大學(xué)物理教學(xué)設(shè)計(jì)：牛頓定律

大學(xué)物理C1第四屆山東省高校青年教師教學(xué)比賽教學(xué)設(shè)計(jì)-3-教學(xué)設(shè)計(jì)3：牛頓定律【授課內(nèi)容】：牛頓定律【所在章節(jié)】：第二章：牛頓定律//第1節(jié)：牛頓定律【授課對(duì)象】：學(xué)校理工科專(zhuān)業(yè)本科學(xué)生（一年級(jí)下學(xué)期）【教學(xué)學(xué)時(shí)】：1學(xué)時(shí)（50min）一、學(xué)情分析一、學(xué)情分析（一）教材內(nèi)容分析本節(jié)段內(nèi)容是《大學(xué)物理》教材第二章牛頓定律中的內(nèi)容，屬于質(zhì)點(diǎn)動(dòng)力學(xué)的開(kāi)篇內(nèi)容，主要是介紹牛頓三大定律的內(nèi)容及物理實(shí)質(zhì)。該部分知識(shí)主要以定律內(nèi)容和典型例題分析為主，屬于對(duì)質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)學(xué)的遞進(jìn)學(xué)習(xí)，即在明白了質(zhì)點(diǎn)如何運(yùn)動(dòng)以后，重點(diǎn)分析質(zhì)點(diǎn)為何運(yùn)動(dòng)。牛頓運(yùn)動(dòng)定律內(nèi)容在整個(gè)教材中占據(jù)著重要的地位，是學(xué)生全面系統(tǒng)學(xué)習(xí)力學(xué)的基礎(chǔ)，對(duì)于質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的分析及后續(xù)質(zhì)點(diǎn)動(dòng)量、能量的學(xué)習(xí)都具有重要的意義。（二）學(xué)生特征分析本節(jié)課授課對(duì)象是大學(xué)一年級(jí)學(xué)生，開(kāi)設(shè)時(shí)間為大一下學(xué)期，前節(jié)內(nèi)容已學(xué)習(xí)了質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)學(xué)，掌握了描述質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的速度、加速度等。牛頓運(yùn)動(dòng)定律是高中所學(xué)的內(nèi)容，所以關(guān)于定律的表達(dá)高中都已經(jīng)學(xué)習(xí)過(guò)。大學(xué)物理中對(duì)于牛頓定律更偏重于數(shù)學(xué)思維，不僅講述定律的語(yǔ)言描述，而且用數(shù)學(xué)符號(hào)表達(dá)力和物體運(yùn)動(dòng)的關(guān)系，三大定律全部以物理公式表達(dá)，并且重點(diǎn)詮釋定律的物理實(shí)質(zhì)。學(xué)生學(xué)習(xí)該部分內(nèi)容時(shí)，由于具有前述知識(shí)的基礎(chǔ)，故而理解相對(duì)容易；但是由于過(guò)去知識(shí)體系的根深蒂固，也使得學(xué)生容易思維定式，不易掌握牛頓定律的數(shù)學(xué)表達(dá)、定性和定量分析，在教學(xué)中以原有知識(shí)為基礎(chǔ)，以牛頓定律物理實(shí)質(zhì)為突破，以微積分為手段，全方位進(jìn)行授課教育。二、教學(xué)目標(biāo)設(shè)計(jì)二、教學(xué)目標(biāo)設(shè)計(jì)（一）知識(shí)與技能1、了解牛頓三大定律內(nèi)容、數(shù)學(xué)表達(dá)形式及物理實(shí)質(zhì)，能夠正確分析物體受力情況。2、培養(yǎng)學(xué)生了解新定義、串聯(lián)舊知識(shí)、綜合理解運(yùn)用及數(shù)學(xué)思維解決物理問(wèn)題的能力。3、培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)對(duì)物體進(jìn)行受力分析的能力，并能夠根據(jù)受力情況和定律內(nèi)容，列出物體受力分析方程。（二）過(guò)程與方法通過(guò)現(xiàn)象觀察、知識(shí)回顧、課件演示等形式，培養(yǎng)學(xué)生知識(shí)理解運(yùn)用和創(chuàng)新提高的能力。（三）情感與價(jià)值觀1、將生活中問(wèn)題物理化，培養(yǎng)學(xué)生綜合聯(lián)想和思維發(fā)散能力，將所學(xué)知識(shí)生活化，培養(yǎng)學(xué)生利用物理知識(shí)解釋生活現(xiàn)象和解決實(shí)際問(wèn)題的能力。2、通過(guò)牛頓三大定律的學(xué)習(xí)和認(rèn)識(shí)，了解偉人探索世界的方式方法，學(xué)習(xí)牛頓鍥而不舍、開(kāi)拓創(chuàng)新的鉆研精神。在學(xué)習(xí)中逐步培養(yǎng)學(xué)生知識(shí)的交叉融合，促進(jìn)學(xué)生綜合素質(zhì)的全面提升。三、三、教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)（一）內(nèi)容綱要1、牛頓第一定律，質(zhì)點(diǎn)的受力于運(yùn)動(dòng)的變化；2、牛頓第二定律，質(zhì)點(diǎn)受力和加速度的對(duì)應(yīng)；3、牛頓第三定律，質(zhì)點(diǎn)作用力與反作用力。（二）教學(xué)重點(diǎn)1、牛頓運(yùn)動(dòng)定律的內(nèi)容及物理實(shí)質(zhì)；2、牛頓第二定律的理解及應(yīng)用。（三）教學(xué)難點(diǎn)速度、加速度的理解。四、四、教學(xué)策略分析（一）教學(xué)策略方法1、演示法授課開(kāi)端，采用動(dòng)畫(huà)的形式向?qū)W生演示物體運(yùn)動(dòng)中急停的現(xiàn)象，引發(fā)學(xué)生思考相關(guān)原因，進(jìn)而對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的慣性、物體運(yùn)動(dòng)的成因進(jìn)行分析，講述牛頓運(yùn)動(dòng)定律。在演示法的過(guò)程中，重點(diǎn)是通過(guò)演示引發(fā)學(xué)生思考，由現(xiàn)象入手深入去探索現(xiàn)象背后的實(shí)質(zhì)。2、板書(shū)標(biāo)示教學(xué)法本節(jié)段內(nèi)容主要講授牛頓運(yùn)動(dòng)定律的內(nèi)容和物理實(shí)質(zhì)，因此關(guān)鍵公式如牛頓第二定律的表達(dá)式需要推導(dǎo)強(qiáng)調(diào)，此時(shí)應(yīng)選用板書(shū)推導(dǎo)教學(xué)。在板書(shū)推導(dǎo)的過(guò)程中，加深學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解和掌握。3、遷移教學(xué)法由于牛頓運(yùn)動(dòng)定律在高中物理中已學(xué)，所以對(duì)于定律的基本表述和理解學(xué)生都有一定四、例題精析知識(shí)應(yīng)用給出常見(jiàn)的阿特伍德機(jī)的模型，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)其中物體進(jìn)行受力分析，思考和求解相關(guān)的力在理解講解的過(guò)程中，明確例題中已知物理量，通過(guò)學(xué)生提問(wèn)的方式，引發(fā)學(xué)生對(duì)物體受力分析的思考，自覺(jué)地利用牛頓第二定律列出物體受力方程，從而求解。消化所學(xué)新知識(shí)，并做到學(xué)以致用。通過(guò)所學(xué)知識(shí)對(duì)該例題進(jìn)行分析求解，掌握利用知識(shí)解決物體受力問(wèn)題。五、知識(shí)拓展創(chuàng)新提高結(jié)合當(dāng)下科技發(fā)展，介紹牛頓定律在宇宙飛船對(duì)接、設(shè)計(jì)瞄準(zhǔn)等方面的應(yīng)用。激發(fā)學(xué)生對(duì)知識(shí)的興趣，課堂中請(qǐng)學(xué)生發(fā)言舉出類(lèi)似的應(yīng)用實(shí)例。學(xué)生認(rèn)識(shí)和了解當(dāng)下科技發(fā)展進(jìn)步中，對(duì)課堂所學(xué)知識(shí)的應(yīng)用。在神舟系列飛船對(duì)接及射擊瞄準(zhǔn)系統(tǒng)中，對(duì)物體受力分析及其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)?？偨Y(jié)牛頓定律解決的兩大基本問(wèn)題：通過(guò)將課堂知識(shí)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(shí)總結(jié)過(guò)程中，進(jìn)一步加深學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解應(yīng)用。六、課后思考夯實(shí)知識(shí)將課堂例題進(jìn)一步改變模型，供學(xué)生課下思考討論。給學(xué)生布置一定的練習(xí)題和思考題，對(duì)課堂內(nèi)容進(jìn)行練習(xí)總結(jié)，及時(shí)解答學(xué)生遇到的問(wèn)題。思考1：課堂例題中的模型如果至于電梯中呢？思考2：空間站中的宇航員“沒(méi)有質(zhì)量”，如何分析他們的受力情況？作業(yè)：布置作業(yè)本與本節(jié)知識(shí)對(duì)應(yīng)的習(xí)題作業(yè)。課堂講解內(nèi)容爭(zhēng)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(duì)知識(shí)的鞏固，思考題有利于學(xué)生查閱資料，增強(qiáng)對(duì)知識(shí)的興趣。（二）教學(xué)板書(shū)設(shè)計(jì)六、六、教學(xué)評(píng)價(jià)評(píng)價(jià)項(xiàng)目評(píng)

價(jià)

標(biāo)

準(zhǔn)等級(jí)（權(quán)重）分自評(píng)教師評(píng)優(yōu)秀良好一般較差知識(shí)理解掌握1、理解牛頓三大定律的內(nèi)容、表達(dá)式、物理本質(zhì)。10853

2、能夠根據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定律分析物體的受力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系，求解相關(guān)問(wèn)題。10853

3、理解牛頓運(yùn)動(dòng)定律的適用條件，知曉慣性系的范疇。10853

思維鍛煉提升4、通過(guò)對(duì)生活現(xiàn)象的分析提出問(wèn)題、解決問(wèn)題。10853

5、能夠利用所學(xué)知識(shí)求題目中物體不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下力和加速度、速度的對(duì)應(yīng)關(guān)系。10853

6、學(xué)會(huì)微積分思想（數(shù)學(xué)思維）解決物理問(wèn)題。10853

情感態(tài)度7、課堂上積極參與，積極思維，積極動(dòng)手、動(dòng)腦，發(fā)言次數(shù)多10853

8、學(xué)習(xí)過(guò)程中能夠緊跟教學(xué)思路，拓展思維，愉悅的接受新知識(shí)10853

9、對(duì)牛頓運(yùn)動(dòng)定律興趣濃厚，提出了有深度的問(wèn)題。10853

10、課堂調(diào)查：書(shū)面寫(xiě)出你在學(xué)習(xí)本節(jié)課時(shí)所遇到的困難，向教師提出較合理的教學(xué)建議。

10853

七、七、教學(xué)反思本節(jié)段重點(diǎn)講述牛頓運(yùn)動(dòng)定律的內(nèi)容和應(yīng)用。由于該部分知識(shí)在高中物理中已有所接觸，所以在對(duì)學(xué)生進(jìn)行授課講解的時(shí)候一定要在原來(lái)的基礎(chǔ)上引導(dǎo)學(xué)生做好知識(shí)的遷移轉(zhuǎn)化，將語(yǔ)言描述物理化、公式化，深入理解牛頓運(yùn)動(dòng)定律的物理實(shí)質(zhì)。在利用牛頓運(yùn)動(dòng)定律對(duì)物體進(jìn)行受力分析的過(guò)程中，要多注重推導(dǎo)，給予學(xué)生時(shí)間思考。本節(jié)課的教學(xué)設(shè)計(jì)主要有2個(gè)特點(diǎn)：（一）教學(xué)流程設(shè)計(jì)上符合認(rèn)知規(guī)律通過(guò)動(dòng)畫(huà)演示和生活事例出發(fā)，引發(fā)學(xué)生對(duì)現(xiàn)象的思考，并且由此提出問(wèn)題，從而開(kāi)始本節(jié)課程的學(xué)習(xí)，利于學(xué)生積極的學(xué)習(xí)興趣的培養(yǎng)，對(duì)于促進(jìn)教學(xué)效果提升大有裨益。（二）引入新知識(shí)時(shí)注重知識(shí)遷移同樣是學(xué)習(xí)牛頓運(yùn)動(dòng)定律，高中更注重現(xiàn)象的理解，而大學(xué)則注重本質(zhì)的探索。在教學(xué)中要引導(dǎo)學(xué)生透過(guò)現(xiàn)象看本質(zhì)，深入理解牛頓運(yùn)動(dòng)定律所反應(yīng)的物體運(yùn)動(dòng)和受力的關(guān)系。授課過(guò)