向心加速度定量探究演示儀 說課課件

2022年安徽省中小學(xué)實(shí)驗(yàn)說課大賽向心加速度定量探究演示儀運(yùn)用課例《向心加速度》CONTENT目錄02.教材分析03.學(xué)情分析01.指導(dǎo)思想06.器材創(chuàng)新點(diǎn)及反思04.教學(xué)目標(biāo)05.教學(xué)過程01.指導(dǎo)思想

新版《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)》要求：學(xué)科核心素養(yǎng)是學(xué)科育人價(jià)值的集中體現(xiàn)，是學(xué)生通過學(xué)科學(xué)習(xí)而逐步形成的正確價(jià)值觀、必備品格和關(guān)鍵能力。物理觀念科學(xué)思維科學(xué)探究科學(xué)態(tài)度與責(zé)任深度學(xué)習(xí)02.教材分析內(nèi)容及課標(biāo)要求大單元視角向心加速度牛頓第二定律的延展科學(xué)思維的形成運(yùn)動(dòng)與相互作用模型建構(gòu)科學(xué)推理科學(xué)論證

本節(jié)課是必修第二冊(cè)第六章第3節(jié)。02.教材分析新課標(biāo)要求：知道勻速圓周運(yùn)動(dòng)向心加速度的大小和方向。內(nèi)容及課標(biāo)要求本節(jié)課標(biāo)要求及內(nèi)容問題：天宮二號(hào)在軌運(yùn)動(dòng)時(shí)加速度大小和方向勻速圓周運(yùn)動(dòng)加速度方向向心加速度的大小F=maF=mv2/r推導(dǎo)向心加速度的表達(dá)式拓展學(xué)習(xí)本節(jié)內(nèi)容的異構(gòu)思路問題：天宮二號(hào)在軌運(yùn)動(dòng)時(shí)加速度大小和方向抽象模型實(shí)驗(yàn)探究：勻速圓周運(yùn)動(dòng)加速度大小對(duì)比分析勻速圓周運(yùn)動(dòng)平均加速度大小勻速圓周運(yùn)動(dòng)向心加速度關(guān)注方向變速圓周運(yùn)動(dòng)向心加速度拓展延伸解決問題實(shí)驗(yàn)思維勻速圓周運(yùn)動(dòng)瞬時(shí)加速度逐步生成02.教材分析素養(yǎng)落地關(guān)鍵點(diǎn)：如何讓學(xué)生在情境中體驗(yàn)，在實(shí)踐中探索。內(nèi)容及課標(biāo)要求核心素養(yǎng)發(fā)展的載體

本節(jié)在“向心加速度”概念形成過程中，所涉及相關(guān)物理量關(guān)系的科學(xué)探索和運(yùn)用科學(xué)思維解決相關(guān)問題，是核心素養(yǎng)發(fā)展的良好載體。03.學(xué)情分析學(xué)習(xí)發(fā)生的起點(diǎn)知識(shí)儲(chǔ)備：已經(jīng)學(xué)習(xí)了描述圓周運(yùn)動(dòng)的線速度、角速度等概念；積累了一定運(yùn)動(dòng)學(xué)和力學(xué)經(jīng)驗(yàn)。技能儲(chǔ)備：通過已有的實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)理解了“控制變量”“微元”等思維方法，并具備了一定的科學(xué)探究能力。03.學(xué)情分析學(xué)習(xí)進(jìn)階的關(guān)鍵點(diǎn)（1）前經(jīng)驗(yàn)的負(fù)遷移作用：學(xué)生會(huì)認(rèn)為，勻速圓周運(yùn)動(dòng)速度大小沒有改變，不會(huì)有加速度。受直線運(yùn)動(dòng)中加速度意義的影響，學(xué)生會(huì)錯(cuò)誤地認(rèn)為“向心加速度是描述速度方向變化快慢的物理量”。（2）相關(guān)知識(shí)經(jīng)驗(yàn)的薄弱：學(xué)生知道速度是矢量，但對(duì)不共線矢量減法運(yùn)算的知識(shí)不足，故對(duì)由速度方向變化引起的加速度的大小及方向的確定感到困難。

物理觀念

理解向心加速的意義，建立向心加速度的概念科學(xué)思維

科學(xué)運(yùn)用控制變量法、極限法，滲透“無限逼近”的思維，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維的能力。04.教學(xué)目標(biāo)科學(xué)探究

實(shí)驗(yàn)探究和進(jìn)階式理論推導(dǎo)過程，并最終得出兩者結(jié)果相互驗(yàn)證，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究的能力?？茖W(xué)態(tài)度與責(zé)任

培養(yǎng)學(xué)生交流合作，在實(shí)驗(yàn)過程中善于發(fā)現(xiàn)問題，勇于解決問題的探索精神，和實(shí)事求是的科學(xué)品質(zhì)。教學(xué)重難點(diǎn)及教學(xué)方法04.教學(xué)目標(biāo)教學(xué)方法：

通過實(shí)驗(yàn)探究和理論推導(dǎo)相互支撐，最終兩者相互驗(yàn)證進(jìn)階式生成向心加速概念。重點(diǎn)：

教材沒有實(shí)驗(yàn)探究的環(huán)節(jié)，通過教具創(chuàng)新輔助理解，突破難點(diǎn)。難點(diǎn)：教法：情境導(dǎo)入法實(shí)驗(yàn)探究法交流講授法學(xué)法：實(shí)驗(yàn)探究法合作交流法教學(xué)方法：教學(xué)流程一、留心生活發(fā)現(xiàn)問題二、師生交流探討方案三、動(dòng)手實(shí)踐探索問題四、理論推理驗(yàn)證猜想五、基于探究歸納分析05.教學(xué)過程六、小結(jié)收獲整理成果七、基于成果解決問題創(chuàng)設(shè)知識(shí)發(fā)生的情境，并提出本節(jié)探究的核心問題：“探究勻速圓周運(yùn)動(dòng)的加速度”05.教學(xué)過程一、留心生活發(fā)現(xiàn)問題設(shè)計(jì)意圖：

生活體驗(yàn)

提出問題

創(chuàng)設(shè)情境

在復(fù)雜的關(guān)系中，利用已有物理觀念和規(guī)律理清思路，分析論證，培養(yǎng)科學(xué)思維的能力!05.教學(xué)過程二、師生交流探討方案設(shè)計(jì)意圖：

問題引領(lǐng)

明確思路

科學(xué)推理

利用“智能手機(jī)傳感器”和“減速電機(jī)”創(chuàng)設(shè)探究向心加速度情境。彌補(bǔ)了教材沒有相關(guān)探究實(shí)驗(yàn)的不足，同時(shí)創(chuàng)設(shè)了科學(xué)思維培養(yǎng)和科學(xué)探究能力提升的好載體！05.教學(xué)過程二、師生交流探討方案設(shè)計(jì)意圖：半徑測(cè)量

轉(zhuǎn)速控制

角速度測(cè)量

學(xué)生通過親手實(shí)驗(yàn)，并從數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)規(guī)律，培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理、分析的能力，從操作到數(shù)據(jù)，從數(shù)據(jù)的背后發(fā)現(xiàn)規(guī)律!05.教學(xué)過程三、動(dòng)手實(shí)踐探索問題設(shè)計(jì)意圖：記錄數(shù)據(jù)

處理數(shù)據(jù)

提取數(shù)據(jù)05.教學(xué)過程三、動(dòng)手實(shí)踐探索問題

在前面的基礎(chǔ)上，突出培養(yǎng)學(xué)生誤差分析的能力！設(shè)計(jì)意圖：記錄數(shù)據(jù)

處理數(shù)據(jù)

提取數(shù)據(jù)05.教學(xué)過程四、理論推理驗(yàn)證猜想

通過理論的逐步進(jìn)階探究，從數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)規(guī)律，從而引發(fā)猜想，培養(yǎng)科學(xué)推理、科學(xué)論證的能力。設(shè)計(jì)意圖：

逐步探究

引發(fā)猜想05.教學(xué)過程四、理論推理驗(yàn)證猜想

進(jìn)階探究

滲透思維

層層深入的探究，更加符合學(xué)生“從感性到理性”的認(rèn)知規(guī)律，內(nèi)化概念理解的同時(shí)，讓學(xué)生感受了科學(xué)探究的程序和培養(yǎng)了學(xué)生的科學(xué)思維的能力。設(shè)計(jì)意圖：

相互驗(yàn)證

從前面探究大小的矢量作圖中進(jìn)一步深究速度量方向變化的規(guī)律，結(jié)合微元的思想分析、歸納加速度的方向，提高數(shù)形結(jié)合解決問題的能力，提升科學(xué)思維水平。05.教學(xué)過程五、基于探究歸納分析

回顧探究

明確方向設(shè)計(jì)意圖：

向心加速度1.大?。篴n

=v2ran

=

ω2ran

=r

4π2T

2an

=

4π2

f

2r

2.方向：沿著半徑指向圓心an

=

vω05.教學(xué)過程六、小結(jié)收獲整理成果設(shè)計(jì)意圖：

基于實(shí)驗(yàn)和理論、大小和方向的探究形成完整的向心加速概念?；貧w問題情境解決問題和生活情境中創(chuàng)新體驗(yàn)05.教學(xué)過程七、基于成果解決問題設(shè)計(jì)意圖：內(nèi)容及課標(biāo)要求關(guān)于器材的創(chuàng)新點(diǎn)及反思一、器材的功能及創(chuàng)新點(diǎn)二、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及誤差分析四、后續(xù)完善方向及想法三、實(shí)驗(yàn)結(jié)論的反思遷移反思評(píng)價(jià)創(chuàng)新點(diǎn)一：本器材創(chuàng)新通過實(shí)驗(yàn)探究從運(yùn)動(dòng)觀念角度形成“向心加速度”概念,彌補(bǔ)了課本上沒有相關(guān)探究實(shí)驗(yàn)的不足。手機(jī)放入盒中插入限位孔一、器材的功能及創(chuàng)新點(diǎn)創(chuàng)新點(diǎn)二：最終從“實(shí)驗(yàn)”和“理論”的相互驗(yàn)證、從“大小”到“方向”完美結(jié)合，讓學(xué)生經(jīng)歷了完整“向心加速度”概念的構(gòu)建過程。創(chuàng)設(shè)了“素養(yǎng)落地”的良好載體。勻速圓周運(yùn)動(dòng)的加速度勻速圓周運(yùn)動(dòng)的平均加速度勻速圓周運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)加速度勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心加速度變速圓周運(yùn)動(dòng)的向心加速度一、器材的功能及創(chuàng)新點(diǎn)創(chuàng)新點(diǎn)三：器材取材于生活，最終有回歸于生活，課堂教學(xué)中師生探究過程，學(xué)生課后就地取材便能親身體驗(yàn)并進(jìn)行進(jìn)一步深入探究！讓學(xué)生經(jīng)歷“由淺入深，再由深入淺”的深度學(xué)習(xí)的過程！一、器材的功能及創(chuàng)新點(diǎn)誤差分析：y=0.1567x+0.0977二、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及誤差分析誤差分析：y=31..173x+0.2319二、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及誤差分析三、實(shí)驗(yàn)結(jié)論的反思遷移1.半徑