大學物理教學設(shè)計：質(zhì)點運動的描述

1、教學設(shè)計1：質(zhì)點運動的描述【授課內(nèi)容】：質(zhì)點運動的描述【所在章節(jié)】：第一章：質(zhì)點運動學/第1節(jié)：質(zhì)點運動的描述【授課對象】：學校理工科專業(yè)本科學生（一年級下學期）【教學學時】：1學時（50min）一、學情分析（一）教材內(nèi)容分析本節(jié)段內(nèi)容是大學物理教材開篇質(zhì)點運動學中的內(nèi)容，是研究物體的位置隨時間而改變的物理量。要描述物體的運動，首先要對實際物體建立一個物理模型，最簡單的的質(zhì)點模型。由于運動的相對性，描述質(zhì)點運動時必須明確所選擇的參考系。為了準確的、定量的描述質(zhì)點的運動，還要建立坐標系。對質(zhì)點運動描述的學習，是大學生認識和了解質(zhì)點運動學的基礎(chǔ)，是對物體運動快慢描述的理解。能夠深刻理解速度、加速度

2、的概念和含義，對于后續(xù)力學部分的知識理解奠定良好的基礎(chǔ)。（二）學生特征分析本節(jié)課授課對象是大學一年級學生，開設(shè)時間為大一下學期，學生有高中物理學對于物體運動的知識基礎(chǔ)，有大一上學期高等數(shù)學學習的根基，已經(jīng)掌握和運用微積分解決常用問題。在學生知識背景和體系中，通過微積分的方式來理解和掌握速度、加速度等概念，將過去學習的平均量轉(zhuǎn)換為瞬時量，需要從物理思維上引導學生進行轉(zhuǎn)換。學習質(zhì)點運動的描述有學生過去的知識背景作為鋪墊，但也會受制于學生過去的思維方式。所以在授課中不斷將數(shù)學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生，讓它成為物理學中的好工具、好伙伴。

3、二、教學目標設(shè)計（一）知識與技能1、理解參考系的選取在物理中的作用，會根據(jù)實際情況選定參考系；2、理解位置矢量、位移、速度、加速度的概念及矢量性； 3、準確區(qū)分速度、速度變化量、加速度；4、培養(yǎng)學生對微積分這一工具的綜合運用能力。（二）過程與方法1、體會物理模型在探索生活現(xiàn)象中的作用，讓學生將生活實際與物理概念相聯(lián)系，通過幾個具體的例子引發(fā)學生對物理的思考和興趣；2、通過利用微積分推導速度、加速度的表達式，引導學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）情感與價值觀1、在質(zhì)點運動的描述學習過程中，利用生活現(xiàn)象激發(fā)學生的求知欲望，激勵學生的探索精神；2、將生活

4、中問題物理化，將物理問題數(shù)學化，培養(yǎng)學生綜合聯(lián)想和思維發(fā)散能力，并通過本節(jié)段的學習促進自身思維的發(fā)散和邏輯的提升。三、教學內(nèi)容設(shè)計（一）內(nèi)容綱要1、質(zhì)點、參考系、位置矢量、位移；2、質(zhì)點運動的平均速度、瞬時速度；3、質(zhì)點運動的加速度。（二）教學重點1、速度的物理意義和計算方式；2、加速度的概念，速度、速度變化量、加速度的區(qū)別。（三）教學難點速度、加速度的理解。四、教學策略分析（一）教學策略方法1、現(xiàn)象歸納法列舉生活中熟知的有關(guān)快慢的事例，讓學生直觀的感受到描述物體運動快慢的方式。將相似的生活現(xiàn)象加以歸納，提煉成物理中的運動學問題，從而提出速度、加速度的概念，并進一步學習和掌握速度的定義、內(nèi)涵、

5、計算方法等。讓學生在思考問題的驅(qū)動下進行學習，在完成問題思考的過程中掌握應(yīng)掌握的知識點。2、遷移教學法帶領(lǐng)學生回憶高中所學的有關(guān)速度的知識，對于物體運動快慢的描述，在原來知識構(gòu)架的基礎(chǔ)上，將物理問題數(shù)學化，建立數(shù)學模型，用微積分的思想去解決瞬時速度的計算。利用中學物理知識基礎(chǔ)促進本節(jié)段質(zhì)點運動速度的理解，起到舉一反三、觸類旁通的正遷移效果。3、舉例教學法在授課過程中，進一步促進學生對質(zhì)點運動的速度、加速度的了解，能夠?qū)ο嚓P(guān)概念的認識更具直觀性，從理論聯(lián)系實際的角度出發(fā)，列舉一系列與之相關(guān)的事例進行講解， 引發(fā)學生的興趣，促進學生對教學內(nèi)容的理解和掌握。（二）教學手段1、課堂講授對重點和難點問題

6、通過公式推導分析、物理意義對比來說明問題，注重課堂氣氛的調(diào)節(jié)和學生學習興趣的培養(yǎng)。2、多媒體輔助利用多媒體課件（PPT）進行視頻、動畫的展示，將復雜問題現(xiàn)象更形象的展示給學生。3、板書本節(jié)課有重要概念和公式的講授和理解，結(jié)合授課過程中重點和難點，進行板書公式的推導和講解，進一步促進學生對相關(guān)知識的理解。五、教學過程設(shè)計（一）教學過程索引師生活動教學內(nèi)容設(shè)計意圖一、生活事例 導入新課播放劉翔110m欄視頻，詢問學生通過什么判斷劉翔的輸贏？給出日食的圖片，引導學生分析日食的原因及其星體運動的描述。通過生活中常見的現(xiàn)象去總結(jié)問題，進而構(gòu)建物理模型導入新課內(nèi)容，此舉有利于促進學生對現(xiàn)象的觀察，提高對課

7、程的興趣。二、內(nèi)容推演 知識遷移引導學生回憶高中對速度的計算方式。平均速度和瞬時速度的區(qū)別和計算方式。詢問學生如何去計算某一個瞬間物體的速度？ 分析高中對運動描述的局限性：更多的是描述某個過程量，而對于瞬時狀態(tài)的描述缺乏有效方法。講授大學物理中能夠涉及到的關(guān)于質(zhì)點、運動方位置矢量、速度、加速度等概念。學生是學習的主體，使用遷移教學，在學生原來知識構(gòu)架的基礎(chǔ)上，引發(fā)學生對瞬時速度計算方式的思考，從而進一步將微積分引入到課堂，講解相關(guān)知識。三、內(nèi)容精講 對比分析推導出速度的計算公式，寫出速度的表達式，并給出速度和速率的區(qū)別，以及幾種不同的符號表示的含義。授課過程中，通過互動的方式不停的引導學生思考

8、和討論。1、位置矢量：2、位移：3、平均速度：4、瞬時速度：5、平均加速度：6、瞬時加速度不同表達式之間的區(qū)別和聯(lián)系、 講授重點難點內(nèi)容，促進學生的理解和吸收。通過公式推導、事例介紹，加深學生對重難點知識的掌握。四、例題精析 歸納總結(jié)給出一個已知質(zhì)點運動方程求解速度的例題，引導學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，通過學生提問的方式，引發(fā)學生對例題的思考，自覺地利用求導的思路解決問題。消化所學新知識，并做到學以致用。通過所學知識對該例題進行一步步分析、求解，掌握利用所學知識解決速度計算問題。五、知識拓展 創(chuàng)新提高結(jié)合當下科技發(fā)展，介紹速度的計算在正負電子對撞機、列車速度測

9、量、宇宙飛船對接方面的應(yīng)用?？偨Y(jié)運動學中常見的兩大基本問題的求解方式：通過將課堂知識和科技前沿應(yīng)用相結(jié)合，提高學生學習的興趣和積極性。在知識總結(jié)過程中，進一步加深學生對知識的理解應(yīng)用。六、課后思考 夯實知識給學生布置一定的練習題和思考題，對課堂內(nèi)容進行練習總結(jié)，并在課下學生練習的過程中通過QQ群、微信等方式及時解答學生遇到的問題。作業(yè)：布置作業(yè)本與本節(jié)知識對應(yīng)的習題作業(yè)。思考1：微積分求解質(zhì)點運動的速度、加速度？思考2：速度傳感器在動車中如何測動車速度？課堂講解內(nèi)容爭取當堂讓學生吸收消化，但是仍需要課后的練習加深對知識的鞏固，思考題有利于學生查閱資料，增強對知識的興趣。（二）教學板書設(shè)計六、教

10、學評價評價項目評 價 標 準等級（權(quán)重）分自評教師評優(yōu)秀良好一般較差知識理解掌握1、理解速度、加速度的含義，計算式，能夠區(qū)分瞬時量和平均量。108532、對位移、速度、加速度矢量性的理解。108533、對給定的質(zhì)點運動，可以通過微積分的方式計算速度、加速度。10853思維鍛煉提升4、通過對生活現(xiàn)象的分析提出問題、解決問題。108535、能夠利用所學知識求解例題中質(zhì)點運動的速度、加速度。108536、學會微積分思想（數(shù)學思維）解決物理問題。10853情感態(tài)度7、課堂上積極參與，積極思維，積極動手、動腦，發(fā)言次數(shù)多108538、學習過程中能夠緊跟教學思路，拓展思維，愉悅的接受新知識108539、對質(zhì)點運動學興趣濃厚，提出了有深度的問題。1085310、課堂調(diào)查：書面寫出你在學習本節(jié)課時所遇到的困難，向教師提出較合理的教學建議。10853七、教學反思本節(jié)課的教學設(shè)計主要有3個特點：（一）教學流程設(shè)計上符合認知規(guī)律 采用觀看生活事例，使學生對運動快慢有直觀的認識，引發(fā)思考盡快進入學習狀態(tài)。這種由日?，F(xiàn)象進入課堂的方式會大大提高學生學習接受的程度，對于促進教學效果提升大有裨益。（二）鼓勵學生知識遷移通過引導學生回憶高中速度的知識，進行知識的遷移，從質(zhì)點運