讓學(xué)生在思考問題的驅(qū)

5、動(dòng)下進(jìn)行學(xué)習(xí)，在完成 問題思考的過程中掌握應(yīng)掌握的知識(shí)點(diǎn)。2、遷移教學(xué)法帶領(lǐng)學(xué)生回憶高中所學(xué)的有關(guān)速度的知識(shí)，對(duì)于物體運(yùn)動(dòng)快慢的描述，在原來知識(shí)構(gòu)架的 基礎(chǔ)上，將物理問題數(shù)學(xué)化，建立數(shù)學(xué)模型，用微積分的思想去解決瞬時(shí)速度的計(jì)算。利用中 學(xué)物理知識(shí)基礎(chǔ)促進(jìn)本節(jié)段質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)速度的理解，起到舉一反三、觸類旁通的正遷移效果。3、舉例教學(xué)法在授課過程中，進(jìn)一步促進(jìn)學(xué)生對(duì)質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的速度、加速度的了解，能夠?qū)ο嚓P(guān)概念的認(rèn)識(shí)更具直觀性，從理論聯(lián)系實(shí)際的角度出發(fā)，列舉一系列與之相關(guān)的事例進(jìn)行講解， 引發(fā)學(xué)生 的興趣，促進(jìn)學(xué)生對(duì)教學(xué)內(nèi)容的理解和掌握。（二）教學(xué)手段1、課堂講授對(duì)重點(diǎn)和難點(diǎn)問題通過公式推導(dǎo)分析、物理意

6、義對(duì)比來說明問題，注重課堂氣氛的調(diào)節(jié)和 學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的培養(yǎng)。2、多媒體輔助利用多媒體課件（PPT）進(jìn)行視頻、動(dòng)畫的展示，將復(fù)雜問題現(xiàn)象更形象的展示給學(xué)生3、板書本節(jié)課有重要概念和公式的講授和理解，結(jié)合授課過程中重點(diǎn)和難點(diǎn)，進(jìn)行板書公式的推導(dǎo)和講解，進(jìn)一步促進(jìn)學(xué)生對(duì)相關(guān)知識(shí)的理解。（一）教學(xué)過程索引師生活動(dòng)教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)意圖一、生活事例導(dǎo)入新課播放劉翔 110m欄視頻，詢 問學(xué)生通過什么 判斷劉翔的輸 贏？給出日食的圖 片，引導(dǎo)學(xué)生分 析日食的原因及 其星體運(yùn)動(dòng)的描 述。通過生活中常 見的現(xiàn)象去總 結(jié)問題，進(jìn)而 構(gòu)建物理模型 導(dǎo)入新課內(nèi) 容，此舉有利 于促進(jìn)學(xué)生對(duì) 現(xiàn)象的觀察， 提高對(duì)課程的 興趣

7、。二、內(nèi)容推演知識(shí)遷移引導(dǎo)學(xué)生回憶 高中對(duì)速度的計(jì) 算方式。平均速度和瞬時(shí) 速度的區(qū)別和計(jì) 算方式。詢問學(xué)生如何 去計(jì)算杲一個(gè)瞬 問物體的速度？分析高中對(duì)運(yùn)動(dòng)描述的局限性：更多的是描述某個(gè)過學(xué)生是學(xué)習(xí)的 主體，使用遷 移教學(xué)，在學(xué) 生原來知識(shí)構(gòu) 架的基礎(chǔ)上， 引發(fā)學(xué)生對(duì)瞬 時(shí)速度計(jì)算力 式的思考，從 而進(jìn)一步將微 積分引入到課 堂，講解相關(guān) 知識(shí)。程量，而對(duì)于瞬時(shí)狀態(tài)的描述缺之有效方法。講授大學(xué)物理中能夠涉及到的關(guān)于質(zhì)點(diǎn)、運(yùn)動(dòng)方位置矢量、速度、加速度等概念。三、內(nèi)容精講對(duì)比分析推導(dǎo)出速度的計(jì) 算公式，寫出速 度的表達(dá)式，并 給出速度和速率 的區(qū)別，以及幾 種/、同的符號(hào)表 示的含義。授課 過程

8、中，通過互 動(dòng)的方式不停的 引導(dǎo)學(xué)生思考和 討論。1、位置矢量：r = xi + yj + zk2、位移：F = & rA =(XBi +yB j + ZBk) (xAi +yAj +Za2 = (Xb -XA)i +(yB -yA)j +(Zb -ZA)k3、平均速度：京=9=匕At t2 -t1- dr* dx, dy r , dz;一一一、 v_ . .i + , j+ . k4、瞬時(shí)速度：dt dt dt dt=vxi + vv j + vzk xy jz5、平均加速度:6、瞬時(shí)加速度a = ljm9v=E3 Atdt不同表達(dá)式之間的區(qū)別和聯(lián)系 工、立、 酬dt dtdt講授重

9、點(diǎn)難點(diǎn) 內(nèi)容，促進(jìn)學(xué) 生的理解和吸 收。通過公式 推導(dǎo)、事例介 紹，加深學(xué)生 對(duì)重難點(diǎn)知識(shí) 的掌握。四、例題精析歸納總結(jié)給出一個(gè)已知質(zhì) 點(diǎn)運(yùn)動(dòng)方程求解 速度的例題，引 導(dǎo)學(xué)生思考和求 解在理解講解的過程中，注意已知量和待求量的聯(lián)系， 通過學(xué)生提問的方式,引發(fā)學(xué)生對(duì)例題的思考,自覺 地利用求導(dǎo)的思路解決問題。消化所學(xué)新知 識(shí)，并做到學(xué) 以致用。通過 所學(xué)知識(shí)對(duì)該 例就進(jìn)行少 步分析、求解， 掌握利用所學(xué) 知識(shí)解決速度 計(jì)算問題。五、知識(shí)拓展創(chuàng)新提高結(jié)合當(dāng)下科技發(fā) 展，介紹速度的 計(jì)算在正負(fù)電子 對(duì)撞機(jī)、列車速 度測(cè)量、宇宙g 船對(duì)接方面的應(yīng) 用?？偨Y(jié)運(yùn)動(dòng)學(xué)中常見的兩大基本問題的求解方式：通過將課

10、堂知 識(shí)和科技前沿 應(yīng)用相結(jié)合， 提高學(xué)生學(xué)習(xí) 的興趣和積極 性。在知識(shí)總 結(jié)過程中，進(jìn) 加深學(xué)生 對(duì)知識(shí)的理解 應(yīng)用。六、課后思考夯實(shí)知識(shí)給學(xué)生布的練習(xí)題和思考 題，對(duì)課堂內(nèi)容 進(jìn)行練習(xí)總結(jié)， 并在諜r學(xué)生練 習(xí)的過程中通過 QQ群、微信等 方式及時(shí)解答學(xué) 生遇到的問題。作業(yè)：布置作業(yè)本與本節(jié)知識(shí)對(duì)應(yīng)的習(xí)題作業(yè)。 思考1：微積分求解質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的速度、加速度？ 思考2:速度傳感器在動(dòng)車中如何測(cè)動(dòng)車速度？課堂講解內(nèi)容 爭(zhēng)取當(dāng)堂讓學(xué) 生吸收消化， 但是仍需要課 后的練習(xí)加深 對(duì)知識(shí)的鞏 周，思考題有 利于學(xué)生查閱 資料，增強(qiáng)對(duì) 知識(shí)的興趣。（二）教學(xué)板書設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)項(xiàng)目等級(jí)（權(quán)重）分自評(píng)教評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)優(yōu)秀良

11、好較差師評(píng)知識(shí)1、理解速度、加速度的含義，計(jì)算式，能夠區(qū)分瞬時(shí)量和平均量。10853理2、對(duì)位移、速度、加速度矢量性的理解。10853解3、對(duì)給定的質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，可以通過微積分掌的方式計(jì)算速度、加速度。10853握思維4、通過對(duì)生活現(xiàn)象的分析提出問題、解決問題。10853鍛煉5、能夠利用所學(xué)知識(shí)求解例題中質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的速度、加速度。10853提升6、學(xué)會(huì)微積分思想（數(shù)學(xué)思維）解決物理問題。10853情感態(tài)度7、課堂上積極參與，積極思維，積極動(dòng)手、動(dòng)腦，發(fā)言次數(shù)多108538、學(xué)習(xí)過程中能夠緊跟教學(xué)思路，拓展思維，愉悅的接受新知識(shí)108539、對(duì)質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)學(xué)興趣濃厚，提出了有深度的問題。1085310、課堂調(diào)查：書面寫出你在學(xué)習(xí)本節(jié)課時(shí)所遇到的困難，向教師提出較合理的教學(xué)建議。10853本節(jié)課的教學(xué)設(shè)計(jì)主要有3個(gè)特點(diǎn):（一）教學(xué)流程設(shè)計(jì)上符合認(rèn)知規(guī)律采用觀看生活事例，使學(xué)生對(duì)運(yùn)動(dòng)快慢有直觀的認(rèn)識(shí)，引發(fā)思考盡快進(jìn)入學(xué)習(xí)狀態(tài)。這種由日?，F(xiàn)象進(jìn)入課堂的方式會(huì)大大提高學(xué)生學(xué)習(xí)接受的程度，對(duì)于促進(jìn)教學(xué)效果提升大有裨益。（二）鼓勵(lì)學(xué)生知識(shí)遷移通過引導(dǎo)學(xué)生回憶