大學(xué)物理教學(xué)設(shè)計：質(zhì)點運動的描述

1、教學(xué)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(xué)/第1節(jié)：質(zhì)點運動的描述【授課對象】：學(xué)校理工科專業(yè)本科學(xué)生（一年級下學(xué)期）【教學(xué)學(xué)時】:1學(xué)時（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)點運動學(xué)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(xué)習(xí)，是大學(xué)生認識和了解質(zhì)點運動學(xué)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、加速度的概

2、念和含義，對于后續(xù)力學(xué)部分 的知識理解奠定良好的基礎(chǔ)。（二）學(xué)生特征分析本節(jié)課授課對象是大學(xué)一年級學(xué)生，開設(shè)時間為大一下學(xué)期，學(xué)生有高中物理學(xué)對于物體 運動的知識基礎(chǔ)，有大一上學(xué)期高等數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的根基，已經(jīng)掌握和運用微積分解決常用問題。 在學(xué)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(xué)習(xí) 的平均量轉(zhuǎn)換為瞬時量，需要從物理思維上引導(dǎo)學(xué)生進行轉(zhuǎn)換。學(xué)習(xí)質(zhì)點運動的描述有學(xué)生過 去的知識背景作為鋪墊，但也會受制于學(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(xué)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(xué)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(xué)生對物理的思考和興趣；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）情感與價值觀1、在質(zhì)點運動的描述學(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)促進自身思維的發(fā)散和邏輯的提升。（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(xué)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(xué)難點速度、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(xué)問題，從而提出速度、加速度的概念，并進一 步學(xué)習(xí)和掌握速度的定義、內(nèi)涵、計算方法等。讓學(xué)生在思考問題的驅(qū)

5、動下進行學(xué)習(xí)，在完成 問題思考的過程中掌握應(yīng)掌握的知識點。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，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(xué)化，建立數(shù)學(xué)模型，用微積分的思想去解決瞬時速度的計算。利用中 學(xué)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(xué)法在授課過程中，進一步促進學(xué)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(xué)生 的興趣，促進學(xué)生對教學(xué)內(nèi)容的理解和掌握。（二）教學(xué)手段1、課堂講授對重點和難點問題通過公式推導(dǎo)分析、物理意

6、義對比來說明問題，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）進行視頻、動畫的展示，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)合授課過程中重點和難點，進行板書公式的推導(dǎo)和講解，進一步促進學(xué)生對相關(guān)知識的理解。（一）教學(xué)過程索引師生活動教學(xué)內(nèi)容設(shè)計意圖一、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(dǎo)入新課內(nèi) 容，此舉有利 于促進學(xué)生對 現(xiàn)象的觀察， 提高對課程的 興趣

7、。二、內(nèi)容推演知識遷移引導(dǎo)學(xué)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(xué)生如何 去計算杲一個瞬 問物體的速度？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) 生原來知識構(gòu) 架的基礎(chǔ)上， 引發(fā)學(xué)生對瞬 時速度計算力 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。程量，而對于瞬時狀態(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、運動方位置矢量、速度、加速度等概念。三、內(nèi)容精講對比分析推導(dǎo)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/、同的符號表 示的含義。授課 過程

8、中，通過互 動的方式不停的 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、瞬時速度：dt dt dt dt=vxi + vv j + vzk xy jz5、平均加速度:6、瞬時加速度a = ljm9v=E3 Atdt不同表達式之間的區(qū)別和聯(lián)系 工、立、 酬dt dtdt講授重

9、點難點 內(nèi)容，促進學(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(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，并做到學(xué) 以致用。通過 所學(xué)知識對該 例就進行少 步分析、求解， 掌握利用所學(xué) 知識解決速度 計算問題。五、知識拓展創(chuàng)新提高結(jié)合當(dāng)下科技發(fā) 展，介紹速度的 計算在正負電子 對撞機、列車速 度測量、宇宙g 船對接方面的應(yīng) 用?？偨Y(jié)運動學(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。在知識總 結(jié)過程中，進 加深學(xué)生 對知識的理解 應(yīng)用。六、課后思考夯實知識給學(xué)生布的練習(xí)題和思考 題，對課堂內(nèi)容 進行練習(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)知識對應(yīng)的習(xí)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(dāng)堂讓學(xué) 生吸收消化， 但是仍需要課 后的練習(xí)加深 對知識的鞏 周，思考題有 利于學(xué)生查閱 資料，增強對 知識的興趣。（二）教學(xué)板書設(shè)計評價項目等級（權(quán)重）分自評教評價標準優(yōu)秀良

11、好較差師評知識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。10853理2、對位移、速度、加速度矢量性的理解。10853解3、對給定的質(zhì)點運動，可以通過微積分掌的方式計算速度、加速度。10853握思維4、通過對生活現(xiàn)象的分析提出問題、解決問題。10853鍛煉5、能夠利用所學(xué)知識求解例題中質(zhì)點運動的速度、加速度。10853提升6、學(xué)會微積分思想（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，積極動手、動腦，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108539、對質(zhì)點運動學(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)計主要有3個特點:（一）教學(xué)流程設(shè)計上符合認知規(guī)律采用觀看生活事例，使學(xué)生對運動快慢有直觀的認識，引發(fā)思考盡快進入學(xué)習(xí)狀態(tài)。這種由日?，F(xiàn)象進入課堂的方式會大大提高學(xué)生學(xué)習(xí)接受的程度，對于促進教學(xué)效果提升大有裨益。（二）鼓勵學(xué)生知識遷移通過引導(dǎo)學(xué)生回憶