“自由落體運(yùn)動(dòng)”教學(xué)方案（教案）

1、“自由落體運(yùn)動(dòng)”教學(xué)方案課 題：自由落體運(yùn)動(dòng)（普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書物理·必修1第二章第5節(jié)，人教社2006年12月第2版）執(zhí) 教：江蘇省石莊高級(jí)中學(xué) 顧康清教學(xué)目的：1了解空氣阻力對(duì)落體運(yùn)動(dòng)的影響，知道自由落體運(yùn)動(dòng)的概念和性質(zhì)；2知道自由落體運(yùn)動(dòng)的加速度是恒定的，認(rèn)識(shí)自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律；3經(jīng)歷分析判斷、實(shí)驗(yàn)探究、科學(xué)推理的思維過程，提高思維能力；4培養(yǎng)細(xì)致觀察、嚴(yán)謹(jǐn)分析、準(zhǔn)確表達(dá)的學(xué)習(xí)品質(zhì)。教學(xué)重點(diǎn)：探究自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為0的勻加速直線運(yùn)動(dòng)教學(xué)難點(diǎn)：自由落體運(yùn)動(dòng)概念的建立教學(xué)用具：小鐵錘（一把）；羽毛（一根）；硬幣（一枚）；長(zhǎng)約15的塑料直尺（一根）；坐標(biāo)紙（每生一張）；計(jì)

2、算器（兩生一個(gè)）；米尺（兩生一根）視頻資料：毛錢管實(shí)驗(yàn)；月面上的自由落體實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法：觀察、實(shí)驗(yàn)、推理、探究設(shè)計(jì)思想：規(guī)范辦學(xué)行為實(shí)施素質(zhì)教育，在江蘇教育新政實(shí)施的背景下，如何打造優(yōu)質(zhì)的高效課堂成為廣大一線教師共同面對(duì)的挑戰(zhàn)。通過對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)教材內(nèi)容的分析，筆者將本節(jié)課的教學(xué)活動(dòng)分為“自由落體運(yùn)動(dòng)概念的建立”、“ 對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)性質(zhì)的探究”、“認(rèn)識(shí)自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律”和“自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律的運(yùn)用測(cè)定反應(yīng)時(shí)間”四個(gè)板塊，基于打造高效課堂的理念，根據(jù)各板塊的內(nèi)容特點(diǎn)，分別運(yùn)用優(yōu)選教學(xué)資源、統(tǒng)籌課內(nèi)課外、放手自主學(xué)習(xí)和營(yíng)造趣味課堂等手段實(shí)施高效教學(xué)，努力打造高效課堂?！皠h繁就簡(jiǎn)三秋樹，領(lǐng)異標(biāo)新二月花

3、?！苯虒W(xué)過程：第一板塊：自由落體運(yùn)動(dòng)概念的建立引入課題：（開門見山）本節(jié)課學(xué)習(xí)第二章第5節(jié)自由落體運(yùn)動(dòng)。學(xué)生舉例：生活中常見的落體運(yùn)動(dòng)。教師詢問：你見過月球表面上的落體運(yùn)動(dòng)嗎？視頻播放：月面上的自由落體實(shí)驗(yàn)。（1971年，美國(guó)阿波羅15號(hào)登上月球，宇航員斯科特做了鐵錘、羽毛一同下落的實(shí)驗(yàn)。）當(dāng)堂演示：鐵錘、羽毛從同一高度由靜止釋放的下落運(yùn)動(dòng)，結(jié)果鐵錘比羽毛下落得快。分析討論：為什么在月面上鐵錘跟羽毛一同下落，而到了地面上鐵錘比羽毛下落得快呢？揭示本質(zhì)：只在重力的作用下，不同重量的物體應(yīng)該一同下落。在地面上，羽毛之所以下落得慢，是因?yàn)槭芸諝庾枇τ绊懘蟮木壒?。視頻演示：毛錢管實(shí)驗(yàn)。（學(xué)校實(shí)驗(yàn)室有此

4、器材，感興趣的同學(xué)課后不妨親自做一下。）歸納總結(jié)：通過剛才的觀察和實(shí)驗(yàn)，同學(xué)們應(yīng)該認(rèn)識(shí)到，只在重力的作用下，不同的物體下落的快慢程度是相同的，與物體的輕重?zé)o關(guān)。平時(shí)我們經(jīng)?？吹降摹爸匚锉容p物下落得快”的現(xiàn)象是因?yàn)榭諝庾枇Ω蓴_的緣故，一旦排除掉空氣阻力的干擾，重物與輕物將下落得同樣快。定義“自由落體運(yùn)動(dòng)”：為了更好地研究物體只在重力作用下從靜止開始下落的運(yùn)動(dòng)，物理學(xué)上把這種運(yùn)動(dòng)叫做自由落體運(yùn)動(dòng)。由這個(gè)定義，同學(xué)們能理解“自由”一詞的含義嗎？預(yù)設(shè)答案：“自由”指物體“只受重力作用”，并“從靜止開始下落”。特別指出：在地球表面的環(huán)境下，嚴(yán)格意義下的自由落體運(yùn)動(dòng)是沒有的，如果一個(gè)物體所受的空氣阻力與其

5、所受的重力相比可以忽略，我們完全可以把這個(gè)物體從靜止開始下落的運(yùn)動(dòng)，視作自由落體運(yùn)動(dòng)。（如，硬幣的自由落體運(yùn)動(dòng)）第一板塊的教學(xué)設(shè)計(jì)：以播放“月面上的自由落體實(shí)驗(yàn)”開課，在上課伊始就給學(xué)生以視覺上的震撼，鐵錘和羽毛“一反常態(tài)”的表現(xiàn)，能激起學(xué)生的認(rèn)知沖突，產(chǎn)生追根究源的認(rèn)知心理，進(jìn)而對(duì)落體運(yùn)動(dòng)的本質(zhì)現(xiàn)象輕重物體一同下落有所認(rèn)識(shí)。緊接著，視頻演示“毛錢管實(shí)驗(yàn)”，使學(xué)生進(jìn)一步確信“只在重力的作用下，不同物體一同下落”的事實(shí)。視頻演示“毛錢管實(shí)驗(yàn)”比現(xiàn)場(chǎng)演示效果好，因?yàn)樵凇懊X管實(shí)驗(yàn)”的視頻資源里有特寫鏡頭和慢鏡頭，能讓全班同學(xué)一下子看清稍縱即逝的落體過程，不僅省時(shí)而且現(xiàn)象明顯。在本板塊，筆者旨在以兩

6、個(gè)精心選擇的視頻資源為素材，亦即采用先進(jìn)的科技手段實(shí)施高效教學(xué)。第二板塊：對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)性質(zhì)的探究活動(dòng)一：根據(jù)剛才的觀察、實(shí)驗(yàn)，回答：自由落體運(yùn)動(dòng)是直線運(yùn)動(dòng)還是曲線運(yùn)動(dòng)？是勻加速運(yùn)動(dòng)還是非勻加速運(yùn)動(dòng)？預(yù)設(shè)答案：直線運(yùn)動(dòng)；可能是勻加速運(yùn)動(dòng)。 活動(dòng)二：設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證你的猜想。（可相互討論）預(yù)設(shè)答案：利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、頻閃攝影、光電計(jì)時(shí)器等儀器獲取重物自由落體時(shí)的有關(guān)數(shù)據(jù)，再運(yùn)用“圖象”、“定值”、“”等方法分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。信息平臺(tái)：同學(xué)們想到的方法都是可行的，建議大家課后到實(shí)驗(yàn)室去完成自己的實(shí)驗(yàn)?，F(xiàn)在，請(qǐng)同學(xué)們對(duì)課本45頁圖2.5-4所提供的頻閃照片進(jìn)行分析，小組合作探究“自由落體運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)”。展

7、示交流：課件展示學(xué)生的探究過程，課件的內(nèi)容如下圖所示，展示的流程與學(xué)生的交流同步。形成結(jié)論：自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為0的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。第二板塊的教學(xué)設(shè)計(jì)：實(shí)驗(yàn)探究“自由落體運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)”，首先讓學(xué)生陳述自己的方案，教師作出可行性評(píng)價(jià)，接著不安排分組實(shí)驗(yàn)，而是要求學(xué)生對(duì)本節(jié)“問題與練習(xí)”中的一幅頻閃照片進(jìn)行研究，驗(yàn)證自己的猜想。之所以不在課上安排實(shí)驗(yàn)，一方面是考慮到本章第一節(jié)剛剛做過類似的實(shí)驗(yàn)，只不過紙帶的運(yùn)動(dòng)從水平方向變?yōu)樨Q起方向，另一方面，對(duì)打出的紙帶進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，各組對(duì)數(shù)據(jù)的選擇不盡相同，不便于后面的展示交流。基于以上考慮，將實(shí)驗(yàn)的操作安排到了課后學(xué)生自主活動(dòng)的時(shí)間中去了，課上集中精力做數(shù)據(jù)

8、的分析，著力培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析解決實(shí)際問題的能力。在本板塊，將“數(shù)據(jù)獲取”的技術(shù)過程放在了課外，將“數(shù)據(jù)分析”的智力過程放在了課內(nèi)，筆者旨在以統(tǒng)籌安排課內(nèi)、外的教學(xué)內(nèi)容實(shí)施高效教學(xué)。第三板塊：認(rèn)識(shí)自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律活動(dòng)一：計(jì)算圖2.5-4所示頻閃照片中小球自由下落的加速度。預(yù)設(shè)答案：；。引發(fā)思考：換用不同質(zhì)量的小球重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，測(cè)出的加速度值會(huì)不會(huì)改變？預(yù)設(shè)答案：不會(huì)改變。定義“重力加速度”：使用不同物體進(jìn)行的反復(fù)實(shí)驗(yàn)表明，在同一地點(diǎn)，一切物體自由下落的加速度都相同，即自由落體運(yùn)動(dòng)的加速度是恒定的，同學(xué)們剛才的推理判斷是正確的。物理學(xué)上把物體做自由落體運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度叫做自由落體加速度，也

9、叫做重力加速度，通常用字母表示?；顒?dòng)二：自主閱讀教材“自由落體加速度”部分的內(nèi)容，回答以下問題：在地球表面，隨緯度的增加，重力加速度的大小如何變化？重力加速度的值通常取多少？重力加速度的方向怎樣？預(yù)設(shè)答案：隨緯度的增加而增大；或；豎直向下。活動(dòng)三：推出自由落體運(yùn)動(dòng)的速度公式、位移公式和位移與速度的關(guān)系式，掌握自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。預(yù)設(shè)答案：運(yùn)動(dòng)類型勻變速直線運(yùn)動(dòng)自由落體運(yùn)動(dòng)速度公式位移公式位移與速度的關(guān)系第三板塊的教學(xué)設(shè)計(jì)：“自由落體運(yùn)動(dòng)的加速度是恒定的”有兩層意思，一是同一物體做自由落體運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度是恒定的，二是不同物體在同一地點(diǎn)做自由落體運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度是相同的，這兩層含意的前一點(diǎn)通過實(shí)驗(yàn)數(shù)

10、據(jù)的分析得出，后一點(diǎn)則在第一板塊教學(xué)的基礎(chǔ)上由學(xué)生推理判斷得出。關(guān)于“重力加速度”和“自由落體運(yùn)動(dòng)的三個(gè)公式”，相信學(xué)生在自主閱讀教材后能自行解決。對(duì)于相對(duì)淺顯的知識(shí)放手讓學(xué)生通過自己的閱讀、思考去獲取，一方面可以發(fā)展學(xué)生的自學(xué)能力，另一方面可以節(jié)省寶貴的教學(xué)時(shí)間。在本板塊，筆者旨在以充分相信學(xué)生、充分依靠學(xué)生、放手自主學(xué)習(xí)的理念實(shí)施高效教學(xué)。第四板塊：自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律的運(yùn)用測(cè)定反應(yīng)時(shí)間活動(dòng)一：（師生合作，共玩游戲）教者用手指捏住長(zhǎng)約的塑料尺的頂端，使尺處于豎直下垂的狀態(tài)，分別請(qǐng)兩位同學(xué)到講臺(tái)上來，讓他們用拇指和食指夾在尺的中部，做捏住尺的準(zhǔn)備，注意手的任何部位都不要碰到尺。當(dāng)看到老師松手放尺

11、的動(dòng)作時(shí)，立即用手指捏，結(jié)果兩同學(xué)均不能捏住從手指間下落的尺。設(shè)計(jì)意圖：激趣引疑，營(yíng)造氛圍，同時(shí)讓學(xué)生感覺反應(yīng)時(shí)間的存在。故弄玄虛：“想知道你的反應(yīng)時(shí)間嗎？我這兒有測(cè)量的工具，誰先來？”結(jié)果拿出的不是什么特殊的計(jì)時(shí)工具，而是普通的米尺。設(shè)計(jì)意圖：進(jìn)一步渲染氣氛，激發(fā)學(xué)生的求知欲?；顒?dòng)二：師生再度合作，用米尺測(cè)反應(yīng)時(shí)間。設(shè)計(jì)意圖：介紹方法，示范指導(dǎo)，讓學(xué)生學(xué)會(huì)測(cè)定反應(yīng)時(shí)間的方法?；顒?dòng)三：生生合作，互測(cè)反應(yīng)時(shí)間。釋疑：通常人的反應(yīng)時(shí)間大于，依算，尺下落的距離約，這就不難理解起初的兩位同學(xué)捏不住尺的原因了。當(dāng)換用米尺后，在反應(yīng)時(shí)間內(nèi)能夠捏住尺，這時(shí)，只要測(cè)出米尺下落的距離，借助計(jì)算器根據(jù)就可算出反應(yīng)時(shí)間。第四板塊的教學(xué)設(shè)計(jì)：在學(xué)習(xí)高中物理的起步階段，讓學(xué)生感覺物理知識(shí)的有趣、有用，是培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)物理興趣的重要途徑之一。為此，首先以兩個(gè)“出乎意料”（一個(gè)是捏不住尺，一個(gè)是用尺測(cè)時(shí)間）把學(xué)生的參與熱情激發(fā)到最佳，之后再在盎然的趣味中進(jìn)行反應(yīng)時(shí)間的測(cè)定。在本板塊，筆者旨在以教師的教學(xué)智慧和風(fēng)趣幽默創(chuàng)設(shè)生動(dòng)活潑的課堂氛圍實(shí)施高效教學(xué)。課堂小結(jié)：