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一、課程分析
1.本節(jié)課使用的教材是《普通高中課程標準實驗教科書物理(必修1)(人民教育出版社)》,教學的內(nèi)容是第二章第5節(jié)關(guān)于自由落體運動的內(nèi)容。
2.教學內(nèi)容(教學重點、難點、關(guān)鍵)
(1)自由落體運動的研究歷程中體現(xiàn)出來的科學研究方法。
(2)對自由落體運動規(guī)律的實驗探究過程。
(3)運用自由落體運動的規(guī)律解決簡單問題。
二、學情分析
1.學生在剛學完勻變速直線運動的規(guī)律后,急需一次真正的實踐去更深刻的理解勻變速直線運動的規(guī)律,而對自由落體運動的研究,恰恰適應(yīng)了學生的這一要求,在本節(jié)課的學習中,要讓學生的認識有進一步的提高。
2.本節(jié)課從人類對自由落體運動的認識歷史引入,重點介紹亞里士多德、伽利略的研究方法,強調(diào)對自由落體運動的理解,以期學生對自由落體運動有全面、清楚的認識。
3.兩位科學家在研究自由落體運動中做出了杰出的貢獻,講課時展示他們的研究成果及對他們的評價,這樣既可以培養(yǎng)學生熱愛科學的思想,又可以活躍課堂氣氛。
三、設(shè)計理念
本節(jié)課從生活實踐出發(fā),結(jié)合學生在實際生活中的觀察,初步了解自由落體運動,并通過對兩位科學家對自由落體運動的研究,結(jié)合伽利略的理想實驗,得出自由落體運動的特點。接著,通過實驗讓學生自主探究自由落體運動所遵循的規(guī)律。通過學生對自由落體運動規(guī)律的理解加以訓練,讓學生初步接受自由落體運動的規(guī)律,最后,在學生深入了解和掌握了自由落體運動的規(guī)律后,通過回扣課堂游戲,使學生對自由落體運動的規(guī)律加以鞏固和提高。
四、學習目標
1.知識與技能:
(1)研究并認識自由落體運動的特點和規(guī)律。
(2)理解自由落體運動的特點和規(guī)律;并會運用自由落體運動的特點和規(guī)律解答相關(guān)問題。
2.過程與方法:
(1)通過觀察演示實驗,概括出自由落體運動的特點,培養(yǎng)學生觀察,分析能力。
(2)利用已知的直線運動規(guī)律來研究自由落體運動。
3.情感態(tài)度價值觀:
(1)培養(yǎng)學生仔細觀察、認真思考、積極參與、勇于探索的精神。
(2)培養(yǎng)學生嚴謹?shù)目茖W態(tài)度和實事求是的科學作風。
五、教學過程設(shè)計
(一)新課引入
設(shè)計思路:教師在課堂教學過程中,有意識地創(chuàng)設(shè)情境,通過提出一些與課文有關(guān)的富有啟發(fā)性的問題,將學生引入情境之中,容易激發(fā)起學習的動機,培養(yǎng)學習興趣。通過合理創(chuàng)設(shè)情境,不僅能起到組織教學的作用,而且能使學生明確學習目標,產(chǎn)生濃厚的學習興趣。
師:同學們,咱們班哪位同學反應(yīng)比較快?請到講臺上來。
生:(推薦一位同學)。
師:我們看這位同學能不能抓住這片鐵片。(向?qū)W生展示長度約為3.5cm的鐵片)
師生共同完成這一游戲。
師:同學們,這位同學能抓住這片鐵片嗎?
生:不能。
師:為什么不能抓住呢?我們在學習了自由落體運動之后,同學們就知道其中的奧秘了。
設(shè)計思路:創(chuàng)設(shè)問題情境就是在講授內(nèi)容和學生求知心理之間制造一種“不協(xié)調(diào)”,將學生引入一種與物理問題有關(guān)的情境中,造成一種懸念,使學生產(chǎn)生向往、探索的欲望,處于欲擺不能的狀態(tài)。創(chuàng)設(shè)問題情境時應(yīng)注意:問題要小而具體、新穎有趣、有適當?shù)碾y度;有啟發(fā)性,要善于將所要解決的課題寓于學生實際掌握的知識基礎(chǔ)之中,造成心理上的懸念。懸念解除之時,也就是正遷移實現(xiàn)之時。
【板書】課題:第三節(jié)自由落體運動
(二)新課研究:
設(shè)計思路:在教學中,教師應(yīng)運用物理本身的魅力激發(fā)學生求知的欲望和情感,同時,教師本身以飽滿的熱情、強烈的求知欲、熱愛物理學科的情趣,帶領(lǐng)學生去探索物理世界的奧秘,就會對學生的學習興趣產(chǎn)生巨大影響。
師:同學們,物理規(guī)律的研究總是來源于生活,有服務(wù)于生活。為了更深入的研究自由落體運動的規(guī)律,我們也需要從生活實踐出發(fā),來討論幾個問題。
提出問題:在日常生活中,重的物體和輕的物體誰下落的更快一些呢?
生:重的物體下落的快一些。
師:我們通過幾個小實驗一起驗證一下同學們的結(jié)論是否正確。
設(shè)計學生實驗1:紙片和硬幣從相同的高度同時下落,看誰下落的快?
學生做實驗,并觀察實驗現(xiàn)象,得到結(jié)論:重的硬幣要比輕的紙片下落的快。
教師演示牛頓管實驗,讓學生再次驗證自己的結(jié)論。
師:兩千多年前,古希臘哲學家亞里士多德也持有這一觀點,在人類還處于懵懂時期的時候,亞里士多德就對這一現(xiàn)象作出研究,這本身就值得我們尊敬。但這個觀點是否正確呢?我們還是通過實驗來驗證。
設(shè)計學生實驗2:將紙片團成紙團,再和硬幣從相同的高度同時下落,看誰下落的快?
教師強調(diào),紙團和紙片的質(zhì)量是相同的。
學生做實驗,并觀察實驗現(xiàn)象,得到結(jié)論:重的硬幣要和輕的紙團下落的幾乎一樣快。
提出問題:為什么會得到相互矛盾的結(jié)論?
學生思考
師:對表面現(xiàn)象的觀察有時會得出錯誤的結(jié)論,我們要用透過現(xiàn)象看本質(zhì)的研究方法去研究問題。三百多年以前,伽利略就是用這樣的方法否定了亞里士多德的觀點。
設(shè)計思路:教學中應(yīng)注意新舊知識異同的比較,通過對比,能透過表面現(xiàn)象,看清不同的物理本質(zhì)。在對比過程中,學生始終處于主動積極、探索進取狀態(tài),引起有意注意,促成思維交鋒,這樣對完善舊知識,自覺完成從舊知識到達新知識的遷移,并鞏固新知識,都極為有利,不然,就公式論公式,該對比不對比,不僅不會促進遷移,反而會造成負遷移。心理學研究表明:對比抗干擾,加強對易混知識的比較,找準分化點,利于排除干擾,加深對某些相關(guān)概念的認識和理解,促使易混知識在學生頭腦中徹底分化。
設(shè)計學生實驗3:將硬幣放在紙片上面組合成一體,和另一相同的紙片從相同的高度同時下落,看誰下落的快?
學生做實驗,并觀察實驗現(xiàn)象,得到結(jié)論:重的硬幣和紙片的結(jié)合體要比輕的紙團下落慢。
提出問題:同學們,現(xiàn)在我想讓兩者下落的幾乎一樣快,應(yīng)該怎樣做?
學生討論并提出實驗方案。
生:讓紙片包住硬幣并團成紙團。
師:同學們實際做一下看看。
學生做實驗,并觀察實驗現(xiàn)象。
教師提出問題:我們做的上述幾個實驗,為什么會得出不同的結(jié)論?
生:有空氣阻力的影響。
師:如果我們忽略空氣阻力的影響,同學們猜一下,會出現(xiàn)什么情況?
教師演示牛頓管實驗,讓學生驗證自己的猜想。
設(shè)計思路:美國著名心理學家布魯納曾說:掌握一般概念和原理是通向普遍遷移的大道。因此,我們在組織教材時,應(yīng)把基本概念和規(guī)律放在首位,突出教材的系統(tǒng)性和規(guī)律性。通過上述幾個學生實驗,讓學生充分體驗學習的快樂,體驗實驗探究在物理規(guī)律研究中的重要作用;同時也活躍課堂氣氛,增強學生的學習興趣。
【板書】
1、自由落體運動:物體只在重力作用下從靜止開始下落的運動稱為自由落體運動。
師:那么,自由落體運動到底是一種什么樣的運動呢?他遵循什么樣的規(guī)律呢?現(xiàn)在我們通過實驗來探究自由落體運動的規(guī)律。
教師介紹實驗器材,并簡單的介紹實驗過程和步驟,引導學生進行分組實驗。
實驗探究過程:(單位:cm數(shù)據(jù)均保留到小數(shù)點后兩位)
S1
S2
S3
S4
S5
S6
S
ΔS
ΔS平均值
a
2.注:ΔS=S1-S2=S3-S4=S5–S6=aT2
學生進行分組實驗,并通過對紙帶的分析和數(shù)據(jù)的處理,探究自由落體運動的特點和規(guī)律。
設(shè)計思路:物理課堂教學過程中,很多的教學內(nèi)容都能引起學生學習物理的興趣。教師要以良好的契機為抓手,立足于誘導學生的學習興趣。
【板書】
2、自由落體運動的特點:初速度為零的勻加速直線運動。
師:自由落體運動是勻加速直線運動,那么它的加速度是多大呢?我們還是通過實驗進行探究。
學生通過對紙帶的分析和數(shù)據(jù)的處理,探究自由落體運動的加速度。
根據(jù)實驗結(jié)果得出自由落體運動加速度記為:g
在不同的緯度和高度時,g值是不一樣的,緯度越高g越大,高度越高g學小,在正常情況下
在要求不是很高的情況下,取g=10m/s2。
【板書】
3、自由落體運動加速度:
師:由勻變速直線運動的運動規(guī)律可知自由落體運動的規(guī)律為:
3、自由落體運動的規(guī)律:,
設(shè)計思路:人的每一個認識活動都含有一定的認知結(jié)構(gòu),它是人類認識客觀事物在主觀上的反映。建構(gòu)認知結(jié)構(gòu),是中學物理教學的中心環(huán)節(jié)。促進新、舊知識的交互作用,對于完善認知結(jié)構(gòu),使認知結(jié)構(gòu)系統(tǒng)化、綜合化、整體化具有重要作用。在教學中,要引導學生積極地把新概念或規(guī)律與自己認知結(jié)構(gòu)中原有的適當概念相聯(lián)系,把新概念、規(guī)律納入原有概念、規(guī)律中,同時使新概念、規(guī)律與原有的有關(guān)概念、規(guī)律進一步分化和融匯貫通,組成一個整體結(jié)構(gòu)。
例題、一塊石頭從離地面20m高的樓頂自由落下,經(jīng)過多長時間石頭落到地面?石頭到達地面時的速度有多大?(忽略空氣阻力,g取10m/s2)
解析:設(shè)經(jīng)過時間t石頭落到地面,速度為v,由自由落體運動的規(guī)律得:
代入數(shù)值,解得:
設(shè)計思路:通過例題,讓學生充分理解自由落體運動的特點和規(guī)律,并體驗勝利的喜悅。
師:同學們,現(xiàn)在我們回到開課時的小游戲,同學們?yōu)槭裁醋ゲ坏借F片呢?人的反應(yīng)時間很難達到0.1s這么短的時間,那么,同學們計算一下,在0.1s內(nèi)做自由落體運動的物體下落的高度是多少呢?
學生認真計算,并給出答案:在0.1s內(nèi)做自由落體運動的物體下落的高度是4.9cm。
師:(展示鐵片)這片鐵片的長度只有3.5cm。所以,同學們是抓不到的。
設(shè)計思路:物理教學中,教師應(yīng)運用物理本身的魅力激發(fā)學生求知的欲望和情感,教師要從教學效果出發(fā),通過精心設(shè)計,將最新的教學理念融入到每節(jié)課的教學過程中,注意廣泛收集物理學科最新成果,結(jié)合教學內(nèi)容,巧妙地包裝,隆重地介紹,激發(fā)學生的求知欲和興趣。
師:本節(jié)課的最后,請同學們把課本翻到第53頁,利用課本上提供的方法,測量一下你的反應(yīng)時間。
設(shè)計思路:讓學生充分體會物理規(guī)律在日常生活中的妙用,并通過他們自己測量的反應(yīng)時間回扣抓鐵片的過程,是本節(jié)課的教學更加完美。
(四)小結(jié)
本節(jié)課我們學習了
1、什么是自由落體運動
2、自由落體運動的特點和規(guī)律
3、自由落體加速度
(五)《自由落體運動》教學設(shè)計
②實驗探究,激發(fā)學生深入學習的動力
③實驗探究自由落體運動的特點和規(guī)律
④實驗探究自由落體加速度
運
⑤回扣課堂小游戲,解疑
⑥激發(fā)學生興趣,測量自己的反應(yīng)時間
①課堂質(zhì)疑,激發(fā)學生的學習興趣
(六)板書設(shè)計
第三節(jié)自由落體運動
1、自由落體運動
物體不受其他因素影響,只在重力作用下從靜止開始下落的運動稱為自由落體運動。
2、自由落體運動的特點
初速度為零的勻加速直線運動。
3、自由落體加速度
4、自由落體運動的規(guī)律
六、教后反思
1、在物理教學中,使學生養(yǎng)成良好的學習習慣、打好基礎(chǔ)、培養(yǎng)能力和教師加強必要的指導,是促進知識順利遷移所不可少的前提。所以教師在采用行之有效的教法、認真研究學生的學法,進行物理教學改革的同時,認真學習知識遷移規(guī)律,并考慮影響知識遷移的各種因素,定能提高教學效果。
2、新課程強調(diào)學習方式的改變,倡導以“主動、探究、合作”為主要特征的學習方式。
3、“實驗啟發(fā)式”綜合教學模式是我們學科的老師在教學實踐中總結(jié)出來的模式,已在實踐中收到一定效果,當然也有待在具體的教學實踐中不斷地完善,使之變得更科學。
4、本節(jié)課探究自由落體運動的規(guī)律,從歷史上的研究過程入手,所以本節(jié)課的思路比較開闊,轉(zhuǎn)折比較多,教師在教學過程中應(yīng)注意內(nèi)容的銜接。
5、本節(jié)課的演示實驗比較多,做好演示實驗,有利于幫助學生理解自由落體運動的特點,在本節(jié)課的教學中,這一點尤為重要。