超重與失重教學(xué)設(shè)計(jì)

1、超 重 和 失 重教學(xué)設(shè)計(jì)郝麗麗一、設(shè)計(jì)思想物理源于生活高于生活，又歸宿于生活。在教學(xué)活動(dòng)中，讓學(xué)生把生活中低層次的原始經(jīng)驗(yàn)、素材經(jīng)分析、加工，變?yōu)楦邔哟谓M織活動(dòng)，去獲取新的知識(shí)和技能，獲得情感體驗(yàn)，提升素養(yǎng)和品質(zhì)。通過(guò)教學(xué)的生活化，用反思、修正、逐層遞進(jìn)的方式，有效地推動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)活動(dòng)的層層深入，以實(shí)現(xiàn)新課標(biāo)中“知識(shí)來(lái)源于生活，服務(wù)于生活”的要求?！案咧形锢碚n程應(yīng)促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，讓學(xué)生積極參與，樂(lè)于探索、勇于實(shí)驗(yàn)、勤于思考?！笔切抡n標(biāo)的要求。本設(shè)計(jì)堅(jiān)持以“學(xué)生發(fā)展為本”，把“探究”作為本節(jié)課的重點(diǎn)，重視學(xué)生知識(shí)形成的過(guò)程，使學(xué)生通過(guò)探究，體驗(yàn)知識(shí)形成和獲取的過(guò)程、完成對(duì)知識(shí)的構(gòu)建，形成技能，

2、同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神與實(shí)踐能力。教學(xué)過(guò)程中穿插著師生評(píng)價(jià)（提問(wèn)）、生生評(píng)價(jià)（組間交流）以及學(xué)生自我評(píng)價(jià)（談?wù)勎覍W(xué)到了什么？）等現(xiàn)場(chǎng)的動(dòng)態(tài)反饋，針對(duì)反饋情況，及時(shí)做出適切性評(píng)價(jià)和教學(xué)調(diào)整。二、 教材分析1課標(biāo)要求是：“通過(guò)實(shí)驗(yàn)認(rèn)識(shí)超重和失重現(xiàn)象”，要求學(xué)生能通過(guò)一些實(shí)驗(yàn)或具體的活動(dòng)來(lái)了解和體驗(yàn)超重和失重。理解超重和失重產(chǎn)生的條件與實(shí)質(zhì)。2本節(jié)是學(xué)生學(xué)完牛頓運(yùn)動(dòng)定律后，知識(shí)的遷移和應(yīng)用部分，因此本節(jié)是本章的一個(gè)比較重要的、典型的應(yīng)用型知識(shí)點(diǎn)。表現(xiàn)其一：超重和失重產(chǎn)生原因的分析，要用到牛頓第二、第三定律，這不僅有利于學(xué)生鞏固對(duì)定律的內(nèi)容理解，也有助于培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題的能力.其二，這是一個(gè)貼近日常生活

3、的實(shí)際問(wèn)題，能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和體會(huì)物理的生活化。其三，超重和失重現(xiàn)象與航天技術(shù)緊密聯(lián)系，讓學(xué)生了解我國(guó)前沿科學(xué)，意在激發(fā)學(xué)生情感價(jià)值。三、 學(xué)情分析通過(guò)前面對(duì)“牛頓第二定律”的學(xué)習(xí)，學(xué)生對(duì)解決物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的問(wèn)題已有所了解，但對(duì)定律的運(yùn)用還不是很熟練，可能將超重、失重現(xiàn)象與牛頓運(yùn)動(dòng)定律知識(shí)割裂，教學(xué)中要注意引導(dǎo)學(xué)生，將新知識(shí)納入舊知識(shí)結(jié)構(gòu)，讓學(xué)生體會(huì)到超重、失重只是牛頓運(yùn)動(dòng)定律知識(shí)的遷移與應(yīng)用而已。學(xué)生在學(xué)習(xí)超重和失重現(xiàn)象時(shí)會(huì)受到一些前概念的影響，容易把生活中說(shuō)的有些“超重”與物理學(xué)上的超重混為一談，把物理學(xué)上的失重誤認(rèn)為是物體“失去重力”；容易把超重、失重現(xiàn)象的運(yùn)動(dòng)學(xué)特征與物體的運(yùn)

4、動(dòng)方向相聯(lián)系。因此在本節(jié)課教學(xué)中利用了實(shí)驗(yàn)和理論探究的方法，自主學(xué)習(xí)與小組合作學(xué)習(xí)的方式，讓學(xué)生自己體驗(yàn)、分析、歸納、討論、評(píng)價(jià)等得出結(jié)論。激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高動(dòng)手與合作能力，養(yǎng)成透過(guò)現(xiàn)象看本質(zhì)的物理意識(shí)。四、 教學(xué)目標(biāo)根據(jù)課標(biāo)要求和具體的教學(xué)內(nèi)容，特設(shè)定以下教學(xué)目標(biāo)。l、知識(shí)與技能：(1)認(rèn)識(shí)超重和失重現(xiàn)象； (2)知道產(chǎn)生超重、失重現(xiàn)象的條件；(3)能夠運(yùn)用牛頓第二定律和牛頓第三定律分析超重和失重現(xiàn)象。2、過(guò)程與方法：(1)經(jīng)歷實(shí)驗(yàn)觀察、實(shí)例探究討論交流的過(guò)程，體驗(yàn)超重和失重現(xiàn)象。(2)經(jīng)歷實(shí)驗(yàn)和理論探究過(guò)程，體會(huì)科學(xué)探究的方法，領(lǐng)略運(yùn)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解決實(shí)際問(wèn)題的方法。3、情感、態(tài)度

5、與價(jià)值觀：（1）通過(guò)列舉一些身邊的超重失重例子和日常的小實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生學(xué)會(huì)觀察生活，知道物理就在身邊。（2）了解一些我國(guó)航天技術(shù)的成就激發(fā)學(xué)生對(duì)科學(xué)的興趣和熱情。（3）培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究能力，激發(fā)成就感；養(yǎng)成學(xué)科學(xué)、愛(ài)科學(xué)、用科學(xué)的習(xí)慣；從探究中體驗(yàn)科學(xué)之美，體會(huì)合作的重要性。五、 教學(xué)重點(diǎn)及難點(diǎn)重點(diǎn)：什么是超重、失重及產(chǎn)生超重、失重現(xiàn)象的條件、實(shí)質(zhì)。難點(diǎn)：(1)產(chǎn)生超重和失重現(xiàn)象的實(shí)質(zhì)； (2)運(yùn)用牛頓第二定律和牛頓第三定律對(duì)超重和失重現(xiàn)象的實(shí)例分析。六、 教學(xué)策略與手段 “情景問(wèn)題探究結(jié)論”的學(xué)生自主探究教學(xué)模式。七、 課前準(zhǔn)備分組實(shí)驗(yàn)：彈簧秤懸掛鉤碼實(shí)驗(yàn)（二人或四人一組）演示實(shí)驗(yàn)：礦泉水瓶、

6、水，航天員在飛船當(dāng)中的失重狀態(tài)剪輯錄象。八、 教學(xué)過(guò)程演示1：讓學(xué)生觀看宇航員的太空生活視頻。演示2：放映與超失重有關(guān)的圖片。呈現(xiàn)學(xué)習(xí)目標(biāo)： (1)什么是超重(失重)現(xiàn)象?(2)什么樣情況下會(huì)出現(xiàn)超重(失重)現(xiàn)象?(3)超失重現(xiàn)象的本質(zhì)是什么? （4）超失重是否是重力發(fā)生了變化？（一）新課教學(xué)定量分析：通過(guò)對(duì)彈簧秤下懸掛的物體（臺(tái)秤上支持的物體）的受力分析利用共點(diǎn)力平衡條件和牛頓第三定律得出示數(shù)應(yīng)該是拉力或壓力的數(shù)值，在平衡條件下等于重力。問(wèn)：總等于重力嗎？1、分組實(shí)驗(yàn)感受什么是超重(失重)現(xiàn)象（1）實(shí)驗(yàn)內(nèi)容如圖所示，在彈簧秤下端掛一鉤碼，仔細(xì)觀察鉤碼靜止時(shí)、緩緩上升、緩緩下降時(shí)、突然上升和突

7、然下降時(shí)彈簧秤示數(shù)的變化。將實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象填列表格：運(yùn)動(dòng)情況 項(xiàng)目速度方向加速度方向T與G的關(guān)系勻速上升勻速下降加速上升減速上升加速下降減速下降  （2）分組實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題教師將學(xué)生分組。學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)，組內(nèi)討論交流。記錄實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)的現(xiàn)象，以及想知道的疑問(wèn)。教師對(duì)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)方式和交流問(wèn)題，做出適當(dāng)?shù)姆答伵c評(píng)價(jià)。（3）提出概念請(qǐng)一組同學(xué)來(lái)回答實(shí)驗(yàn)結(jié)果：老師通過(guò)學(xué)生給出的結(jié)果引領(lǐng)學(xué)生得出超失重的定義。物體對(duì)懸掛物的拉力（對(duì)支持物的壓力），大于物體的重力的現(xiàn)象，稱為超重現(xiàn)象。物體對(duì)懸掛物的拉力（對(duì)支持物的壓力），小于物體的重力的現(xiàn)象，稱為失重現(xiàn)象。（此環(huán)節(jié)，教學(xué)的焦點(diǎn)是認(rèn)識(shí)超重與失重的現(xiàn)象。）2、

8、感知什么樣條件下會(huì)出現(xiàn)超重（失重）現(xiàn)象及超失重的實(shí)質(zhì)師：現(xiàn)在我們知道超重和失重現(xiàn)象了，那么，在什么樣條件下會(huì)出現(xiàn)超重與失重現(xiàn)象？（1）回味現(xiàn)象，進(jìn)行猜想讓學(xué)生回憶上面實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，大膽猜想（2）組內(nèi)討論驗(yàn)證小組內(nèi)成員針對(duì)問(wèn)題進(jìn)行交流討論。（3）組間交流評(píng)價(jià)教師據(jù)教學(xué)現(xiàn)場(chǎng)，多請(qǐng)幾組做相互交流與評(píng)價(jià)。（4）教師引導(dǎo)整合教師在眾多的交流問(wèn)題中，抓住主要問(wèn)題，在什么樣運(yùn)動(dòng)情況下出現(xiàn)超重和失重現(xiàn)象？進(jìn)行引導(dǎo)。 （5）師生達(dá)成共識(shí)：物體處于超重還是失重狀態(tài)，僅由加速度方向決定，與物體速度方向無(wú)關(guān)。（此環(huán)節(jié)教學(xué)焦點(diǎn)是從運(yùn)動(dòng)特征上，深入觀察實(shí)驗(yàn)與討論分析，帶來(lái)“量”的感受。） 過(guò)渡語(yǔ)：我們從運(yùn)動(dòng)學(xué)的角度分析了，豎

9、直方向存在加速度，物體會(huì)產(chǎn)生超重與失重現(xiàn)象。那么超重與失重現(xiàn)象的實(shí)質(zhì)是什么？是不是物體的重力發(fā)生了變化呢？（停留片刻）我們能否根據(jù)掌握的運(yùn)動(dòng)規(guī)律來(lái)探究出現(xiàn)超重與失重現(xiàn)象的本質(zhì)呢？3理論探究感悟?yàn)槭裁磿?huì)出現(xiàn)超重和失重現(xiàn)象?（1）組織探究教師引導(dǎo)學(xué)生用牛頓運(yùn)動(dòng)定律的分析方法來(lái)分析問(wèn)題。請(qǐng)小組代表上臺(tái)講解，針對(duì)學(xué)生的講解，規(guī)范學(xué)生應(yīng)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律分析、解決問(wèn)題的思路：假定運(yùn)動(dòng)（向上或向下、加速或減速）選取研究對(duì)象進(jìn)行受力分析根據(jù)F=ma列出方程得出拉力（支持力）的表達(dá)式根據(jù)牛頓第三定律對(duì)壓力的變化判斷。探究結(jié)果：產(chǎn)生超重與失重現(xiàn)象的原因是在豎直方向上存在加速度，本質(zhì)是物體對(duì)懸掛物的拉力或?qū)χС治锏膲?/p>

10、力大小變化，物體的重力始終沒(méi)有變化。給學(xué)生演示DIS實(shí)驗(yàn)，從實(shí)驗(yàn)圖像中分析哪一段是超重，哪一段是失重。特別的要分析水平線的意義。（2） 結(jié)果外推 通過(guò)例題得出完全失重現(xiàn)象 引出概念：如果一個(gè)物體對(duì)支持物的壓力（或?qū)覓煳锏睦Γ榱悖Q為完全失重現(xiàn)象。動(dòng)力學(xué)特征：a=g且方向向下4反饋應(yīng)用 鞏固知識(shí)在完全失重情況下，彈簧稱還能稱出物體的重力嗎？天平還能稱出物體的質(zhì)量嗎？實(shí)例：觀看王亞萍太空授課錄像。過(guò)渡語(yǔ)：我們從生活現(xiàn)象出發(fā)，學(xué)習(xí)的超重和失重現(xiàn)象及本質(zhì)，回歸生活實(shí)踐，還可以解釋那些現(xiàn)象呢？演示：將水裝入礦泉水瓶中，在頂部及底面各打一小孔，水從孔中噴出?，F(xiàn)讓礦泉水瓶下落，水將不再?gòu)目字袊姵?。師?/p>

11、為什么會(huì)發(fā)生這種現(xiàn)象呢？ 引導(dǎo)學(xué)生從完全失重的角度來(lái)分析。（教師及時(shí)捕捉學(xué)生的創(chuàng)新思維的火花，并正確引導(dǎo)，指出問(wèn)題的實(shí)質(zhì)。）（三）布置作業(yè)、課后鏈接九、板書(shū)設(shè)計(jì)a=g 向下完全失重物體對(duì)懸掛物的拉力（對(duì)支持物的壓力）大于重力-超重小于重力-失重a減小 v增大；a減小 v減小G-F=maF=G-maa 失重a增大 v增大；a增大 v減小F-G=maF=G+maa 超重重力沒(méi)有變化FG 十、教學(xué)反思1本節(jié)課采取“情景問(wèn)題探究結(jié)論”的教學(xué)方法，學(xué)生在趣味實(shí)驗(yàn)的激發(fā)中，問(wèn)題的引領(lǐng)下，“我要學(xué)、我想學(xué)”的情緒洋溢在整個(gè)課堂。通過(guò)自主體驗(yàn)、小組互動(dòng)、組間互評(píng)、自我評(píng)價(jià)改變學(xué)生以往的學(xué)習(xí)方式，體現(xiàn)新課程提倡自主學(xué)習(xí)的新理念。2在自主學(xué)習(xí)超重與失重時(shí)物體運(yùn)動(dòng)方向、加速度方向關(guān)系是難點(diǎn)，采用“圖式配文字”的形式。實(shí)踐表明，符合學(xué)生的認(rèn)知習(xí)慣。3學(xué)生自主探究時(shí)，有的學(xué)生不知道從哪里下手，要求教師給以必要的指導(dǎo)，應(yīng)該提示學(xué)生自主探究的三個(gè)環(huán)節(jié)，分別從“觀察壓力大小