高中物理人教版第五章曲線運動實驗研究平拋運動 《平拋運動》教學設計

《探究平拋運動的規(guī)律》教學設計【教學分析】本節(jié)課是人民教育出版社普通高中課程標準實驗教科書《物理》必修Ⅱ第六章第三節(jié)?！墩n程標準》指出，科學探究既是學生的學習目標，又是一種重要的學習方式，對發(fā)展學生的科學素養(yǎng)具有不可替代的作用。本節(jié)課探究平拋運動的規(guī)律，學生要初步運用運動的合成與分解的方法，通過親身經歷的探究實驗，對平拋運動的特點產生感性認識。下一節(jié)課，引導學生體會并理解應用牛頓運動定律的方法，從理論上分析推導拋體運動的規(guī)律，從而完成“會用運動的合成與分解的方法分析拋體運動”這一《課程標準》要求。學生已具備的從屬知識和技能有：知道并能描述自由落體運動；知道并能描述勻速直線運動；通過實驗探究，知道運用“運動的合成與分解”的方法研究曲線運動；能運用函數描述直角坐標系中的基本曲線；知道用計算機軟件Execl分析處理數據；知道科學探究的步驟，初步具備科學探究的意識。【設計意圖】這節(jié)課通過三套自制教具，設計了三組探究內容，分別是：通過對比水平勻速直線運動探究平拋運動在水平方向的運動規(guī)律、通過對比自由落體運動探究平拋運動在豎直方向的運動規(guī)律、通過計算機數據分析水平方向位移時間關系、豎直方向位移時間關系、平拋運動軌跡曲線的函數規(guī)律。這三個探究過程，包括了科學探究的幾乎全部要素，即提出問題、猜想與假設、設計實驗、進行實驗與收集證據、分析、評估、交流與合作。每一個探究內容都可以通過實驗器材，以手腦并重的方式進行探究，讓學生在探究過程中了解平拋運動的規(guī)律,學習科學探究的方法，體驗科學探究的樂趣，形成科學探究的意識?！局攸c難點】教學重點：①知道平拋運動在水平和豎直方向上的運動規(guī)律及軌跡的函數規(guī)律②學習科學探究的方法，體驗科學探究的樂趣，形成科學探究的意識教學難點：①結合運動合成與分解的思想，提出要探究的問題②靈活運用控制變量的思想設計實驗方案③運用數學方法，結合計算機分析軌跡曲線的函數規(guī)律【教學目標】知識與技能：①知道平拋運動在水平和豎直方向上的運動規(guī)律②知道平拋運動的軌跡是二次函數曲線③會運用描點法記錄物體運動的軌跡過程與方法：①觀察、體驗平拋運動在水平、豎直方向的運動特點②通過實驗記錄平拋運動的軌跡曲線、并運用計算機分析數據③經歷一次較完整的探究平拋運動規(guī)律的過程情感、態(tài)度與價值觀：①通過簡易的實驗器材，體驗科學探究的樂趣②在科學探究過程中養(yǎng)成實事求是、大膽質疑的科學態(tài)度③認識到猜想、實驗、評估在科學探究中的重要性【教學資源】注射器一只、自制教具三套（如圖）、計算機及軟件Excel、大屏投影【教學流程】開始→了解拋體運動→探究平拋運動在水平方向的運動規(guī)律→探究平拋運動在豎直方向的運動規(guī)律→探究平拋運動軌跡曲線的函數規(guī)律→課堂小結→布置課后探究任務→結束【教學過程】教師活動學生活動說明一、導入新課①演示一：紙團水平拋出②演示二：鋼球水平拋出③演示三:乒乓球斜向拋出問題：物理學中是如何定義平拋運動的？①觀察紙團、鋼球、乒乓球運動②閱讀課本，回答問題③演示實驗為學生提供了學習概念的感性材料，同時起到了創(chuàng)設情景、激發(fā)興趣、提出問題的作用二、開始新課（一）探究水平方向運動規(guī)律①實驗一：水平勻速小車，讓小球下落②實驗二：改變小車速度和小球高度，讓小球下落③實驗三：攝像讓一個小球水平拋出，同時另一小球水平勻速運動，慢鏡頭插放。組織學生分析、評估、交流、歸納小結①觀察小球是否落進車里②根據實驗現(xiàn)象提出自己的猜想③分析、評估、改進實驗方案④觀察改變滑塊速度后小球是否落進車里⑤分析、評估、改進實驗方案⑥觀察慢鏡頭兩球運動，觀擦運動特點⑦分析、評估、交流，得出探究結果①該實驗對比水平勻速直線運動和平拋運動,不僅器材設計新穎,而且與探究豎直方向運動規(guī)律的實驗設計思路一致,使探究活動更具邏輯性②（二）探究豎直方向運動規(guī)律問題：獵槍水平瞄準獵物，開槍的同時，獵物開始下落，子彈能否打中獵物？①實驗一：學生甲演示，觀擦兩球空中相碰②實驗二：學生乙演示，觀擦兩球空中相碰③實驗三：攝像讓一個小球水平拋出，同時另一小球水平自由下落，慢鏡頭插放。組織學生分析、評估、交流、歸納小結①觀察兩球在空中相碰②根據實驗現(xiàn)象提出自己的猜想③分析、評估、改進實驗方案④觀察改變小球在空中相碰⑤觀察兩球是否在空中相碰⑥分析、評估、交流，得出探究結果①為了降低探究難度，某些科學探究環(huán)節(jié)應適當提示。②僅由前兩個實驗就得出結論顯得不夠嚴謹，應鼓勵學生實事求是、大膽質疑，并引導學生改進實驗方案③在探究過程中，意想不到的實驗現(xiàn)象不僅驗證了猜想，更讓學生體驗了科學探究的樂趣（三）探究軌跡曲線的函數規(guī)律問題:平拋運動的軌跡遵循什么函數規(guī)律呢?①實驗:讓小球做平拋運動，攝像、慢鏡頭播放，等時間截圖。②在坐標紙上標出幾個截圖中小球的位置③要求學生在紙上建立直角坐標系，描出各點,并畫出平滑曲線④猜想:豎直位移y和水平位移x可能滿足什么函數關系呢？⑤讀出坐標⑥通過大屏幕展示，用Execl處理數據,得出函數關系：水平方向位移公式、豎直方向位移公式、運動軌跡函數式①觀察水柱運動的軌跡曲線②思考、交流如何記錄平拋運動的軌跡曲線③學生和老師配合完成實驗,其他學生在紙上建立直角坐標系，并描出各點,再畫出平滑曲線④猜想豎直位移和水平位移可能的函數關系⑤分析計算機數據處理的結果,評估、交流，得出探究結果①實驗前噴口要用水準儀調節(jié)水平，水的射程不應過大或過?、跒榱私档吞骄科瘘c，某些環(huán)節(jié)應適當提示，但“猜想x、y函數關系”應讓學生充分發(fā)揮想象力，并表達自己的想法③數據的處理應體現(xiàn)探究問題的基本步驟，即觀察、思考、猜想、驗證。實驗是探究性的,而不是驗證性的，或僅僅滿足于得出實驗結論三、課堂小結①提問：通過探究，你知道了哪些科學結論？②提問：這節(jié)課，留給你印象最深的是什么？①思考、總結、歸納這節(jié)課探究的科學結論②回憶、體會、描述這節(jié)課印象最深的感受這節(jié)課重點是“過程與方法”目標和“情感態(tài)度與價值觀”目標的教學。因此，課堂小結也要體現(xiàn)教學重點，不僅僅是知識點的總結四、布置課后探究任務課后探究任務：課堂上我們將平拋運動分解成為水平方向的勻速運動和豎直方向自由落體運動。為什么要要這樣分解？還能不能有其它分解方式？①課后是課堂的延伸，課后任務應體現(xiàn)課堂的主要教學目標②“能寫出簡單的探究報告”是基本的科學探究能力之一【板書設計】6．3平拋運動一．平拋運動：初速度為零只受重力二．研究方法：運動的分解三．探究規(guī)律：1．水平方向：勻速直線運動2．豎直方向：自由落體運動3．運動軌跡：二次函數曲線【教學反思】本節(jié)課運用了實驗探究的教學方法，新課程的教學觀得以充分展現(xiàn)，主要特征有：一、教學不只是課程傳遞和執(zhí)行的過程，更是課程創(chuàng)生與開發(fā)的過程。本教學設計根據教學重點設計了三套自制的實驗器材來探究三個問題。探究的內容源于教材，又不同于教材。如探究平拋運動水平方向的運動規(guī)律，設計思想源于探究平拋運動在豎直方向的運動規(guī)律：對比研究兩種運動，并設計了實驗器材。探究平拋運動豎直方向的運動規(guī)律，內容源于教材，但改進了實驗器材。探究平拋運動軌跡曲線的規(guī)律，實驗器材源于教材，而教材上的“探究水平方向的運動規(guī)律”則擴展成課后探究任務：“從兩個角度探究平拋運動在水平方向的運動規(guī)律”。在這一教學設計中，課程已不是“文本課程”（教學計劃、教學大綱、教科書等文件），而更是“體驗課程”（被教師和學生實實在在地體驗到、感受到、領悟到、思考到的課程）。二、教學不只是教師教學生學的過程，更是師生交流、積極互動、共同發(fā)展的過程。在這一教學設計的科學探究過程中，特別是在進行實驗與收集證據、分析、評估、交流與合作等環(huán)節(jié)中，教師和學生將形成一個真正的“學習共同體”。比如在教師的熱切期盼下學生對兩球是否準確同時落地提出大膽質疑時，在教師和學生相互交流、相互啟發(fā)中共同重新設計實驗方案時，在教師和學生驚喜的觀察到兩個小球真的在空中碰撞時，教師已不僅是在傳授知識，更是在一起分享科學探究的樂趣，更是在一起走過生命成長的歷程，教師已由教學中的主角轉向“平等中的首席”。三、教學重結論也重過程。新課程強調過程，強調學生探索新知的經歷和獲得新知的體驗。本節(jié)課的知識與技能設計為探究過程的載體，如果說知識與技能是這節(jié)課的“肌體”，那么，過程和方法則是這節(jié)課的“靈魂”。比如對實驗結論的大膽質疑和對實驗的重新設計、運用控制變量法對比探究兩種運動、如何記錄平拋運動的軌跡等既是暴露學生產生各種疑問、困難、障礙和矛盾的過程，也是展示學生聰明才智、創(chuàng)新成果和形成獨特個性的過程。正是在這些過程中，學生了解了平拋運動的規(guī)律,學習了科學探究的方法，體驗了科學探究的樂趣，形成了科學探究的意識。四、教學關注學科也關注人。以前我們探討平拋運動水平