（教學(xué)設(shè)計(jì)）【公開課優(yōu)質(zhì)課】高一物理必修一2.4自由落體運(yùn)動(dòng)（人教2019版）

《自由落體運(yùn)動(dòng)》教學(xué)設(shè)計(jì)1課程分析自由落體運(yùn)動(dòng)是人教版（2017年課標(biāo)）必修一第二章第四節(jié)的內(nèi)容，本節(jié)內(nèi)容是在學(xué)生學(xué)習(xí)勻變速運(yùn)動(dòng)知識(shí)后的編排，是勻變速運(yùn)動(dòng)的特例。通過這節(jié)內(nèi)容的學(xué)習(xí)，一方面是對(duì)前面知識(shí)的鞏固，也是加強(qiáng)本節(jié)理論與實(shí)際生活的聯(lián)系，能應(yīng)用運(yùn)動(dòng)觀等物理知識(shí)解釋自然現(xiàn)象和解決實(shí)際問題，另一方面通過實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生合作、探究的科學(xué)方法，在此過程形成“科學(xué)思維”，感受科學(xué)家的實(shí)事求是、認(rèn)真嚴(yán)謹(jǐn)?shù)奶剿骶?，為發(fā)展學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng)起到了很好的促進(jìn)作用，為學(xué)生終生發(fā)展打下良好基礎(chǔ)。2學(xué)情分析2.1學(xué)生學(xué)習(xí)完勻變速運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，急需一節(jié)真正的實(shí)踐去深刻理解運(yùn)動(dòng)規(guī)律。2.2學(xué)生在小學(xué)、初中的學(xué)習(xí)，已經(jīng)了解亞里斯多德、伽利略對(duì)輕重不同的物體下落快慢的研究過程及其結(jié)論，但只是知道落體運(yùn)動(dòng)表象、淺顯的知識(shí)，并不知道背后的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。2.3學(xué)生學(xué)習(xí)利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)方法，對(duì)物理模型有一定的認(rèn)識(shí)，具備了設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的能力。2.4部分同學(xué)知道嫦娥四號(hào)登月，很少同學(xué)看見過嫦娥四號(hào)近距離拍攝的月球照片。3課程目標(biāo)3.1物理觀念能從物理學(xué)的視角描述實(shí)際生活中自由落體運(yùn)動(dòng)的現(xiàn)象，并能應(yīng)用自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律解決實(shí)際問題。3.2科學(xué)思維能將生活中的實(shí)際問題轉(zhuǎn)換成自由落體運(yùn)動(dòng)模型，并用實(shí)驗(yàn)的方法得出自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律3.3科學(xué)探究能根據(jù)已學(xué)到的實(shí)驗(yàn)方法，利用基本的實(shí)驗(yàn)器材探究自由落體運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)，通過合作、討論得到正確的結(jié)論。3.4科學(xué)態(tài)度與責(zé)任認(rèn)識(shí)到自由落體運(yùn)動(dòng)是自然現(xiàn)象抽象加工的物理模型；在實(shí)驗(yàn)過程中體驗(yàn)實(shí)事求是、認(rèn)真嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度；敢看嫦娥奔月視頻激發(fā)學(xué)生愛國熱情并關(guān)心我國航空航天科技的發(fā)展。4教學(xué)策略及資源選取教師探究引導(dǎo)策略：創(chuàng)設(shè)情境，設(shè)置問題，啟發(fā)引導(dǎo)學(xué)生探究學(xué)習(xí)；教學(xué)資源：多媒體課件，微視頻，安裝toolboxAPP智能手機(jī)；演示實(shí)驗(yàn)所用器材：牛頓管，抽氣泵；學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)器材：鐵架臺(tái)，電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，帶有夾子的重物，紙帶，刻度尺。5教學(xué)過程設(shè)計(jì)（如表1所示）表1教學(xué)設(shè)計(jì)教學(xué)過程設(shè)計(jì)教學(xué)環(huán)節(jié)教師活動(dòng)（預(yù)設(shè)）學(xué)生活動(dòng)（期望）設(shè)計(jì)意圖引入新課1.提問：身邊有哪些落體運(yùn)動(dòng)的實(shí)例？2.演示：播放嫦娥四號(hào)無動(dòng)力下降視頻圖2嫦娥四號(hào)登月我們同學(xué)剛剛舉出了很多下落物理運(yùn)動(dòng)的例子，你能猜出這是是什么物體下落到了什么地方嗎？教師：今天，我們終于可以要將之前學(xué)習(xí)的理論和實(shí)際聯(lián)系起來，看看同學(xué)們舉的實(shí)例和嫦娥四號(hào)登月這些下落的物體到底有什么樣的規(guī)律，讓我們一起學(xué)習(xí)《自由落體運(yùn)動(dòng)》（板書標(biāo)題）回答問題猜想答案自由落體運(yùn)動(dòng)是由現(xiàn)實(shí)世界的落體運(yùn)動(dòng)抽象而來，通過身邊實(shí)例引入可以激發(fā)學(xué)生的好奇心和求知欲望，再通過觀看嫦娥四號(hào)登月視頻鼓勵(lì)同學(xué)關(guān)心國家大事，激發(fā)愛國熱情。課堂教學(xué)環(huán)節(jié)一：模型建構(gòu)1.轉(zhuǎn)述我女兒（小學(xué)5年級(jí)學(xué)生）關(guān)于亞里斯多德和伽利略對(duì)落體運(yùn)動(dòng)的研究，ppt展示若圖3所示，帶入學(xué)生進(jìn)入那段熟知的物理學(xué)史圖3亞里斯多德和伽利略提問：什么因素導(dǎo)致亞里斯多德得出了錯(cuò)誤的結(jié)論？2.1牛頓管演示實(shí)驗(yàn)如圖4圖4牛頓管2.2觀看《加油，向未來》，《阿波羅登月》視頻片段如圖5、圖6，觀看在沒有空氣阻力的影響下，羽毛和鐵制品是否真的下落的一樣快？圖5加油向未來圖6宇航員在月球上實(shí)驗(yàn)教師：看來，在沒有空氣阻力的作用下，所有的物體下落的確實(shí)是一樣快的，物理學(xué)家就要把這種有普遍性的運(yùn)動(dòng)作為研究對(duì)象，抽象為物理概念“自由落體運(yùn)動(dòng)”，那么誰能說下我們要研究的自由落體運(yùn)動(dòng)的定義或是條件？（板書一、自由落體運(yùn)動(dòng)定義）1.小組交流討論影響因素2.1通過仔細(xì)觀察，得到了在沒有空氣阻力的情況下，羽毛和鐵片下落一樣快的認(rèn)知。2.2觀看視頻，確定空氣阻力影響了下落物體的快慢3.回答問題給出自由落體運(yùn)動(dòng)定義運(yùn)用物理學(xué)史讓學(xué)生回歸到歷史的探究事件中，引導(dǎo)學(xué)生思考為什么集大成者能得出這樣錯(cuò)誤的結(jié)論，培養(yǎng)學(xué)生質(zhì)疑能力。通過演示實(shí)驗(yàn)，微視頻讓學(xué)生充分相信在沒有空氣阻力情況下落體運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)，同時(shí)讓同學(xué)感受到，這種運(yùn)動(dòng)并不是只有物理學(xué)家才研究，大到登月的航天員，小到看綜藝節(jié)目的普通百姓對(duì)這種運(yùn)動(dòng)都有著極大的好奇心，激起同學(xué)們的求知欲望。今年恰逢“美國阿波羅11號(hào)”登月50周年，觀看視頻能點(diǎn)燃學(xué)生飛天的夢(mèng)想和對(duì)知識(shí)的渴望。環(huán)節(jié)二：規(guī)律得出提出問題自由落體運(yùn)動(dòng)是勻加速還是變加速實(shí)驗(yàn)探究教師引導(dǎo)：2.1實(shí)驗(yàn)原理2.2實(shí)驗(yàn)器材2.3實(shí)驗(yàn)步驟2.4注意事項(xiàng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究3.1回答實(shí)驗(yàn)器材的同學(xué)（2名同學(xué)）負(fù)責(zé)器材組裝3.2回答實(shí)驗(yàn)步驟的同學(xué)（2到3名同學(xué)）負(fù)責(zé)操作3.3回答注意事項(xiàng)的同學(xué)負(fù)責(zé)監(jiān)督實(shí)驗(yàn)過程3.4回答實(shí)驗(yàn)原理的同學(xué)負(fù)責(zé)記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)處理將紙帶上的數(shù)據(jù)通過手機(jī)投屏展示給同學(xué)們，分組確定自由落體運(yùn)動(dòng)是否為勻變速運(yùn)動(dòng)。再通過手機(jī)投屏展示各組同學(xué)的數(shù)據(jù)處理過程。（板書二、自由落體運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)：初速度為0的勻加速直線運(yùn)動(dòng)）計(jì)算重力加速度g的大??？如圖8所示，PPT展示不同地方的重力加速度并試探找尋規(guī)律圖8各地的重力加速度猜想出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因重力加速度的方向同學(xué)交流討論回答問題學(xué)生合作進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究通過大屏幕得到數(shù)據(jù)，利用已學(xué)的科學(xué)方法就行計(jì)算，得出結(jié)論舉手示意完成，利用手機(jī)投屏分享計(jì)算過程，如圖7所示圖7學(xué)生處理數(shù)據(jù)利用手中數(shù)據(jù)繼續(xù)計(jì)算求得重力加速度的大小通過數(shù)據(jù)對(duì)比得出加速度與緯度的關(guān)系學(xué)生討論培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究能力、利用所學(xué)知識(shí)解決問題能力和合作交流能力。發(fā)現(xiàn)問題-提出假設(shè)-實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證-總結(jié)規(guī)律分享處理數(shù)據(jù)過程，讓所有同學(xué)都成為檢驗(yàn)員，好的地方大家一起學(xué)習(xí)，不好的地方大家一起改正，體會(huì)共同進(jìn)步、一起成功的樂趣。為后期學(xué)習(xí)牛頓第二定律留下“接口”環(huán)節(jié)三：自由落體運(yùn)動(dòng)公式找同學(xué)回答勻變速直線運(yùn)動(dòng)的常用的公式引導(dǎo)學(xué)生，將公式中的初速度和加速度分別用0和g表示，就得出自由落體運(yùn)動(dòng)的基本公式（板書三自由落體運(yùn)動(dòng)公式）學(xué)生回答問題體會(huì)自由落體運(yùn)動(dòng)是勻變速運(yùn)動(dòng)的特例，而且從公式的表達(dá)形式可以看出自由落體運(yùn)動(dòng)的簡潔之美環(huán)節(jié)四：規(guī)律的應(yīng)用PPT展示抓尺游戲規(guī)則，如圖9所示，利用已學(xué)的知識(shí)計(jì)算自己的反應(yīng)時(shí)間圖9抓尺游戲?qū)W生做游戲記錄數(shù)據(jù)計(jì)算時(shí)間自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律又聯(lián)系上實(shí)際，體會(huì)物理學(xué)將實(shí)際中普遍存在的現(xiàn)象抽象成概念再應(yīng)用到實(shí)際生活中去的過程環(huán)節(jié)五：tollbox手機(jī)軟件測(cè)量加速度1.提問：知道手機(jī)是怎么知道人走的步數(shù)的嗎？2.介紹手機(jī)中的加速度傳感器如圖10所示和提取加速度的軟件tollbox軟件圖10加速度傳感器找一名通過抓尺測(cè)量反應(yīng)時(shí)間最短的同學(xué)上到講臺(tái)，準(zhǔn)備接住自由落體運(yùn)動(dòng)的手機(jī)。如圖11所示圖11課堂實(shí)錄照片分析軟件所得數(shù)據(jù)，如圖12所示圖12手機(jī)獲得加速度圖像教師：手機(jī)是一個(gè)科技含量相當(dāng)高的產(chǎn)品，我們不要那到手機(jī)就玩游戲，手機(jī)還可以幫助我們測(cè)量加速度，當(dāng)然還可以自拍來記錄美好生活（隨手自拍一張課堂照片如圖13）圖13課堂自拍這張照片對(duì)于教師本人意義重大，而大家再一起看看這張照片，如圖14圖14嫦娥四號(hào)拍攝月球的照片這張照片對(duì)于中國航空航天意義重大，因?yàn)檫@是2019年嫦娥四號(hào)登陸月球?yàn)槿祟悅骰氐牡谝粡埥嚯x拍攝月球地面的照片，這是送給祖國70周年最好的禮物。我也希望同學(xué)們能夠努力學(xué)習(xí)，將來為祖國的航天事業(yè)做出自己的貢獻(xiàn)。學(xué)生猜想同學(xué)觀察學(xué)生得出結(jié)論將先進(jìn)的科技成果帶入課堂，提供學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。手機(jī)從2米高落到地面極有可能將手機(jī)摔壞，雖然地面有保護(hù)措施，但這樣也能讓學(xué)生集中注意力仔細(xì)觀察讓知道學(xué)生手機(jī)是個(gè)高科技產(chǎn)品，我們要合理利用幫助我們學(xué)習(xí)和