2.4.1 自由落體運動 教學設計-2023-2024學年高一上學期物理人教版（2019）必修第一冊

2.4.1自由落體運動教學設計-2023-2024學年高一上學期物理人教版（2019）必修第一冊課題：科目：班級：課時：計劃3課時教師：單位：一、課程基本信息1.課程名稱：自由落體運動

2.教學年級和班級：2023-2024學年高一上學期，物理人教版（2019）必修第一冊

3.授課時間：第9周，第3課時

4.教學時數(shù)：45分鐘二、教學目標分析根據(jù)《普通高中物理課程標準（2017年版2020年修訂）》的要求，本節(jié)課的教學目標應側重于培養(yǎng)學生的核心素養(yǎng)，具體包括物理觀念、科學思維、科學探究和科學態(tài)度與責任。

1.物理觀念：通過本節(jié)課的學習，使學生建立自由落體運動的物理模型，理解其概念和規(guī)律，培養(yǎng)學生的物理觀念。

2.科學思維：通過分析自由落體運動的條件、特點和規(guī)律，培養(yǎng)學生的邏輯思維能力和分析問題的能力。

3.科學探究：通過實驗探究自由落體運動的規(guī)律，培養(yǎng)學生的實驗操作能力和科學探究能力。

4.科學態(tài)度與責任：通過學習自由落體運動在實際生活中的應用，培養(yǎng)學生的科學態(tài)度和責任感，使學生認識到科學知識在生活中的重要作用。

本節(jié)課的教學目標應圍繞以上四個方面進行設計和實施，以達到培養(yǎng)學生核心素養(yǎng)的目的。三、重點難點及解決辦法1.重點：自由落體運動的物理模型建立和規(guī)律理解

來源：《物理人教版（2019）必修第一冊》第2.4.1節(jié)內(nèi)容

解決方法：通過直觀的演示實驗，幫助學生建立物理模型，利用多媒體教學手段，形象地展示自由落體運動的規(guī)律，增強學生的直觀感受。

2.難點：自由落體運動的實驗探究和數(shù)據(jù)分析

來源：《物理人教版（2019）必修第一冊》第2.4.1節(jié)內(nèi)容

解決方法：設計分組實驗，讓學生親自動手操作，通過觀察和記錄數(shù)據(jù)，培養(yǎng)學生的實驗操作能力和數(shù)據(jù)分析能力。同時，利用信息技術手段，幫助學生分析實驗數(shù)據(jù)，找出規(guī)律。四、教學方法與策略1.教學方法：采用講授、討論、實驗和項目導向?qū)W習相結合的教學方法。通過講授，幫助學生建立自由落體運動的物理模型和理解其規(guī)律；通過討論，促進學生之間的交流和思考；通過實驗，培養(yǎng)學生的動手能力和科學探究能力；通過項目導向?qū)W習，讓學生在實際操作中深化對自由落體運動的理解和應用。

2.教學活動設計：

a.角色扮演：安排學生扮演自由落體運動的觀察者和分析者，通過角色扮演，讓學生從不同的角度理解和分析自由落體運動。

b.實驗：設計分組實驗，讓學生親自動手操作，觀察自由落體運動的規(guī)律。通過實驗，培養(yǎng)學生的實驗操作能力和數(shù)據(jù)分析能力。

c.游戲：設計相關的物理游戲，如自由落體運動競賽，讓學生在游戲中加深對自由落體運動的理解和應用。

3.教學媒體和資源使用：

a.PPT：制作精美的PPT，展示自由落體運動的物理模型、規(guī)律和實驗數(shù)據(jù)，幫助學生直觀地理解和掌握自由落體運動。

b.視頻：播放相關的物理實驗視頻，讓學生直觀地觀察和理解自由落體運動的規(guī)律。

c.在線工具：利用在線工具，如物理模擬軟件，幫助學生模擬自由落體運動的實驗，加深對自由落體運動的理解。五、教學實施過程1.課前自主探索

教師活動：布置預習任務，要求學生閱讀教材，了解自由落體運動的物理模型和規(guī)律。

學生活動：學生通過自主閱讀教材，初步了解自由落體運動的物理模型和規(guī)律。

采用的教學方法：講授法、自主學習法

教學手段：教材、網(wǎng)絡資源

作用和目的：幫助學生建立物理模型，理解自由落體運動的規(guī)律，為后續(xù)的課堂教學打下基礎。

2.課中強化技能

教師活動：

a.通過PPT展示自由落體運動的物理模型和規(guī)律，引導學生理解和掌握。

b.分組實驗，指導學生進行實驗操作，觀察自由落體運動的規(guī)律。

c.討論環(huán)節(jié)，引導學生分析和討論自由落體運動的條件、特點和規(guī)律。

學生活動：

a.學生通過PPT展示，進一步理解和掌握自由落體運動的物理模型和規(guī)律。

b.分組實驗，學生親自動手操作，觀察自由落體運動的規(guī)律。

c.討論環(huán)節(jié)，學生積極參與分析和討論，培養(yǎng)科學思維和交流能力。

采用的教學方法：講授法、實驗法、討論法

教學手段：PPT、實驗器材、網(wǎng)絡資源

作用和目的：通過實驗和討論，強化學生對自由落體運動的規(guī)律的理解和掌握，培養(yǎng)學生的實驗操作能力和科學思維能力。

3.課后拓展應用

教師活動：布置課后作業(yè)，要求學生結合本節(jié)課所學，分析實際生活中的自由落體運動現(xiàn)象，并撰寫分析報告。

學生活動：學生結合本節(jié)課所學，分析實際生活中的自由落體運動現(xiàn)象，撰寫分析報告。

采用的教學方法：自主學習法、實踐法

教學手段：教材、網(wǎng)絡資源

作用和目的：通過課后作業(yè)，鞏固學生對自由落體運動的理解和應用，培養(yǎng)學生將理論知識應用于實際生活中的能力。六、知識點梳理1.自由落體運動的定義和條件

-自由落體運動是指在真空中，不受任何外力作用下，物體從靜止開始下落的運動。

-自由落體運動的條件包括：物體在真空中，沒有空氣阻力，物體從靜止開始下落。

2.自由落體運動的物理模型

-自由落體運動的物理模型是一個理想的物理模型，用于描述物體在真空中下落的運動。

-物理模型包括物體的質(zhì)量、初速度、重力加速度、下落時間和下落距離等要素。

3.自由落體運動的規(guī)律

-自由落體運動的規(guī)律可以用以下公式表示：

\[s=\frac{1}{2}gt^2\]

-其中，\(s\)表示下落距離，\(g\)表示重力加速度，\(t\)表示下落時間。

4.自由落體運動的加速度

-自由落體運動的加速度是由重力引起的，在真空中，加速度為\(g=9.8\text{m/s}^2\)。

5.自由落體運動的實際應用

-自由落體運動的規(guī)律在實際生活中有廣泛的應用，例如：跳傘、自由落體運動測試、自由落體運動計算等。

6.自由落體運動的誤差分析

-在實際的自由落體運動實驗中，由于空氣阻力的影響，物體下落的實際速度和理論速度會有所不同，需要進行誤差分析。

7.自由落體運動的實驗方法

-自由落體運動的實驗方法通常包括：自由落體運動實驗裝置、自由落體運動傳感器、自由落體運動數(shù)據(jù)采集和分析等。

8.自由落體運動的實驗數(shù)據(jù)處理

-在自由落體運動實驗中，需要對實驗數(shù)據(jù)進行處理，包括：實驗數(shù)據(jù)的采集、實驗數(shù)據(jù)的分析和實驗數(shù)據(jù)的誤差分析等。

9.自由落體運動的實驗結果分析

-在自由落體運動實驗中，需要對實驗結果進行分析，包括：實驗結果的準確性、實驗結果的可信度和實驗結果的應用價值等。

10.自由落體運動的實驗結果討論

-在自由落體運動實驗中，需要對實驗結果進行討論，包括：實驗結果的誤差來源、實驗結果的改進措施和實驗結果的應用前景等。七、反思改進措施a.實驗教學的引入：通過分組實驗，讓學生親自動手操作，觀察自由落體運動的規(guī)律，培養(yǎng)學生的實驗操作能力和科學探究能力。

b.項目導向?qū)W習：設計相關的物理游戲，如自由落體運動競賽，讓學生在游戲中加深對自由落體運動的理解和應用。

c.多媒體教學手段的應用：利用PPT、視頻等多媒體教學手段，形象地展示自由落體運動的規(guī)律，增強學生的直觀感受。

2.存在主要問題

a.實驗操作的規(guī)范性問題：在實驗過程中，部分學生操作不規(guī)范，影響實驗結果的準確性。

b.實驗數(shù)據(jù)的處理和分析能力不足：部分學生在實驗數(shù)據(jù)處理和分析方面存在困難，影響對自由落體運動的深入理解。

c.學生參與度不高：在課堂討論和互動環(huán)節(jié)，部分學生參與度不高，影響教學效果。

3.改進措施

a.加強實驗操作培訓：在實驗前，對學生的實驗操作進行規(guī)范培訓，確保實驗的準確性和規(guī)范性。

b.提高實驗數(shù)據(jù)處理和分析能力的指導：在實驗過程中，加強對學生的指導，幫助學生正確處理和分析實驗數(shù)據(jù)。

c.提高學生參與度的措施：通過設置有趣的物理游戲和討論話題，激發(fā)學生的學習興趣，提高學生的參與度。八、板書設計-自由落體運動：物體在真空中，不受任何外力作用下，從靜止開始下落的運動。

-條件：物體在真空中，沒有空氣阻力，物體從靜止開始下落。

2.自由落體運動的物理模型

-物理模型：物體的質(zhì)量、初速度、重力加速度、下落時間和下落距離等要素。

3.自由落體運動的規(guī)律

-規(guī)律：\(s=\frac{1}{2}gt^2\)

-其中，\(s\)表示下落距離，\(g\)表示重力加速度，\(t\)表示下落時間。

4.自由落體運動的加速度

-加速度：\(g=9.8\text{m/s}^2\)

5.自由落體運動的實際應用

-應用：跳傘、自由落體運動測試、自由落體運動計算等。

6.自由落體運動的實驗方法

-實驗方法：自由落體運動實驗裝置、自由落體運動傳感器、自由落體運動數(shù)據(jù)采集和分析等。

7.自由落體運動的實驗數(shù)據(jù)處理

-數(shù)據(jù)處理：實驗數(shù)據(jù)的采集、實驗數(shù)據(jù)的分析和實驗數(shù)據(jù)的誤差分析等。

8.自由落體運動的實驗結果分析

-結果分析：實驗結果的準確性、實驗結果的可信度和實驗結果的應用價值等。

9.自由落體運動的實驗結果討論

-結果討論：實驗結果的誤差來源、實驗結果的改進措施和實驗結果的應用前景等。課后拓展1.拓展內(nèi)容：

a.閱讀材料：推薦學生閱讀《物理人教版（2019）必修第一冊》第2.4.1節(jié)的內(nèi)容，加深對自由落體運動的理解。

b.視頻資源：推薦學生觀看與自由落體運動相關的科普視頻，如《自由落體運動：從伽利略到現(xiàn)代物理》，幫助學生更直觀地了解自由落體運動的原理和應用。

c.在線資源：鼓勵學生訪問相關的在線教育平臺，如“國家精品在線開放課程”，學習自由落體運動的實驗設計和數(shù)據(jù)分析方法。

2.拓展要求：

a.自主學習：鼓勵學生在課后自主學習，通過閱讀材料和觀看視頻資源，加深對自由落體運動的理解。

b.實驗設計：要求學生根據(jù)本節(jié)課所學，設計一個自由落體運動的實驗方案，包括實驗目的、實驗步驟、實驗數(shù)據(jù)分析和實驗結果討論等。

c.交流分享：鼓勵學生在班級群里分享自己的實驗設計和學習心得，促進學生之間的交流和合作。

d.教師指導：教師可提供必要的指導和幫助，如解答疑問、提供實驗設計的建議等，幫助學生更好地完成課后拓展任務。課堂-提問：通過提問的方式，了解學生對自由落體運動的物理模型、規(guī)律和應用的理解程度。

-觀察：觀察學生在課堂上的表現(xiàn)，如積極參與討論、認真聽講、正確回答問題等，了解學生的學習態(tài)度和參與度。

-測試：通過課堂測試，了解學生對自由落體運動的掌握程度，及時發(fā)現(xiàn)問題并進行解決。

2.作業(yè)評價

-作業(yè)完成情況：檢查學生的作業(yè)完成情況，包括作業(yè)的整潔度、準確