第十屆全國青年教師教學(xué)大賽 一等獎 教案 質(zhì)點在平面內(nèi)的運動.doc

質(zhì)點在平面內(nèi)的運動教學(xué)設(shè)計課 題質(zhì)點在平面內(nèi)運動執(zhí)教教師湖北省鄂南高中 梅細(xì)峰教學(xué)目標(biāo)知 識與技 能（1）知道物體的運動軌跡不是直線時，需要建立平面直角坐標(biāo)系進(jìn)行研究。（2）理解運動是可以進(jìn)行合成和分解的，明確合運動和分運動的概念，能夠在具體的問題中分析和判斷哪個是合運動，哪個是分運動。（3）知道合運動和分運動是同時發(fā)生的，并且互不影響，運動的合成與分解遵循平行四邊形定則。（4）理解兩個勻速直線運動的合運動是勻速直線運動。（5）學(xué)會如何處理運動的合成與分解問題，進(jìn)一步理解矢量的運算法則。過 程與方 法（1） 通過對質(zhì)點在平面內(nèi)運動現(xiàn)象的觀察和實驗，獲得探究活動的體驗。（2） 經(jīng)歷蠟塊運動的位置、軌跡等的研究過程，體會其中的數(shù)學(xué)方法。（3） 通過實驗探究、理論推導(dǎo)使學(xué)生掌握運動的合成與分解的方法。（4） 體會將曲線運動分解為直線運動的處理方法。情感態(tài)度與價 值 觀（1）讓學(xué)生經(jīng)歷觀察、思考、實驗、討論、交流的過程，在知識和方法的掌握過程 中激發(fā)對科學(xué)探究的興趣，感受科學(xué)探究的艱辛，體驗成功的快樂。（2）在合作學(xué)習(xí)的過程中認(rèn)識交流合作的重要性，培養(yǎng)自主意識和團(tuán)隊精神。（3）培養(yǎng)學(xué)生勇于運用所學(xué)知識、化難為易、勇于進(jìn)取的意志品質(zhì)。教學(xué)重點 通過探究找到合運動和分運動的具體關(guān)系以及掌握運動的合成與分解的研究方法。教材分析“質(zhì)點在平面內(nèi)的運動”是人教版高中物理(必修2)第五章“曲線運動”的第二節(jié)內(nèi)容。在這一章中，教材的安排是第一節(jié)先講述曲線運動的概念及物體做曲線運動的條件，本節(jié)在此基礎(chǔ)上通過對質(zhì)點在平面內(nèi)的運動的研究，掌握曲線運動的合成與分解方法，從而為研究拋體運動進(jìn)行鋪墊。本節(jié)課是學(xué)生在學(xué)習(xí)研究了勻速直線運動、勻變速直線運動等較簡單的直線運動后從定量研究直線運動規(guī)律進(jìn)入定量研究曲線運動規(guī)律的轉(zhuǎn)折點。從整個高中物理教材的編排看，在學(xué)生學(xué)習(xí)了力的合成與分解的平行四邊形定則后，這一節(jié)是平行四邊形定則在第二個矢量運算中的應(yīng)用。學(xué)好這一節(jié)能使學(xué)生真正體會到平行四邊形定則這一矢量運算法則，并且能很容易的推廣到其它的矢量運算。矢量運算始終貫穿在高中物理知識內(nèi)容的全過程中，因此無論從這一章看還是從整個教材看這一節(jié)是承上啟下的重要知識。學(xué)好這節(jié)內(nèi)容，一方面可以深化前面所學(xué)的知識，另一方面又為后續(xù)學(xué)習(xí)打好必要的基礎(chǔ)。本節(jié)內(nèi)容在教學(xué)中由實驗引入，注重學(xué)生的討論分析，注重方法的培養(yǎng)，同時注重聯(lián)系生活。 學(xué)情 分析學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了直線運動的規(guī)律和研究方法，力的合成與分解所遵循的規(guī)律，本章在前面學(xué)習(xí)了曲線運動的基本知識以后，學(xué)生就遇到了運用以前的運動學(xué)知識不能解決的問題，從直線運動到曲線運動的轉(zhuǎn)變符合認(rèn)知規(guī)律，但需要化曲為直的思維、運動合成與分解的方法。 教學(xué)難點 經(jīng)歷蠟塊運動的研究過程，體會等效的研究方法，能夠初步分析運動合成與分解問題。教學(xué)方法講授法、討論法、歸納演繹法、實驗法實驗設(shè)備多媒體課件、帶豎直標(biāo)桿的小車、自制遮光鏡、 直尺、記號筆、節(jié)拍器、自制質(zhì)點在平面內(nèi)運動演示儀設(shè)計思路教學(xué)設(shè)計的基本思路是：從飛機(jī)起飛等生活中平面內(nèi)的物體運動入手，提出問題“如何在平面直角坐標(biāo)系內(nèi)研究物體的運動規(guī)律？”從而引入新課。教學(xué)中以推車游戲為基礎(chǔ)，提出合運動和分運動的概念，并通過實驗理解概念的內(nèi)涵和外延。合運動和分運動間存在怎樣的關(guān)系呢？本堂課對兩個互相垂直的直線運動的合成進(jìn)行研究，先引導(dǎo)學(xué)生猜想兩個互相垂直直線運動在什么條件下合運動也是直線，再用蠟塊實驗初步驗證猜想，接著用更嚴(yán)密的數(shù)學(xué)方法從理論的角度推導(dǎo)，得出運動的合成與分解所遵循的規(guī)律平行四邊形定則，最后通過判斷猜想讓學(xué)生掌握運用規(guī)律解決實際問題的方法；從逆向思維引導(dǎo)學(xué)生得到復(fù)雜的曲線運動可以分解為簡單的直線運動來研究，從而獲得化曲為直的思想，為下節(jié)拋體運動做好準(zhǔn)備。本課以視頻、圖片、游戲為載體強(qiáng)化感性認(rèn)識，以觀察猜想、實驗探究、理論推導(dǎo)、分析歸納為手段得出規(guī)律。通過“現(xiàn)象一假設(shè)一實驗驗證形成規(guī)律應(yīng)用” 讓學(xué)生親身感受科學(xué)探究的過程，體驗探究自然規(guī)律的艱辛與喜悅。教學(xué) 流程1、 視頻、生活實例引入課題2、 游戲?qū)嶒?、形成概?、 蠟塊實驗、初步探究4、 理論探究、得出規(guī)律5、 驗證5、 應(yīng)用規(guī)律、判斷猜想6、 驗證7、 理論探究、得出規(guī)律8、 驗證教 學(xué) 過 程教學(xué)環(huán)節(jié)教師活動學(xué)生活動設(shè)計意圖視頻引入播放飛機(jī)起飛視頻并講解，列舉平面內(nèi)類似運動。提問：如何確定物體在平面內(nèi)的位置？怎樣在平面直角坐標(biāo)系中研究物體的運動規(guī)律？觀看視頻，思考問題讓學(xué)生注意觀察物體在平面內(nèi)的運動獲得初步的感受，從而引入課題質(zhì)點在平面內(nèi)的運動。新課教學(xué)一、推車游戲、形成概念。二、蠟塊實驗、初步探究三、理論推導(dǎo)、總結(jié)規(guī)律四、規(guī)律應(yīng)用、判斷猜想介紹推車游戲規(guī)則。游戲結(jié)束后提出問題：沿著豎直方向向下劃的線，為什么在黑板上的劃痕卻不是豎直方向？提出合運動和分運動的概念。設(shè)問：合運動、分運動存在著怎樣的關(guān)系？再設(shè)情景：演示蠟塊實驗，加深對概念的理解。 過渡引言：合運動與分運動間遵循怎樣的規(guī)律呢？帶著這樣的疑問，猜猜兩個互相垂直的分運動是直線運動，在什么條件下它們的合運動也是直線運動？ 提出蠟塊實驗滿足兩個分運動是互相垂直的勻速直線運動。提問：合運動是不是直線的呢？“描點法”實驗記錄蠟塊位置進(jìn)行分析。通過設(shè)問，引導(dǎo)學(xué)生對實驗現(xiàn)象進(jìn)行思考，提煉出“點大概在一條直線上、相鄰點距大致相等”?？偨Y(jié)：蠟塊可能做勻速直線運動，要想確定必須進(jìn)行嚴(yán)密的理論推導(dǎo)。提出任務(wù)和探究方案。在學(xué)生理論探究的過程中進(jìn)行巡回指導(dǎo)組織學(xué)生進(jìn)行結(jié)果交流?？偨Y(jié)：運動的合成與分解遵循平行四邊形定則。 提出運用規(guī)律來判斷猜想。 舉例讓學(xué)生判斷合運動是否為直線運動。 總結(jié)判斷方法。 提問：簡單的直線運動合成為復(fù)雜曲線運動，好像沒有好處？ 總結(jié)：復(fù)雜的曲線運動可以分解為簡單的直線運動進(jìn)行研究。兩名學(xué)生表演推車游戲。 與已有認(rèn)知和預(yù)期現(xiàn)象對比，產(chǎn)生認(rèn)識沖突。思考并回答問題。結(jié)合游戲和實驗在老師引導(dǎo)下理解：運動的等效性、等時性和獨立性。提出猜想并獲得體驗。 積極思考，通過生生交流和師生對話完善實驗方案。通過表述和動手操作，完成實驗。在問題的驅(qū)動下，對實驗現(xiàn)象進(jìn)行初步的思考和歸納。以小組為單位進(jìn)行理論探究，在探究中初步體驗運用數(shù)學(xué)方法規(guī)范研究物理問題的過程，并將結(jié)果寫在學(xué)案上。討論完后，組長展示并匯報。 學(xué)生回憶舊的知識，獲得做直線運動的條件。學(xué)生思考并回答 體會運動合成與分解的意義、化曲為直的思想方法。物理來自生活，又高于生活。讓學(xué)生從游戲中學(xué)習(xí)物理知識既能提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、活躍課堂氣氛，又符合認(rèn)知規(guī)律。在游戲中使學(xué)生獲得直觀感受：運動是可以合成和分解的，并且巧設(shè)游戲規(guī)則，很容易得到合運動和分運動間等效替代、時間相等的結(jié)論。分運動間彼此獨立的，必須用真實的實驗支撐，這部分教學(xué)是通過幾個創(chuàng)新型的實驗與學(xué)生共同完成的，既培養(yǎng)了學(xué)生的思維方式，又提高了學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，特別是用通電線圈控制埋入大頭針的蠟塊起停，用節(jié)拍器計時等都是一種創(chuàng)新，充分展示教師的創(chuàng)造性思維。但憑一個實驗是不能下結(jié)論的，所以教師的總結(jié)充分展示了對科學(xué)的尊重。在學(xué)生對運動的合成和分解的法則還沒有深入了解的情況下提出猜想，目的是想要學(xué)生獲得一定的體驗，同時用實驗的方法初步驗證猜想，激發(fā)學(xué)生的求知欲望，為后面理論推導(dǎo)得出規(guī)律做準(zhǔn)備。這個環(huán)節(jié)中學(xué)生描點研究蠟塊運動的方法，是前面學(xué)過的用打點計時器研究平面內(nèi)的一種延伸，也是一種創(chuàng)新。讓學(xué)生體會進(jìn)行科學(xué)探究時，除了實驗以外還需要嚴(yán)謹(jǐn)?shù)睦碚撏茖?dǎo)。 設(shè)計這一部分的目的是用物理學(xué)中規(guī)范的方法強(qiáng)調(diào)坐標(biāo)、軌跡的概念，并且以此為基礎(chǔ)解決位移和速度的問題，目的是培養(yǎng)學(xué)生運用數(shù)學(xué)方法、數(shù)學(xué)知識解決物理問題的能力，也為學(xué)生提供了研究物理問題的一種方法，讓學(xué)生在探究與學(xué)習(xí)交流的過程中提高自主意識、合作精神。本節(jié)內(nèi)容是為解決質(zhì)點在平面內(nèi)的曲線運動提供一種方法，需要用到化曲為直的思想，為后面拋體運動的研究埋下伏筆，研究過程和蠟塊運動的理論推導(dǎo)相同，先建立直角坐標(biāo)系，再求坐標(biāo)值、確定軌跡方程，求合位移和合速度，實際上涉及到先分解后合成的思想。課堂小結(jié)1、 通過對常見現(xiàn)象的觀察和親身體驗，理解了質(zhì)點在平面內(nèi)的復(fù)雜運動可以分解為不同方向的較簡單的直線運動。2、 掌握了運動的合成與分解所遵循的規(guī)律平行四邊形定則，并且初步學(xué)會了運用規(guī)律解決實際問題的方法。3、 在大家親身體驗和實驗的過程中，體現(xiàn)了合作精神，從而體驗了成功的快樂。課后探究兩個相互垂直的分運動，一個是勻速直線運動，另一個是初速度為零的勻加速直線運動，求合運動的規(guī)律板 書設(shè)計質(zhì)點在平面內(nèi)的運動1、分運動和合運動的概念實際運動同時參與的運動合運動 分運動 等效 等時 獨立2、遵循的規(guī)律 蠟塊運動的研究 軌跡位移位置x = vx ty = vy t速度 平行四邊形定則 3、運動的合成與分解 合成 分解：化曲為直教學(xué)反思附：質(zhì)點在平面的運動學(xué)案理論推導(dǎo)：已知O為計時起點，設(shè)紅蠟