高中物理人教版第五章曲線運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)研究平拋運(yùn)動(dòng) 《平拋運(yùn)動(dòng)》教學(xué)設(shè)計(jì)

《探究平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律》教學(xué)設(shè)計(jì)【教學(xué)分析】本節(jié)課是人民教育出版社普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書《物理》必修Ⅱ第六章第三節(jié)。《課程標(biāo)準(zhǔn)》指出，科學(xué)探究既是學(xué)生的學(xué)習(xí)目標(biāo)，又是一種重要的學(xué)習(xí)方式，對發(fā)展學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)具有不可替代的作用。本節(jié)課探究平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，學(xué)生要初步運(yùn)用運(yùn)動(dòng)的合成與分解的方法，通過親身經(jīng)歷的探究實(shí)驗(yàn)，對平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)產(chǎn)生感性認(rèn)識(shí)。下一節(jié)課，引導(dǎo)學(xué)生體會(huì)并理解應(yīng)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律的方法，從理論上分析推導(dǎo)拋體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，從而完成“會(huì)用運(yùn)動(dòng)的合成與分解的方法分析拋體運(yùn)動(dòng)”這一《課程標(biāo)準(zhǔn)》要求。學(xué)生已具備的從屬知識(shí)和技能有：知道并能描述自由落體運(yùn)動(dòng)；知道并能描述勻速直線運(yùn)動(dòng)；通過實(shí)驗(yàn)探究，知道運(yùn)用“運(yùn)動(dòng)的合成與分解”的方法研究曲線運(yùn)動(dòng)；能運(yùn)用函數(shù)描述直角坐標(biāo)系中的基本曲線；知道用計(jì)算機(jī)軟件Execl分析處理數(shù)據(jù)；知道科學(xué)探究的步驟，初步具備科學(xué)探究的意識(shí)?！驹O(shè)計(jì)意圖】這節(jié)課通過三套自制教具，設(shè)計(jì)了三組探究內(nèi)容，分別是：通過對比水平勻速直線運(yùn)動(dòng)探究平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向的運(yùn)動(dòng)規(guī)律、通過對比自由落體運(yùn)動(dòng)探究平拋運(yùn)動(dòng)在豎直方向的運(yùn)動(dòng)規(guī)律、通過計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)分析水平方向位移時(shí)間關(guān)系、豎直方向位移時(shí)間關(guān)系、平拋運(yùn)動(dòng)軌跡曲線的函數(shù)規(guī)律。這三個(gè)探究過程，包括了科學(xué)探究的幾乎全部要素，即提出問題、猜想與假設(shè)、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)、分析、評估、交流與合作。每一個(gè)探究內(nèi)容都可以通過實(shí)驗(yàn)器材，以手腦并重的方式進(jìn)行探究，讓學(xué)生在探究過程中了解平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律,學(xué)習(xí)科學(xué)探究的方法，體驗(yàn)科學(xué)探究的樂趣，形成科學(xué)探究的意識(shí)?！局攸c(diǎn)難點(diǎn)】教學(xué)重點(diǎn)：①知道平拋運(yùn)動(dòng)在水平和豎直方向上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律及軌跡的函數(shù)規(guī)律②學(xué)習(xí)科學(xué)探究的方法，體驗(yàn)科學(xué)探究的樂趣，形成科學(xué)探究的意識(shí)教學(xué)難點(diǎn)：①結(jié)合運(yùn)動(dòng)合成與分解的思想，提出要探究的問題②靈活運(yùn)用控制變量的思想設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案③運(yùn)用數(shù)學(xué)方法，結(jié)合計(jì)算機(jī)分析軌跡曲線的函數(shù)規(guī)律【教學(xué)目標(biāo)】知識(shí)與技能：①知道平拋運(yùn)動(dòng)在水平和豎直方向上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律②知道平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡是二次函數(shù)曲線③會(huì)運(yùn)用描點(diǎn)法記錄物體運(yùn)動(dòng)的軌跡過程與方法：①觀察、體驗(yàn)平拋運(yùn)動(dòng)在水平、豎直方向的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)②通過實(shí)驗(yàn)記錄平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡曲線、并運(yùn)用計(jì)算機(jī)分析數(shù)據(jù)③經(jīng)歷一次較完整的探究平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律的過程情感、態(tài)度與價(jià)值觀：①通過簡易的實(shí)驗(yàn)器材，體驗(yàn)科學(xué)探究的樂趣②在科學(xué)探究過程中養(yǎng)成實(shí)事求是、大膽質(zhì)疑的科學(xué)態(tài)度③認(rèn)識(shí)到猜想、實(shí)驗(yàn)、評估在科學(xué)探究中的重要性【教學(xué)資源】注射器一只、自制教具三套（如圖）、計(jì)算機(jī)及軟件Excel、大屏投影【教學(xué)流程】開始→了解拋體運(yùn)動(dòng)→探究平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向的運(yùn)動(dòng)規(guī)律→探究平拋運(yùn)動(dòng)在豎直方向的運(yùn)動(dòng)規(guī)律→探究平拋運(yùn)動(dòng)軌跡曲線的函數(shù)規(guī)律→課堂小結(jié)→布置課后探究任務(wù)→結(jié)束【教學(xué)過程】教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)說明一、導(dǎo)入新課①演示一：紙團(tuán)水平拋出②演示二：鋼球水平拋出③演示三:乒乓球斜向拋出問題：物理學(xué)中是如何定義平拋運(yùn)動(dòng)的？①觀察紙團(tuán)、鋼球、乒乓球運(yùn)動(dòng)②閱讀課本，回答問題③演示實(shí)驗(yàn)為學(xué)生提供了學(xué)習(xí)概念的感性材料，同時(shí)起到了創(chuàng)設(shè)情景、激發(fā)興趣、提出問題的作用二、開始新課（一）探究水平方向運(yùn)動(dòng)規(guī)律①實(shí)驗(yàn)一：水平勻速小車，讓小球下落②實(shí)驗(yàn)二：改變小車速度和小球高度，讓小球下落③實(shí)驗(yàn)三：攝像讓一個(gè)小球水平拋出，同時(shí)另一小球水平勻速運(yùn)動(dòng)，慢鏡頭插放。組織學(xué)生分析、評估、交流、歸納小結(jié)①觀察小球是否落進(jìn)車?yán)铫诟鶕?jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象提出自己的猜想③分析、評估、改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方案④觀察改變滑塊速度后小球是否落進(jìn)車?yán)铫莘治?、評估、改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方案⑥觀察慢鏡頭兩球運(yùn)動(dòng)，觀擦運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)⑦分析、評估、交流，得出探究結(jié)果①該實(shí)驗(yàn)對比水平勻速直線運(yùn)動(dòng)和平拋運(yùn)動(dòng),不僅器材設(shè)計(jì)新穎,而且與探究豎直方向運(yùn)動(dòng)規(guī)律的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路一致,使探究活動(dòng)更具邏輯性②（二）探究豎直方向運(yùn)動(dòng)規(guī)律問題：獵槍水平瞄準(zhǔn)獵物，開槍的同時(shí)，獵物開始下落，子彈能否打中獵物？①實(shí)驗(yàn)一：學(xué)生甲演示，觀擦兩球空中相碰②實(shí)驗(yàn)二：學(xué)生乙演示，觀擦兩球空中相碰③實(shí)驗(yàn)三：攝像讓一個(gè)小球水平拋出，同時(shí)另一小球水平自由下落，慢鏡頭插放。組織學(xué)生分析、評估、交流、歸納小結(jié)①觀察兩球在空中相碰②根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象提出自己的猜想③分析、評估、改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方案④觀察改變小球在空中相碰⑤觀察兩球是否在空中相碰⑥分析、評估、交流，得出探究結(jié)果①為了降低探究難度，某些科學(xué)探究環(huán)節(jié)應(yīng)適當(dāng)提示。②僅由前兩個(gè)實(shí)驗(yàn)就得出結(jié)論顯得不夠嚴(yán)謹(jǐn)，應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生實(shí)事求是、大膽質(zhì)疑，并引導(dǎo)學(xué)生改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方案③在探究過程中，意想不到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不僅驗(yàn)證了猜想，更讓學(xué)生體驗(yàn)了科學(xué)探究的樂趣（三）探究軌跡曲線的函數(shù)規(guī)律問題:平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡遵循什么函數(shù)規(guī)律呢?①實(shí)驗(yàn):讓小球做平拋運(yùn)動(dòng)，攝像、慢鏡頭播放，等時(shí)間截圖。②在坐標(biāo)紙上標(biāo)出幾個(gè)截圖中小球的位置③要求學(xué)生在紙上建立直角坐標(biāo)系，描出各點(diǎn),并畫出平滑曲線④猜想:豎直位移y和水平位移x可能滿足什么函數(shù)關(guān)系呢？⑤讀出坐標(biāo)⑥通過大屏幕展示，用Execl處理數(shù)據(jù),得出函數(shù)關(guān)系：水平方向位移公式、豎直方向位移公式、運(yùn)動(dòng)軌跡函數(shù)式①觀察水柱運(yùn)動(dòng)的軌跡曲線②思考、交流如何記錄平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡曲線③學(xué)生和老師配合完成實(shí)驗(yàn),其他學(xué)生在紙上建立直角坐標(biāo)系，并描出各點(diǎn),再畫出平滑曲線④猜想豎直位移和水平位移可能的函數(shù)關(guān)系⑤分析計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理的結(jié)果,評估、交流，得出探究結(jié)果①實(shí)驗(yàn)前噴口要用水準(zhǔn)儀調(diào)節(jié)水平，水的射程不應(yīng)過大或過小②為了降低探究起點(diǎn)，某些環(huán)節(jié)應(yīng)適當(dāng)提示，但“猜想x、y函數(shù)關(guān)系”應(yīng)讓學(xué)生充分發(fā)揮想象力，并表達(dá)自己的想法③數(shù)據(jù)的處理應(yīng)體現(xiàn)探究問題的基本步驟，即觀察、思考、猜想、驗(yàn)證。實(shí)驗(yàn)是探究性的,而不是驗(yàn)證性的，或僅僅滿足于得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論三、課堂小結(jié)①提問：通過探究，你知道了哪些科學(xué)結(jié)論？②提問：這節(jié)課，留給你印象最深的是什么？①思考、總結(jié)、歸納這節(jié)課探究的科學(xué)結(jié)論②回憶、體會(huì)、描述這節(jié)課印象最深的感受這節(jié)課重點(diǎn)是“過程與方法”目標(biāo)和“情感態(tài)度與價(jià)值觀”目標(biāo)的教學(xué)。因此，課堂小結(jié)也要體現(xiàn)教學(xué)重點(diǎn)，不僅僅是知識(shí)點(diǎn)的總結(jié)四、布置課后探究任務(wù)課后探究任務(wù)：課堂上我們將平拋運(yùn)動(dòng)分解成為水平方向的勻速運(yùn)動(dòng)和豎直方向自由落體運(yùn)動(dòng)。為什么要要這樣分解？還能不能有其它分解方式？①課后是課堂的延伸，課后任務(wù)應(yīng)體現(xiàn)課堂的主要教學(xué)目標(biāo)②“能寫出簡單的探究報(bào)告”是基本的科學(xué)探究能力之一【板書設(shè)計(jì)】6．3平拋運(yùn)動(dòng)一．平拋運(yùn)動(dòng)：初速度為零只受重力二．研究方法：運(yùn)動(dòng)的分解三．探究規(guī)律：1．水平方向：勻速直線運(yùn)動(dòng)2．豎直方向：自由落體運(yùn)動(dòng)3．運(yùn)動(dòng)軌跡：二次函數(shù)曲線【教學(xué)反思】本節(jié)課運(yùn)用了實(shí)驗(yàn)探究的教學(xué)方法，新課程的教學(xué)觀得以充分展現(xiàn)，主要特征有：一、教學(xué)不只是課程傳遞和執(zhí)行的過程，更是課程創(chuàng)生與開發(fā)的過程。本教學(xué)設(shè)計(jì)根據(jù)教學(xué)重點(diǎn)設(shè)計(jì)了三套自制的實(shí)驗(yàn)器材來探究三個(gè)問題。探究的內(nèi)容源于教材，又不同于教材。如探究平拋運(yùn)動(dòng)水平方向的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，設(shè)計(jì)思想源于探究平拋運(yùn)動(dòng)在豎直方向的運(yùn)動(dòng)規(guī)律：對比研究兩種運(yùn)動(dòng)，并設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)器材。探究平拋運(yùn)動(dòng)豎直方向的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，內(nèi)容源于教材，但改進(jìn)了實(shí)驗(yàn)器材。探究平拋運(yùn)動(dòng)軌跡曲線的規(guī)律，實(shí)驗(yàn)器材源于教材，而教材上的“探究水平方向的運(yùn)動(dòng)規(guī)律”則擴(kuò)展成課后探究任務(wù)：“從兩個(gè)角度探究平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向的運(yùn)動(dòng)規(guī)律”。在這一教學(xué)設(shè)計(jì)中，課程已不是“文本課程”（教學(xué)計(jì)劃、教學(xué)大綱、教科書等文件），而更是“體驗(yàn)課程”（被教師和學(xué)生實(shí)實(shí)在在地體驗(yàn)到、感受到、領(lǐng)悟到、思考到的課程）。二、教學(xué)不只是教師教學(xué)生學(xué)的過程，更是師生交流、積極互動(dòng)、共同發(fā)展的過程。在這一教學(xué)設(shè)計(jì)的科學(xué)探究過程中，特別是在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)、分析、評估、交流與合作等環(huán)節(jié)中，教師和學(xué)生將形成一個(gè)真正的“學(xué)習(xí)共同體”。比如在教師的熱切期盼下學(xué)生對兩球是否準(zhǔn)確同時(shí)落地提出大膽質(zhì)疑時(shí)，在教師和學(xué)生相互交流、相互啟發(fā)中共同重新設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案時(shí)，在教師和學(xué)生驚喜的觀察到兩個(gè)小球真的在空中碰撞時(shí)，教師已不僅是在傳授知識(shí)，更是在一起分享科學(xué)探究的樂趣，更是在一起走過生命成長的歷程，教師已由教學(xué)中的主角轉(zhuǎn)向“平等中的首席”。三、教學(xué)重結(jié)論也重過程。新課程強(qiáng)調(diào)過程，強(qiáng)調(diào)學(xué)生探索新知的經(jīng)歷和獲得新知的體驗(yàn)。本節(jié)課的知識(shí)與技能設(shè)計(jì)為探究過程的載體，如果說知識(shí)與技能是這節(jié)課的“肌體”，那么，過程和方法則是這節(jié)課的“靈魂”。比如對實(shí)驗(yàn)結(jié)論的大膽質(zhì)疑和對實(shí)驗(yàn)的重新設(shè)計(jì)、運(yùn)用控制變量法對比探究兩種運(yùn)動(dòng)、如何記錄平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡等既是暴露學(xué)生產(chǎn)生各種疑問、困難、障礙和矛盾的過程，也是展示學(xué)生聰明才智、創(chuàng)新成果和形成獨(dú)特個(gè)性的過程。正是在這些過程中，學(xué)生了解了平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律,學(xué)習(xí)了科學(xué)探究的方法，體驗(yàn)了科學(xué)探究的樂趣，形成了科學(xué)探究的意識(shí)。四、教學(xué)關(guān)注學(xué)科也關(guān)注人。以前我們探討平拋運(yùn)動(dòng)水平