人教版物理必修一2.5《自由落體運動》教學(xué)設(shè)計

1、自由落體運動教學(xué)設(shè)計一、設(shè)計思想1物理課堂充滿生活氣息物理來源于生活，這是一個共識，物理課堂應(yīng)該還原于本真生活化物理。只有在感性的生活經(jīng)驗基礎(chǔ)上發(fā)生、發(fā)展的知識，學(xué)生才會感興趣，才會激起探究的欲望。而連接生活與物理知識的有效手段就是實驗。無論是用趣味實驗激發(fā)懸念，還是在分組實驗中合作探究；或者回歸實踐，讓學(xué)生在自我認(rèn)知的基礎(chǔ)上自主小結(jié)，進而達到對新知識的理解，都體現(xiàn)了物理從生活中來，到生活中去的STS思想，閃爍著人文的光芒。趣味實驗設(shè)計，視頻將物理過程的“慢放定格”，DIS實驗等，是對教學(xué)資源的利用與創(chuàng)新。2自主學(xué)習(xí)構(gòu)建新課程理念下新型的師生關(guān)系整堂課采取“情景設(shè)置問題鏈接自主探究形成共識，得

2、出結(jié)論”的教學(xué)方法，以“自主體驗發(fā)現(xiàn)問題，自主學(xué)習(xí)解決問題，自主舉例應(yīng)用問題”為教學(xué)主線；從興趣入手，精心設(shè)計學(xué)生活動以趣味實驗的新手段引入，充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)熱情和探究欲望，通過分組實驗，感受物體下落快慢的原因；進而小組討論、驗證、交流自由落體運動的條件；感悟自由落體這一理想化模型的實質(zhì)；成功解釋生活中自由落體現(xiàn)象；強調(diào)學(xué)生思維和體驗過程，讓學(xué)生親身經(jīng)歷科學(xué)探究，變過去教師要學(xué)生學(xué)，而為學(xué)生自己“我要學(xué)、我想學(xué)、從中我學(xué)到了什么”的主動建構(gòu)知識的自主學(xué)習(xí)；通過交流、合作的互動過程，更進一步培養(yǎng)了學(xué)生團結(jié)、協(xié)作的精神。當(dāng)然同時要發(fā)揮教師的課堂機智，適時地去引導(dǎo)，去啟發(fā)，去控制，去答疑，去評價，這

3、是符合新課標(biāo)以學(xué)生發(fā)展為本的要求，成功實現(xiàn)了新課程理念下師生關(guān)系的轉(zhuǎn)換。3注重教學(xué)反饋，體現(xiàn)了新課程的評價理念符合學(xué)生認(rèn)知規(guī)律的教學(xué)反饋，可以增強學(xué)習(xí)的自我效能感，也是各教學(xué)環(huán)節(jié)是否有效的判據(jù)；教學(xué)過程中穿插著師生評價（提問）、生生評價（組間交流）以及學(xué)生自我評價（談?wù)勎覍W(xué)到了什么？），是學(xué)生的現(xiàn)場學(xué)習(xí)情況的動態(tài)反饋，針對反饋情況，需要教師做出適切性評價和教學(xué)調(diào)整。趣味實驗前后呼應(yīng)解釋，學(xué)生自己舉例及解釋，糾正原有的一些模糊認(rèn)識，達成對新知識的理解，都是對知識掌握的定性反饋；“練一練”中的運用勻變速直線運動規(guī)律來定量分析，并將自由落體運動同化到勻變速直線運動的知識結(jié)構(gòu)之中，讓學(xué)生體會到自由落體

4、運動只是勻變速直線運動規(guī)律的遷移與應(yīng)用而已；“做一做”又將教學(xué)反饋延伸到課外，進一步激發(fā)學(xué)生的思維能力和動手能力；整個教學(xué)過程均很好地體現(xiàn)了新課程評價理念注重過程性與即時性評價。二、教材分析1課標(biāo)要求是：“通過實驗認(rèn)識自由落體運動現(xiàn)象”，要求學(xué)生能通過一些實驗或具體的活動來了解和體驗自由落體運動。理解自由落體運動產(chǎn)生的條件與實質(zhì)。2本節(jié)教材是學(xué)生學(xué)完勻變速直線運動規(guī)律后，知識的遷移和應(yīng)用部分，因此本節(jié)是本章的一個比較重要的、典型的應(yīng)用型知識點。表現(xiàn)其一：落體運動快慢的產(chǎn)生原因分析，要用到實驗探究，突破原有認(rèn)知，體會并應(yīng)用忽略次要因素、抓住主要因素這一科學(xué)思維方法，這不僅有利于學(xué)生掌握分析物理問

5、題的方法，也有助于培養(yǎng)學(xué)生的探究能力其二，這是一個貼近日常生活的實際問題，能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和體會物理的生活化。3自由落體運動是日常生活中比較常見的物理現(xiàn)象，學(xué)生往往能感受到，但并沒有注意到這一現(xiàn)象的特點，也不明確這就是自由落體運動現(xiàn)象。怎樣才能讓學(xué)生不是機械化地記住自由落體運動的現(xiàn)象，而是通過各種方式真正理解自由落體運動的條件與本質(zhì)所在，才是本堂課學(xué)習(xí)重點和難點。三、學(xué)情分析自由落體運動，學(xué)生有一定感性和模糊的體會，但理解自由落體運動概念，對學(xué)生而言有一定的困難。我覺得主要來自兩方面，首先是物理語言的誤導(dǎo)，使學(xué)生認(rèn)為只要從某一高度隨意下落的物體做的就是自由落體運動；其次生活中的落體運動與自

6、由落體運動的區(qū)別現(xiàn)實與理想的差異。因此在本節(jié)課教學(xué)中利用了實驗和理論探究的方法，自主學(xué)習(xí)與小組合作學(xué)習(xí)的方式，讓學(xué)生自己體驗、分析、歸納、討論、評價等得出結(jié)論。激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，養(yǎng)成動手與合作能力，生成學(xué)生透過現(xiàn)象看本質(zhì)的物理意識。學(xué)生有勻變速直線運動規(guī)律、打點計時器及紙帶分析的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)，完全可以通過自主體驗與自主學(xué)習(xí)來完成本節(jié)課的內(nèi)容。學(xué)生可能將自由落體運動與勻變速直線運動知識割裂，教學(xué)中要注意引導(dǎo)學(xué)生，將新知識納入舊知識結(jié)構(gòu)，讓學(xué)生體會到自由落體運動只是勻變速直線運動規(guī)律的遷移與應(yīng)用而已。四、教學(xué)目標(biāo)1知識與技能：（1）認(rèn)識自由落體運動現(xiàn)象；（2）知道產(chǎn)生自由落體運動的條件；（3）能夠

7、運用勻變速直線運動規(guī)律分析、解決有關(guān)自由落體運動的問題。2過程與方法：（1）經(jīng)歷實驗觀察、實例探究討論交流的過程，體驗自由落體運動現(xiàn)象。（2）經(jīng)歷實驗和理論探究過程，體會科學(xué)探究的方法，領(lǐng)略運用勻變速直線運動規(guī)律解決實際問題的方法。3情感、態(tài)度與價值觀：（1）體會生活中的自由落體運動現(xiàn)象，生成“學(xué)以致用”的思想，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。（2）體驗自主學(xué)習(xí)過程，養(yǎng)成樂于細(xì)心觀察、勤于思考和相互交流的學(xué)習(xí)習(xí)慣和合作精神。五、重點難點重點：什么是自由落體運動及產(chǎn)生自由落體運動的條件、實質(zhì)。難點：（1）物體下落快慢影響因素的探究；（2）自由落體運動的運動性質(zhì)的分析。六、教學(xué)策略與手段“情景設(shè)置問題鏈接自主

8、探究形成共識，得出結(jié)論”的學(xué)生自主探究教學(xué)模式。七、課前準(zhǔn)備媒體的設(shè)計與準(zhǔn)備分組實驗：探究物體下落快慢的影響因素（二人或四人一組）演示實驗：多媒體設(shè)備一套，鉤碼，牛頓管，抽氣機，天平，自制課件。學(xué)生每四人一組：刻度尺，鐵架臺，打點計時器，紙帶，鐵片、紙片若干張、鋼球（大小各一個）、面積相等的金屬片和紙片等。八、教學(xué)過程（一）趣味實驗激發(fā)懸念演示：課前設(shè)計制作好“測反應(yīng)時間尺”（在一約50cm長的尺的一面標(biāo)記上自由下落對應(yīng)長度所用的時間，另一面朝向?qū)W生）；引問：“一般刻度尺是用來測量什么的？”學(xué)生：“測長度?！苯處煟骸袄蠋熓种械倪@把尺很神奇，它不僅能測量長度，還能測量時間，并且能測出同學(xué)們的大腦

9、反應(yīng)時間，誰想知道自己的大腦反應(yīng)時間是多少？可以用我的這把尺來測測?！保◣熒顒樱?個學(xué)生參與活動，教師有意讓一個學(xué)生能夠接到尺，另2個接不到。課堂氣氛活躍，學(xué)生發(fā)出驚訝的呼聲）引入課題：同學(xué)們一定想知道這把尺子為什么能測出你的反應(yīng)時間，它的“奧妙”與我們今天所要認(rèn)識和研究的一種運動自由落體運動密切相關(guān)。點評：將教材中的“做一做”欄目中“測反應(yīng)時間”改為放在課前引入，目的是通過這一游戲產(chǎn)生“驚奇”效果，激發(fā)學(xué)生的探究興趣，活躍課堂氣氛。搞好新課的引入是提高教學(xué)質(zhì)量和效果的必要手段世界著名的物理學(xué)家愛因斯坦說過：興趣是最好的老師我國古代偉大的思想家孔子也曾說過：“知之者不如好之者,好之者不如樂

10、之者”而好的新課的引入,定能激發(fā)學(xué)生的興趣！必能充分激發(fā)探究的動力。呈現(xiàn)學(xué)習(xí)目標(biāo)：（1）什么是自由落體運動？（2）自由落體運動的運動性質(zhì)怎樣？（3）生活中的自由落體運動我們?nèi)绾畏治?？（二）新課教學(xué)1思辨教師結(jié)合實驗，進一步引問：觀察尺子運動的特點。尺子為何會下落？介紹：上述情景中尺子做豎直下落運動，這類下落的運動稱為落體運動，我們對于自由落體運動的研究必須建立在更一般的運動形式落體運動的基礎(chǔ)上。教師用相關(guān)的物理學(xué)史讓學(xué)生進行思辨：其實很早以前就有人研究過這個問題了，那就是古希臘哲學(xué)家亞里士多德。亞里士多德是一位知識淵博的偉大學(xué)者，那時候的哲學(xué)包括一切科學(xué)。亞里土多德在研究了物體下落現(xiàn)象，通過觀

11、察一些這樣的物理現(xiàn)象，并總結(jié)了當(dāng)時學(xué)者的一些看法后提出：物體下落的快慢是由它們所受的重力決定的，物體越重，下落的越快。亞里士多德的學(xué)說在十六世紀(jì)仍然如日中天，人人都奉為經(jīng)典，沒有人提出任何的懷疑。亞里士多德的學(xué)說在大小的外表上看來，似乎非常的合理，而且人人也都相信學(xué)說的真確性。只有伽利略表示懷疑。他做了許多實驗，發(fā)覺亞里士多德的學(xué)說是錯誤的，他決心指出這項錯誤。傳說有一天，他邀請有關(guān)的教授到比薩塔前，拿出一個一百磅的重體，和一個一磅的重體。伽利略問所有的教授們：“假如這兩個重體同時自塔頂自由落下，結(jié)果如何？”問：根據(jù)你的了解，試判斷誰的說法正確？闡述理由。2實驗探究一感受為什么物體下落有快慢？

12、（1）分組實驗，發(fā)現(xiàn)問題。教師將學(xué)生分組。學(xué)生分組實驗利用面積相等的金屬片和紙片，設(shè)計小實驗，動手做一做，并對看到的現(xiàn)象進行說明。（學(xué)生的實驗方案可能有：將紙片團成紙團，紙團、金屬片同時釋放；將紙片團成紙團，紙團、紙片同時釋放；金屬片、紙片呈豎直同時釋放；紙片放在金屬片上，釋放等等。）組內(nèi)討論交流。小組代表說說，小組成員在實驗中發(fā)現(xiàn)的現(xiàn)象，以及想知道的疑問。教師對學(xué)生的實驗方式和交流問題，做出適當(dāng)?shù)姆答伵c評價。（引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注觀察兩物體落地的前后的次序，將其原因暫時擱置）（2）師生合作研討，得出自由落體運動概念。學(xué)生的實驗方法可能各種各樣，為了將教學(xué)面向全體學(xué)生，讓全體學(xué)生明確概念。教師演示，引

13、導(dǎo)學(xué)生觀察從同一高度同時下落的輕重物體下落的快慢，并歸納總結(jié)。步驟：先讓金屬片和一張等面積的薄紙片同時從同一高度下落。（觀察結(jié)果：重的物體下落得快）步驟：把薄紙片揉成紙團再和金屬片同時從同一高度下落。（讓同學(xué)用耳朵聽聲音，結(jié)果：只有一個聲音，說明輕重不同的物體同時落地。）步驟：把金屬片和一張面積較大的薄紙片從同一高度下落到水平桌面。（觀察結(jié)果：輕的物體下落得快）師生結(jié)合實驗探討得出結(jié)論：物體下落的快慢不是由它們的輕重決定的。生活中看到的物體下落有快慢是由于空氣阻力的原因。教師進一步提出：我們應(yīng)該怎樣研究物體的下落運動？引導(dǎo)：研究問題要從簡單復(fù)雜，因此先研究沒有空氣阻力時物體的下落情況（理想化模

14、型）教師：同學(xué)們猜想一下，如果完全沒有空氣阻力的影響，輕、重物體誰下落得快呢？演示：把事先抽成真空（空氣相當(dāng)稀?。┑呐ｎD管拿出來，讓牛頓管中的硬幣、雞毛、紙片、粉筆頭從靜止一起下落。學(xué)生：同時落下。老師：這就是自由落體運動。教師再把牛頓管放氣，重復(fù)實驗，構(gòu)成強烈的對比。同學(xué)們根據(jù)這些過程、結(jié)論，給自由落體運動下一個定義：自由落體運動：（1）物體只在重力作用下從靜止開始下落的運動，叫做自由落體運動。（2）做自由落體運動的物體，在同一地點從同一高度下落的快慢是相同的。點評：此環(huán)節(jié)，讓學(xué)生自己猜想、觀察、思考、理解、體會，學(xué)生在體驗中突破與原有認(rèn)識的沖突，在教師引導(dǎo)下可以從以上實驗中總結(jié)結(jié)論，提出物

15、體下落快慢與物體質(zhì)量無關(guān)的設(shè)想。另外，學(xué)生可能會提出關(guān)于下一環(huán)節(jié)的一些問題，教師也要做出適當(dāng)評價，并為下面作鋪墊。過渡語：愛因斯坦說：“全部的科學(xué)，不外是日常想法的提煉”。我們認(rèn)真觀察到現(xiàn)象，還要對觀察到的現(xiàn)象深入思考，然后提煉出自己的看法！3實驗探究二感知自由落體運動的特點。師：結(jié)合物體下落的現(xiàn)象，你覺得自由落體運動究竟是一種怎樣的運動？（1）回味現(xiàn)象，進行猜想。讓學(xué)生回憶上面實驗現(xiàn)象，大膽猜想。（學(xué)生可能會提出：變速直線運動、加速直線運動、勻加速直線運動等）（2）組內(nèi)討論驗證小組內(nèi)成員針對問題進行交流討論。討論主題：可以利用實驗桌上提供的器材自行設(shè)計實驗，用你們的實驗方式操作、記錄、研究自

16、由落體運動的特點。（3）組間交流評價請小組代表（甲）上講臺發(fā)表自己的看法，可以一邊演示一邊講解。請另一組代表（乙）對代表（甲）的提出問題，做出評價或提出自己的認(rèn)識。教師據(jù)教學(xué)現(xiàn)場，多請幾組做相互交流與評價。（4）教師引導(dǎo)整合1教師在眾多的交流問題中，抓住主要問題進行引導(dǎo)。2教師據(jù)學(xué)生交流評價作出合理的評價。學(xué)生的實驗設(shè)計方案可能有多種，教師必須做好充分的預(yù)設(shè)想學(xué)生所想，更要準(zhǔn)備學(xué)生想不到的方案。具體準(zhǔn)備如下：方案1：利用打點計時器采用示蹤（軌跡記錄）法研究。（1）組織學(xué)生分組實驗：利用打點計時器記錄重物的下落過程。（提醒學(xué)生操作注意事項）（2）引導(dǎo)學(xué)生思考、討論如何合理利用紙帶記錄的信息作初步

17、分析：小組實驗、操作、記錄、思考、交流討論，A軌跡直線 方向豎直向下B變速速度越來越大比較相等時間內(nèi)發(fā)生的位移。C勻加速直線運動測量并計算，在連續(xù)相等的時間里的位移差S1、S2、S3：，看S1、S2、S3是否相等方案2：利用頻閃照相采用示蹤（軌跡記錄）法研究。教師展示CAI課件：對自由落體（小球）進行頻閃照相得到頻閃照片。學(xué)生觀察（圖2）頻閃照片（不加網(wǎng)格線）后思考、討論得出：軌跡是一直線；在相等的時間間隔里,小球下落的位移越來越大小球速度越來越大,即小球在做加速運動。學(xué)生觀察（圖3）頻閃照片（加上網(wǎng)格線）后,讓學(xué)生,應(yīng)用已學(xué)知識分析、討論,回答小球自由下落的運動是勻加速運動（=恒量或1：2：

18、3：=1：3：5：）該部分的教學(xué)應(yīng)該注重2點：學(xué)生實驗方案設(shè)計的可行性；討論實驗結(jié)果：通過實驗得到的數(shù)據(jù)，要求學(xué)生采用何種處理方法，最終得到什么結(jié)果？以下可能的處理方法：連續(xù)相等時間內(nèi)的位移之差s是一個常數(shù)速度均勻增大（利用v-t圖像）st2（利用s-t2圖像）教師當(dāng)場對書本P47的“問題與練習(xí)”的問4的閃光照片上的數(shù)據(jù)利用計算機的EXCEL的圖表功能在投影上演示自由落體的s-t2圖像，以擴展學(xué)生的思路，開闊學(xué)生的眼界，懂得用多種方法進行研究。t/sx/mt2/s200000400080001600800320006401200710014401601250025602019600402402

19、8400576若還有其他的方法也可。要鼓勵學(xué)生多角度思考問題。教師對所列方法應(yīng)當(dāng)做適當(dāng)?shù)慕忉專部梢宰尠l(fā)言的學(xué)生說明方法的理論依據(jù)。（5）師生達成共識：自由落體運動是初速為零的勻加速直線運動。Vt=at；x=（1/2）at2教師引導(dǎo)：根據(jù)你處理的數(shù)據(jù),請你計算自由落體的加速度。各小組計算結(jié)果公布，教師把結(jié)果寫在黑板上，并根據(jù)剛才EXCEL處理的圖像計算加速度的值（圖像的斜率的兩倍就是加速度的大?。?。（各結(jié)果有可能有誤差）請同學(xué)們討論在實驗誤差允許下，不同物體的自由落體運動，它們的加速度是否同的？結(jié)論：相同。自由落體運動的加速度在地面附近的同一地點，一切物體在自由落體運動中的加速度都相同，這個加速度叫做自由落體加速度，也叫重力加速度，通常用g表示。重力加速度g的方向總是豎直向下的。教師強調(diào)我們這里的重力加速度的大小g=9801 m/s2。在粗略的計算中，可以把g取作10 m/s2。請