自由落體運(yùn)動(dòng)的教學(xué)設(shè)計(jì)

附件：教學(xué)設(shè)計(jì)方案模版教學(xué)設(shè)計(jì)方案課程粵教版物理必修1第二章第一節(jié)探究自由落體運(yùn)動(dòng)課程標(biāo)準(zhǔn)高中物理教學(xué)就是要培養(yǎng)全體學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和創(chuàng)新能力，不僅要讓學(xué)生學(xué)習(xí)物理的核心概念，掌握物理研究的基本技能，了解物理學(xué)的發(fā)展歷程、主要成就以及對(duì)社會(huì)發(fā)展的影響；更強(qiáng)調(diào)對(duì)學(xué)生科學(xué)探究能力、實(shí)踐能力、自主學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)；同時(shí)必須體現(xiàn)以人為本的教育思想，要培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是、敢于創(chuàng)新的科學(xué)態(tài)度和精神。為了全面完成各項(xiàng)教學(xué)目標(biāo)，本節(jié)教學(xué)設(shè)計(jì)以實(shí)驗(yàn)探究為主線，充分挖掘隱含在本節(jié)內(nèi)容中的科學(xué)探究方法和科學(xué)思維方式。首先，從生活經(jīng)驗(yàn)和亞里士多德的觀點(diǎn)出發(fā)進(jìn)行巧妙推理，使亞里士多德的理論陷入自相矛盾的境地，引起學(xué)生探究的興趣。在此基礎(chǔ)上學(xué)生自主進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究，通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析和相互討論得出初步結(jié)論，提出物體下落快慢與物體質(zhì)量無(wú)關(guān)的設(shè)想；再進(jìn)一步通過(guò)教師演示“牛頓管”實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步驗(yàn)證設(shè)想。最后再由學(xué)生自主進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究，利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，記錄自由落體運(yùn)動(dòng)的信息，為下一節(jié)定量地探究自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律做好準(zhǔn)備。本節(jié)課的教學(xué)立足于既能培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力，又能培養(yǎng)學(xué)生的合作學(xué)習(xí)精神和探求真知的興趣，能使學(xué)生主動(dòng)活潑的得到科學(xué)探究方法和科學(xué)研究能力的培養(yǎng)，領(lǐng)悟科學(xué)的思想和精神。教學(xué)內(nèi)容分析粵教版物理必修1第二章第一節(jié)本節(jié)主要內(nèi)容是探究自由落體運(yùn)動(dòng)，是本章的重點(diǎn)內(nèi)容，同時(shí)也是后面學(xué)習(xí)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的基礎(chǔ)。從亞里士多德和伽利略觀點(diǎn)的沖突，經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)探究，得出物體下落過(guò)程中的運(yùn)動(dòng)情況與物體的質(zhì)量無(wú)關(guān)，引出自由落體運(yùn)動(dòng)的概念。在通過(guò)記錄自由落體運(yùn)動(dòng)軌跡，用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器或頻閃照片，分析自由落體的規(guī)律，位移正比于時(shí)間的平方值。教材在本節(jié)設(shè)計(jì)上有如下特點(diǎn)：突出實(shí)驗(yàn)探究;重視物理知識(shí)在生活中的實(shí)際應(yīng)用。教學(xué)目標(biāo)知識(shí)與技能認(rèn)識(shí)自由落體運(yùn)動(dòng)，知道影響物體下落的因素，理解自由落體運(yùn)動(dòng)是在理想條件下的運(yùn)動(dòng)。能用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器得到相關(guān)的運(yùn)動(dòng)軌跡，并能自主分析紙帶上記錄的位移與時(shí)間等運(yùn)動(dòng)信息。初步了解探索自然規(guī)律的科學(xué)方法，培養(yǎng)學(xué)生的觀察、概括能力。過(guò)程與方法通過(guò)對(duì)落體運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)探究，初步學(xué)習(xí)使用變量控制法。情感態(tài)度與價(jià)值觀調(diào)動(dòng)學(xué)生積極參與討論的興趣，培養(yǎng)邏輯思維能力及表述能力。滲透物理方法的教育，在研究物理規(guī)律的過(guò)程中抽象一種物理模型——自由落體。學(xué)習(xí)目標(biāo)通過(guò)對(duì)落體運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)探究，初步學(xué)習(xí)使用變量控制法。學(xué)情分析在前面的教學(xué)中，學(xué)生已經(jīng)初步掌握了平均速度、瞬時(shí)速度、加速度的概念，對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)也有過(guò)思考，接觸過(guò)亞里士多德的觀點(diǎn)和伽利略著名的比薩斜塔實(shí)驗(yàn)，對(duì)伽利略觀點(diǎn)已有一定的認(rèn)識(shí)。重點(diǎn)、難點(diǎn)重點(diǎn)：探究自由落體運(yùn)動(dòng)的過(guò)程及自由落體運(yùn)動(dòng)的概念。難點(diǎn)：物體下落快慢與物體質(zhì)量無(wú)關(guān)。教與學(xué)的媒體選擇通過(guò)教師演示“牛頓管”實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步驗(yàn)證設(shè)想。最后再由學(xué)生自主進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究，利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和傳感器以及信息平臺(tái)，記錄自由落體運(yùn)動(dòng)的信息，為下一節(jié)定量地探究自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律做好準(zhǔn)備。課程實(shí)施類型偏教師課堂講授類√偏自主、合作、探究學(xué)習(xí)類備注教學(xué)活動(dòng)步驟序號(hào)1落體運(yùn)動(dòng)的思考【演示實(shí)驗(yàn)】2【討論猜想】3觀察與思考4概念：物體僅在重力的作用下，從靜止開(kāi)始下落的運(yùn)動(dòng)，叫做自由落體運(yùn)動(dòng)。5記錄自由落體運(yùn)動(dòng)的軌跡6【課后作業(yè)】教學(xué)活動(dòng)詳情教學(xué)活動(dòng)1：落體運(yùn)動(dòng)的思考【演示實(shí)驗(yàn)】活動(dòng)目標(biāo)首先，從生活經(jīng)驗(yàn)和亞里士多德的觀點(diǎn)出發(fā)進(jìn)行巧妙推理，使亞里士多德的理論陷入自相矛盾的境地，引起學(xué)生探究的興趣。在此基礎(chǔ)上學(xué)生自主進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究。解決問(wèn)題影響落體運(yùn)動(dòng)快慢的因素技術(shù)資源視頻演示常規(guī)資源神奇的尺子，一張樹(shù)葉，一塊石頭活動(dòng)概述那么，現(xiàn)在老師手上有一張樹(shù)葉，一塊石頭，明顯地，石頭的質(zhì)量比樹(shù)葉的質(zhì)量大，當(dāng)老師把它們舉到同一高度，同時(shí)放開(kāi)手時(shí)，請(qǐng)大家觀察一下，哪個(gè)先著地。（演示）【討論猜想】大家看到了，是石頭先著地，為什么是石頭先著地呢？（學(xué)生短暫的討論）有些同學(xué)說(shuō)：因?yàn)槭^的質(zhì)量比較大，所以先著地。換句話說(shuō)，就是物體的質(zhì)量越大，下降就越快。是不是這樣？（學(xué)生回答：是）曾經(jīng)古希臘偉大的科學(xué)家亞里士多德也認(rèn)可這個(gè)觀點(diǎn)：重的物體比輕的物體下降得快。但是，意大利偉大的物理學(xué)家伽利略，運(yùn)用簡(jiǎn)單的科學(xué)推理，巧妙地提示了亞里士多德的理論內(nèi)部包含的矛盾。于是，他提出了與亞里士多德相反的觀點(diǎn)，他認(rèn)為：物體下落的快慢與物體的質(zhì)量無(wú)關(guān)。到底誰(shuí)對(duì)誰(shuí)錯(cuò)？下面，我們就來(lái)推理驗(yàn)證一下。假設(shè)亞里士多德的這個(gè)觀點(diǎn)是正確的，通過(guò)我們的抽象思維，運(yùn)用數(shù)學(xué)推導(dǎo)，驗(yàn)證一下“重的物體比輕的物體下降得快”這個(gè)觀點(diǎn)是否正確。思考：是不是重的物體下落得快？你如何反駁亞里士多德的觀點(diǎn)呢？①理論反駁：假設(shè)這個(gè)觀點(diǎn)成立，在這個(gè)成立基礎(chǔ)上得出與觀點(diǎn)相矛盾的結(jié)論。伽利略由亞里士多德的觀點(diǎn)出發(fā)得到以下兩個(gè)結(jié)論：結(jié)論1：如果把石頭和樹(shù)葉捆在一起，其重量一定比其中任一物體重，其下落速度也應(yīng)該比其中任一物體的下落速度快。結(jié)論2：如果把石頭和樹(shù)葉捆在一起，獨(dú)自下落較慢的樹(shù)葉就會(huì)拖慢獨(dú)自下落較快的石頭，最終其下落速度應(yīng)該比石頭慢些。②實(shí)驗(yàn)探究Ⅰ：觀察并記錄下落情況。一枚一元硬幣和一張同樣形狀大小的紙片，在同一高度同時(shí)從靜止釋放，哪個(gè)物體先落地？。把一張紙片捏成小紙團(tuán)后與另一張紙片，在同一高度同時(shí)從靜止釋放，哪個(gè)物體先落地？。把一張紙片粘到一個(gè)硬幣上，與一個(gè)硬幣同時(shí)從靜止釋放，哪個(gè)物體先落地？。結(jié)論：與因素?zé)o關(guān)。2、影響物體下落快慢的因素是什么？猜想：a、與物體的有關(guān)b、與空氣阻力有關(guān)觀察與思考：P29（1）牛頓管中沒(méi)有空氣現(xiàn)象：（2）牛頓管中有空氣現(xiàn)象：結(jié)論：影響物體下落快慢的因素是亞里士多德：世界古代史上最偉大的哲學(xué)家、科學(xué)家和教育家。被稱為百科全書(shū)式的學(xué)者。伽利略：意大利偉大的天文學(xué)家、物理學(xué)家、力學(xué)家和哲學(xué)家，也是近代實(shí)驗(yàn)物理學(xué)的開(kāi)拓者。教與學(xué)的策略學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究，通過(guò)分析、討論得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論，提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力、分析推理能力，進(jìn)而理解物理知識(shí)。反饋評(píng)價(jià)讓學(xué)生看書(shū)，然后告訴我兩個(gè)結(jié)論是什么。教學(xué)活動(dòng)2：自由落體運(yùn)動(dòng)并記錄自由落體運(yùn)動(dòng)的軌跡活動(dòng)目標(biāo)通過(guò)牛頓管實(shí)驗(yàn)使學(xué)生認(rèn)識(shí)：必須通過(guò)科學(xué)實(shí)驗(yàn)探究，才能認(rèn)識(shí)清楚物體下落的本質(zhì)；科學(xué)實(shí)驗(yàn)探究是物理學(xué)的基礎(chǔ)。解決問(wèn)題自由落體運(yùn)動(dòng)實(shí)際上是一種理想條件下的運(yùn)動(dòng)技術(shù)資源傳感器結(jié)合平臺(tái)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)記錄，形成資料，課后也可以用來(lái)再學(xué)習(xí)常規(guī)資源牛頓管實(shí)驗(yàn)活動(dòng)概述二、自由落體運(yùn)動(dòng)1、概念：物體僅在重力的作用下，從靜止開(kāi)始下落的運(yùn)動(dòng)，叫做自由落體運(yùn)動(dòng)。2、自由落體運(yùn)動(dòng)條件：（1）只受重力即：不受其它力或者其它力可以忽略不計(jì)（2）從靜止開(kāi)始即：初速度為零三、記錄自由落體運(yùn)動(dòng)的軌跡記錄方法：1、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器2、頻閃照片用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器記錄物體運(yùn)動(dòng)軌跡注意問(wèn)題：1、用手托重物將紙帶拉到最上端；2、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的安裝要使兩限位孔在同一豎直線上，以減少摩擦阻力；3、選用質(zhì)量和密度較大的重物，以減小空氣阻力的影響；4、要先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源再釋放紙帶；5、手捏紙帶松手之前，不要晃動(dòng)，保證打出的第一個(gè)點(diǎn)清晰；6、多打幾條紙帶，直到選取只有打出的第一個(gè)點(diǎn)與第二個(gè)點(diǎn)之間間隔約為2mm的紙帶才有效；7、選取所打點(diǎn)跡清晰，呈一條直線紙帶去研究。粗略觀察紙帶，可知自由落體運(yùn)動(dòng)是（填“勻速直線運(yùn)動(dòng)”或“加速運(yùn)動(dòng)”）教與學(xué)的策略通過(guò)牛頓管實(shí)驗(yàn)使學(xué)生認(rèn)識(shí)：必須通過(guò)科學(xué)實(shí)驗(yàn)探究，才能認(rèn)識(shí)清楚物體下落的本質(zhì)；科學(xué)實(shí)驗(yàn)探究是物理學(xué)的基礎(chǔ)。對(duì)兩位科學(xué)家作一些小簡(jiǎn)介，讓同學(xué)了解一下。強(qiáng)調(diào)自由落體運(yùn)動(dòng)實(shí)際上是一種理想條件下的運(yùn)動(dòng)，實(shí)際生活中物體受到空氣阻力，但一般重力大于空氣阻力。學(xué)生通過(guò)動(dòng)手實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步理解自由落體運(yùn)動(dòng)，并且學(xué)會(huì)通過(guò)分析紙帶記錄的信息得出物體運(yùn)動(dòng)規(guī)律，為下一節(jié)課學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。反饋評(píng)價(jià)粗略觀察紙帶，可知自由落體運(yùn)動(dòng)是（填“勻速直線運(yùn)動(dòng)”或“加速運(yùn)動(dòng)”）評(píng)價(jià)量規(guī)【課后作業(yè)】按要求選一條打點(diǎn)跡清晰的紙帶，仿照下面的紙帶，測(cè)出位移的情況。并貼在學(xué)案下方空白處。上圖是自由落體運(yùn)動(dòng)的紙帶，填好下列表格并分析思考后面的問(wèn)題：1、重物在下落過(guò)程中其速度有沒(méi)有變化？依據(jù)是什么？2、s與t的關(guān)系是S∝t，還是S∝t2？3、影響實(shí)驗(yàn)精確程度的因素有哪些？【課后自測(cè)】一、單項(xiàng)選擇題(在所給的四個(gè)選項(xiàng)當(dāng)中只有一項(xiàng)符合題目要求)1.關(guān)于自由落體運(yùn)動(dòng),下列說(shuō)法中正確的是()A．在不考慮空氣阻力的作用時(shí)的運(yùn)動(dòng)是自由落體運(yùn)動(dòng)B．自由落體運(yùn)動(dòng)是速度不變的運(yùn)動(dòng)C．質(zhì)量大的物體,所受重力大,因而下落得快D．自由落體的運(yùn)動(dòng)情況與物體的質(zhì)量無(wú)關(guān)2.下列哪個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)可視為自由落體運(yùn)動(dòng)()A．樹(shù)葉的自由下落過(guò)程B.運(yùn)動(dòng)員推出的鉛球的運(yùn)動(dòng)C.從桌子邊緣靜止開(kāi)始滑落的鋼球的運(yùn)動(dòng)D.從水面落到水底的石子運(yùn)動(dòng)3．在封閉的真空玻璃管中有一塊金屬片和羽毛,現(xiàn)把玻璃管豎直放置并迅速倒置,下列說(shuō)法中正確的是()①金屬片比羽毛下落得快②金屬片和羽毛下落一樣快③此實(shí)驗(yàn)說(shuō)明,物體越重,下落越快④此實(shí)驗(yàn)說(shuō)明:在只受重力的情況下,物體下落的快慢與質(zhì)量無(wú)關(guān)A．①③B．②④C．②③D．①④4.從打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶上可直接得到的數(shù)據(jù)是()A．位移B．加速度C．速度D．以上三個(gè)勻可5．如圖所示,下列各個(gè)圖象中,能夠描述自由落體運(yùn)動(dòng)動(dòng)的是()二、雙項(xiàng)選擇題(在所給的四個(gè)選項(xiàng)當(dāng)中,有兩項(xiàng)符合題目要求)6.下列關(guān)于自由落體運(yùn)動(dòng)的說(shuō)法,正確的是()A.物體從靜止開(kāi)始下落的運(yùn)動(dòng)叫做自由落體運(yùn)動(dòng)B.物體在只有重力作用下的運(yùn)動(dòng)叫做自由落體運(yùn)動(dòng)C.自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為零,僅受重力作用的運(yùn)動(dòng)D.在有空氣的空間里,如果空氣阻力的作用比較小,可以忽略不計(jì)時(shí),物體的下落運(yùn)動(dòng)就可以近似看做自由落體運(yùn)動(dòng)7.1971年7月26日發(fā)射的阿波羅-15號(hào)飛船首次把一輛月球車送上月球,美國(guó)宇航員駕駛月球車行駛28km,并做了一個(gè)落體實(shí)驗(yàn):在月球上的同一高度同時(shí)時(shí)由靜止釋放羽毛和鐵錘A．羽毛先落地,鐵錘后落地B．鐵錘先落地,羽毛后落地C．鐵錘和羽毛都做自由落體運(yùn)動(dòng),其加速度相同D．鐵錘和羽毛都做自由