人教版高中物理必修一2.5《自由落體運動》教學設計

2.5自由落體運動教學設計（劉堂錦 浙江省三門中學物理組 ）一教學設計思路基礎教育課程改革倡導教學方式多樣化，根據(jù)學習內(nèi)容和目標的不同，采用多樣化的學習方式和現(xiàn)代化的教學手段，使學生的學習成為主動、富有個性的過程。那么，在物理教學中，應該通過多樣化的方式，激發(fā)學生的內(nèi)在動機，促進學生自主學習；通過不同形式的探究，理解科學本質(zhì)、學習科學技能，體驗科學過程與方法，形成科學態(tài)度，激發(fā)對科學的愛好和尊重，培養(yǎng)創(chuàng)新意識和實踐能力，從而提高科學素養(yǎng)；通過在恰當?shù)臅r機設置一些活動，通過合作學習的方式，從而促進其合作、創(chuàng)新精神，提高其交往、承受能力，培養(yǎng)其競爭、平等意識?？傊谡麄€教學設計中，突出有效的學習方式，讓我們的學生在獲取物理知識的同時，掌握科學方法，提高科學素養(yǎng)，成為一個有創(chuàng)造力的人。二前期分析“自由落體運動”是人民教育出版社出版的普通高中課程標準實驗教科書物理1（必修）第二章勻變速直線運動的研究中第五節(jié)的內(nèi)容。本節(jié)首先把生活中常見的落體運動，采用抓住主要因素，忽略次要因素的方法抽象出自由落體運動這一理想化模型，然后通過實驗探究分析得出自由落體運動的性質(zhì)和規(guī)律，明確重力加速度的意義，使學生對自由落體運動規(guī)律有具體、深入的認識。通過本節(jié)課的學習，學生不僅要知道自由落體運動的條件，還要理解自由落體加速度，并且掌握自由落體運動的規(guī)律，還能運用規(guī)律解決一些實際問題；體會理想化研究方法的重要意義，經(jīng)歷探究物體運動的過程，熟悉科學探究的方法和步驟。由于學生在學習本節(jié)之前已經(jīng)掌握了勻變速直線運動的規(guī)律并能夠熟練應用，學生往往看輕自由落體運動模型建立，運動性質(zhì)的探究過程，更加看重的是其運動規(guī)律的應用；另外學生受日常經(jīng)驗的影響，對物體下落的運動普遍存在重快輕慢的錯誤認識；還有結合高一學生的抽象思維能力、物理思維方法和能力等正處于形成和發(fā)展的階段，在研究方法和探究過程中還缺乏應有的能力。所以，應盡可能的使設計的演示實驗具有針對性，設計的問題具有啟發(fā)性。讓學生在教師的引導下主動參與到學習中來，在教師的啟發(fā)下積極思考，以培養(yǎng)學生的物理實驗、物理思維等科學探究的方法和能力。最后考慮到課堂教學的有效性，在探究自由落體運動的性質(zhì)時，在時間分配上很難對每一個方案進行深入研究，所以把重點放在利用打點計時器進行研究。同時如果每個小組對不不同重量的重錘都進行分析時間上也不允許，所以把不同的重錘分發(fā)到不同的小組，每個小組只做一個重錘的下落。還有在數(shù)據(jù)處理環(huán)節(jié)，可以借助計算機輔助處理。教學重點：1自由落體運動的概念及探究自由落體運動的過程2掌握自由落體運動的規(guī)律，并能運用其解決實際問題教學難點：1 自由落體運動的探究過程三教學目標1知識與技能 （1）認識自由落體運動，知道影響物體下落快慢的因素，理解自由落體運動是在理想條件下的運動，知道它是初速度為零的勻加速直線運動。 （2）能用打點計時器或其他實驗儀器得到相關的運動軌跡并能自主進行分析。 （3）知道什么是自由落體的加速度，知道它的方向，知道在地球上的不同地方，重力加速度大小不同。 （4）掌握自由落體運動的特點和規(guī)律并能夠運用自由落體規(guī)解決實際的問題。 （5）初步了解探索自然規(guī)律的科學方法培養(yǎng)學生的觀察、概括能力。過程與方法 （1）讓學生通過演示實驗的觀察、分析、思考，學會歸納和總結問題的方法，培養(yǎng)學生的觀察能力，推理能力，掌握科學研究的方法。（2）讓學生經(jīng)歷探究自由運動運動性質(zhì)和規(guī)律的同時讓學生進一步體會科學探究方法。 情感態(tài)度與價值觀 （1）通過實驗探究，培養(yǎng)學生透過現(xiàn)象看本質(zhì)的認識觀。 （2）滲透物理方法的教育，在研究物理規(guī)律的過程中抽象出一種物理模型自由落體。（3）培養(yǎng)學生的團結合作精神和協(xié)作意識。四教學準備牛頓管，抽氣機，碟片，硬幣，紙片，電火花計時器，不同質(zhì)量的重錘，刻度尺，鐵架臺。五教學過程1.創(chuàng)設情境，關注社會的同時，引起疑問，構建模型視頻1：“最美媽媽”吳菊萍伸手接住從10樓墜落的二歲妞妞。視頻2：跳傘運動員從高空跳下安全著陸。 這兩個視頻的主要目的使學生初步感知物體的下落，同時進行愛心、責任的教育。圖片展示生活中常見下落運動：早春露水從樹葉上落下，夏季的雷雨侵盆而下，深秋的樹葉從樹上飄落，嚴冬的鵝毛大雪飄飄揚揚。 讓學生知道落體運動是生活中一種比較常見的運動，是值得去進行研究的。提問：不同的物體，下落的快慢有哪些情況？回答：（1） 重的比輕的快（2） 一樣快（3） 輕的比重的快 讓學生利用桌上的器材通過實驗對以上的不同情況進行檢驗，實驗1：硬幣跟紙片從同一高度由靜止開始下落；硬幣（重物）比紙片（輕物）先落地；實驗2：硬幣跟紙團從同一高度由靜止開始下落；硬幣（重物）跟紙片（輕物）幾乎同時落地；實驗3：紙片跟紙團從同一高度由靜止開始下落；紙片（輕物）比紙團（重物）先落地。這個環(huán)節(jié)讓學生親身經(jīng)歷不同物體下落快慢的同時，激發(fā)學生的求知欲望。問：是什么原因導致不同物體下落快慢不一樣？學生思考，交流，討論，然后引導學生得到可能是由于空氣阻力使物體下落快慢變得如此復雜。演示實驗1：讓牛頓管跟外界空氣連通，讓羽毛跟鐵片從同一高度下落。演示實驗2：現(xiàn)場對牛頓管抽氣，讓羽毛跟鐵片從同一高度下落。學生通過體驗、演示實驗、討論和教師的引導，歸納：如果沒有空氣阻力作用時，物體只在重力作用下輕重不同的物體下落快慢相同。進一步引導學生構建自由落體運動模型，在學習知識的同時體會模型建立的思想與方法以及構建理想化模型的意義。自由落體運動：物體只在重力作用下從靜止開始下落運動，叫自由落體運動。引導學生總結運動條件：（1）從靜止開始運動（2）只受重力作用（當空氣阻力影響很小可忽略不計時，實際物體的下落也可以看作自由落體運動）2.經(jīng)歷探究，感知概念，總結規(guī)律，感受科學研究方法，享受學習的樂趣（1）提出問題自由落體運動是怎樣的運動？（2）提出猜想組織學生進行討論，讓學生提出討論的結果并要求說出猜想的理由（3）設計方案 組織學生進行討論，確定實驗方案（可以提示或者引導學生回憶本章第一節(jié)“探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”這一部分的內(nèi)容，并從總受到啟發(fā)。） 方案1：利用打點計時器方案2：利用頻閃照相方案3：利用數(shù)字傳感器（4）獲取證據(jù) 學生分組實驗：利用打點計時器研究自由落體運動在該環(huán)節(jié)中，要密切關注學生的實驗操作，并同時做好指導，同時引導學生思考如何對紙帶進行分析。讓學生體會物理實驗在物理學研究中的作用。（5）總結規(guī)律采集學生數(shù)據(jù)，借助計算機畫出v-t圖像，引導學生歸納得到結論：自由落體運動是初速度為零的勻加速運動。提問：根據(jù)v-t圖像計算重錘下落的加速度？匯總每個小組的結果，引導學生歸納出加速度的特點，指導學生閱讀教材相關的內(nèi)容總結自由落體加速度的規(guī)律。結論： （1）在同一地點，一切物體自由落體運動的加速度相同，這個加速度叫自由落體加速度，也叫重力加速度。（2）在地球上的不同地方，重力加速度的值略有不同，從赤道到兩極，隨著緯度的增大，g值增大；（3）在通常的計算中，g取9.8m/s2,在粗略的計算中，還可以把g取10m/s2，方向都是豎直向下。進一步引導學生得出自由落體運動的規(guī)律：（1）vgt（2）xgt2/2（3）v2=2gx。3聯(lián)系實際，學以致用利用今天所學的知識，試估算：（1）妞妞從十樓墜下持續(xù)的時間，（2）妞妞被吳菊萍接住前的瞬間的瞬時速度。 引導學生如何把實際的問題抽象為一個物理的問題同時，通過計算結果的分析讓學生再次體會到“最美媽媽”的大愛精神，使學生從情感上得到熏陶。4課堂總結，點評讓學生概括總結本節(jié)的內(nèi)容，教師要能夠放開，