2.1 實(shí)驗(yàn)：探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律 教學(xué)設(shè)計(jì) -2023-2024學(xué)年高一上學(xué)期物理人教版（2019）必修第一冊(cè)

2.1實(shí)驗(yàn)：探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律教學(xué)設(shè)計(jì)-2023-2024學(xué)年高一上學(xué)期物理人教版（2019）必修第一冊(cè)一、教學(xué)內(nèi)容分析

本節(jié)課的主要教學(xué)內(nèi)容來自于人教版（2019）必修第一冊(cè)，實(shí)驗(yàn)：探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律，位于第2.1節(jié)。本節(jié)課主要通過實(shí)驗(yàn)的方式，讓學(xué)生了解并掌握小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律。

首先，學(xué)生需要了解實(shí)驗(yàn)的基本原理和實(shí)驗(yàn)器材的使用方法，如小車、計(jì)時(shí)器、斜面等。其次，學(xué)生需要學(xué)會(huì)如何進(jìn)行實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的收集和處理，如使用計(jì)時(shí)器記錄小車在不同時(shí)間點(diǎn)的速度，并繪制速度-時(shí)間圖。最后，學(xué)生需要通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析，得出小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律，即勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。

本節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容與學(xué)生已有知識(shí)聯(lián)系緊密。學(xué)生在初中階段已經(jīng)學(xué)習(xí)了勻速直線運(yùn)動(dòng)的基本概念，如速度、時(shí)間等。本節(jié)課將進(jìn)一步深化學(xué)生對(duì)速度和時(shí)間關(guān)系的理解，并引入勻變速直線運(yùn)動(dòng)的概念，為學(xué)生后續(xù)學(xué)習(xí)運(yùn)動(dòng)學(xué)方程打下基礎(chǔ)。

此外，本節(jié)課的實(shí)驗(yàn)操作也符合教學(xué)實(shí)際。學(xué)生可以通過親自動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，加深對(duì)物理概念的理解，培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)操作能力和數(shù)據(jù)分析能力。同時(shí)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果的討論和分析，也有助于提高學(xué)生的思維能力和解決問題的能力。二、核心素養(yǎng)目標(biāo)

本節(jié)課的核心素養(yǎng)目標(biāo)主要包括以下幾個(gè)方面：

1.科學(xué)探究能力：通過實(shí)驗(yàn)探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力，包括提出問題、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、收集數(shù)據(jù)、分析結(jié)果、得出結(jié)論等。

2.數(shù)據(jù)處理能力：學(xué)生需要學(xué)會(huì)如何使用計(jì)時(shí)器記錄小車在不同時(shí)間點(diǎn)的速度，并繪制速度-時(shí)間圖，培養(yǎng)數(shù)據(jù)處理能力。

3.邏輯思維能力：學(xué)生需要通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析，得出小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律，培養(yǎng)邏輯思維能力。

4.合作交流能力：學(xué)生可以分組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)合作交流能力，共同完成實(shí)驗(yàn)任務(wù)。

5.科學(xué)態(tài)度與價(jià)值觀：通過實(shí)驗(yàn)探究，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度和價(jià)值觀，如實(shí)事求是、嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真、尊重事實(shí)等。

本節(jié)課的核心素養(yǎng)目標(biāo)符合新教材的要求，注重培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力、數(shù)據(jù)處理能力、邏輯思維能力、合作交流能力和科學(xué)態(tài)度與價(jià)值觀。三、學(xué)情分析

本節(jié)課的學(xué)情分析主要包括以下幾個(gè)方面：

1.學(xué)生層次：

（1）知識(shí)層次：學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了勻速直線運(yùn)動(dòng)的基本概念，如速度、時(shí)間等，對(duì)物理概念有一定的了解。

（2）能力層次：學(xué)生具備一定的實(shí)驗(yàn)操作能力，能夠進(jìn)行簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)操作，但數(shù)據(jù)處理和分析能力有待提高。

（3）素質(zhì)層次：學(xué)生對(duì)物理實(shí)驗(yàn)有較高的興趣，但部分學(xué)生可能缺乏自信心，需要教師的鼓勵(lì)和指導(dǎo)。

2.知識(shí)、能力、素質(zhì)方面：

（1）知識(shí)方面：學(xué)生在初中階段已經(jīng)學(xué)習(xí)了勻速直線運(yùn)動(dòng)的基本概念，為本節(jié)課的學(xué)習(xí)打下了一定的基礎(chǔ)。

（2）能力方面：學(xué)生具備一定的實(shí)驗(yàn)操作能力，但數(shù)據(jù)處理和分析能力有待提高。教師需要通過實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)和示范，幫助學(xué)生掌握數(shù)據(jù)處理的方法和技巧。

（3）素質(zhì)方面：學(xué)生對(duì)物理實(shí)驗(yàn)有較高的興趣，但部分學(xué)生可能缺乏自信心，需要教師的鼓勵(lì)和指導(dǎo)。教師可以通過分組合作、實(shí)驗(yàn)競(jìng)賽等方式，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和自信心。

3.行為習(xí)慣：

（1）學(xué)習(xí)習(xí)慣：學(xué)生通常能夠按時(shí)完成作業(yè)，但部分學(xué)生可能缺乏自主學(xué)習(xí)的習(xí)慣，需要教師的指導(dǎo)和監(jiān)督。

（2）實(shí)驗(yàn)習(xí)慣：學(xué)生對(duì)物理實(shí)驗(yàn)有一定的興趣，但部分學(xué)生在實(shí)驗(yàn)操作中可能不夠細(xì)致，容易導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果的誤差。

（3）課堂紀(jì)律：學(xué)生在課堂上通常能夠遵守紀(jì)律，但部分學(xué)生可能容易分心，需要教師的關(guān)注和引導(dǎo)。

4.對(duì)課程學(xué)習(xí)的影響：

（1）知識(shí)基礎(chǔ)：學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了勻速直線運(yùn)動(dòng)的基本概念，為本節(jié)課的學(xué)習(xí)打下了一定的基礎(chǔ)，有利于理解和掌握本節(jié)課的知識(shí)。

（2）能力基礎(chǔ)：學(xué)生具備一定的實(shí)驗(yàn)操作能力，但數(shù)據(jù)處理和分析能力有待提高，需要教師在實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)和示范中給予關(guān)注和指導(dǎo)。

（3）素質(zhì)基礎(chǔ)：學(xué)生對(duì)物理實(shí)驗(yàn)有較高的興趣，但部分學(xué)生可能缺乏自信心，需要教師的鼓勵(lì)和指導(dǎo)。教師可以通過分組合作、實(shí)驗(yàn)競(jìng)賽等方式，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和自信心。

本節(jié)課的學(xué)情分析主要從學(xué)生層次、知識(shí)、能力、素質(zhì)、行為習(xí)慣等方面進(jìn)行，為教師提供了一定的參考，有利于教師更好地開展教學(xué)活動(dòng)。四、教學(xué)方法與策略

本節(jié)課的教學(xué)方法與策略主要包括以下幾個(gè)方面：

1.教學(xué)方法：

（1）實(shí)驗(yàn)教學(xué)：通過實(shí)驗(yàn)探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律，讓學(xué)生親自動(dòng)手操作，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作能力和科學(xué)探究能力。

（2）討論教學(xué)：在實(shí)驗(yàn)過程中，教師可以組織學(xué)生進(jìn)行小組討論，分享實(shí)驗(yàn)結(jié)果和心得體會(huì)，培養(yǎng)學(xué)生的合作交流能力。

（3）案例教學(xué)：教師可以展示一些典型的實(shí)驗(yàn)案例，讓學(xué)生分析案例中的問題，并提出解決方案，培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力和問題解決能力。

2.教學(xué)活動(dòng)設(shè)計(jì)：

（1）角色扮演：教師可以安排學(xué)生進(jìn)行角色扮演，模擬實(shí)驗(yàn)操作和數(shù)據(jù)分析的過程，增強(qiáng)學(xué)生的參與感和實(shí)踐能力。

（2）實(shí)驗(yàn)競(jìng)賽：教師可以組織學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)競(jìng)賽，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和競(jìng)爭(zhēng)意識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作精神和實(shí)驗(yàn)操作能力。

（3）游戲教學(xué)：教師可以設(shè)計(jì)一些與實(shí)驗(yàn)相關(guān)的游戲，讓學(xué)生在游戲中學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)操作和數(shù)據(jù)處理的方法，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和興趣。

3.教學(xué)媒體和資源的使用：

（1）PPT課件：教師可以使用PPT課件展示實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)步驟和實(shí)驗(yàn)結(jié)果，幫助學(xué)生更好地理解和掌握實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。

（2）視頻資源：教師可以提供一些與實(shí)驗(yàn)相關(guān)的視頻資源，讓學(xué)生更加直觀地了解實(shí)驗(yàn)過程和實(shí)驗(yàn)結(jié)果，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

（3）在線工具：教師可以引導(dǎo)學(xué)生使用在線工具進(jìn)行實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理和分析，培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)據(jù)處理能力。

本節(jié)課的教學(xué)方法與策略注重培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作能力、科學(xué)探究能力、合作交流能力、邏輯思維能力和問題解決能力。通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)、討論教學(xué)、案例教學(xué)等方法，以及角色扮演、實(shí)驗(yàn)競(jìng)賽、游戲教學(xué)等教學(xué)活動(dòng)設(shè)計(jì)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和參與度。同時(shí)，教師合理使用PPT課件、視頻資源、在線工具等教學(xué)媒體和資源，幫助學(xué)生更好地理解和掌握實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。五、教學(xué)流程

本節(jié)課的教學(xué)流程主要包括課前準(zhǔn)備、課中教學(xué)和課后拓展三個(gè)部分，共計(jì)45分鐘。

1.課前準(zhǔn)備（5分鐘）

（1）教師準(zhǔn)備：教師需要提前準(zhǔn)備好實(shí)驗(yàn)器材，如小車、計(jì)時(shí)器、斜面等，并確保器材的完好性和準(zhǔn)確性。同時(shí)，教師需要準(zhǔn)備PPT課件，展示實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)步驟和實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

（2）學(xué)生準(zhǔn)備：學(xué)生需要提前預(yù)習(xí)本節(jié)課的內(nèi)容，了解實(shí)驗(yàn)的基本原理和實(shí)驗(yàn)器材的使用方法。學(xué)生可以查閱相關(guān)資料，了解勻變速直線運(yùn)動(dòng)的基本概念和規(guī)律。

2.課中教學(xué)（30分鐘）

（1）實(shí)驗(yàn)探究（10分鐘）：教師組織學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究，讓學(xué)生親自動(dòng)手操作，記錄小車在不同時(shí)間點(diǎn)的速度，并繪制速度-時(shí)間圖。實(shí)驗(yàn)過程中，教師巡回指導(dǎo)，解答學(xué)生的問題，確保實(shí)驗(yàn)的順利進(jìn)行。

（2）討論分析（10分鐘）：學(xué)生分組進(jìn)行討論，分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，得出小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律。教師參與學(xué)生的討論，引導(dǎo)學(xué)生正確分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力和問題解決能力。

（3）案例分享（5分鐘）：教師展示一些典型的實(shí)驗(yàn)案例，讓學(xué)生分析案例中的問題，并提出解決方案。學(xué)生分享自己的分析過程和結(jié)果，教師給予點(diǎn)評(píng)和指導(dǎo)。

3.課后拓展（5分鐘）

（1）實(shí)驗(yàn)報(bào)告：學(xué)生需要撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告，總結(jié)實(shí)驗(yàn)過程、實(shí)驗(yàn)結(jié)果和實(shí)驗(yàn)心得。實(shí)驗(yàn)報(bào)告可以培養(yǎng)學(xué)生的寫作能力和表達(dá)能力。

（2）在線學(xué)習(xí)：教師可以推薦一些與本節(jié)課相關(guān)的在線學(xué)習(xí)資源，如視頻、文章等，鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行課后自主學(xué)習(xí)，進(jìn)一步鞏固和拓展本節(jié)課的知識(shí)。

本節(jié)課的教學(xué)流程注重實(shí)驗(yàn)探究、討論分析和案例分享，通過實(shí)驗(yàn)操作、數(shù)據(jù)分析和問題解決，讓學(xué)生更好地理解和掌握小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律。同時(shí)，課后拓展環(huán)節(jié)鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，進(jìn)一步鞏固和拓展本節(jié)課的知識(shí)。整個(gè)教學(xué)過程設(shè)計(jì)合理，符合教學(xué)實(shí)際，能夠有效提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和參與度。六、拓展與延伸

1.拓展閱讀材料：

（1）《高中物理實(shí)驗(yàn)手冊(cè)》：提供詳細(xì)的實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)步驟和實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析，幫助學(xué)生深入了解實(shí)驗(yàn)操作和數(shù)據(jù)處理的方法。

（2）《物理實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與探究》：介紹物理實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)方法和探究技巧，培養(yǎng)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)探究的能力。

（3）《勻變速直線運(yùn)動(dòng)》：深入講解勻變速直線運(yùn)動(dòng)的概念、規(guī)律和應(yīng)用，幫助學(xué)生鞏固本節(jié)課的知識(shí)。

（4）《物理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理與分析》：介紹數(shù)據(jù)處理和分析的方法，包括數(shù)據(jù)收集、數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)分析等，提高學(xué)生的數(shù)據(jù)處理能力。

（5）《物理實(shí)驗(yàn)競(jìng)賽指導(dǎo)》：提供實(shí)驗(yàn)競(jìng)賽的指導(dǎo)和技巧，激發(fā)學(xué)生的競(jìng)爭(zhēng)意識(shí)和團(tuán)隊(duì)合作精神。

2.課后自主學(xué)習(xí)和探究：

（1）實(shí)驗(yàn)探究：學(xué)生可以自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，探究其他物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，如球體、滑塊等，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和創(chuàng)新能力。

（2）數(shù)據(jù)分析：學(xué)生可以收集和分析更多的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，了解不同物體運(yùn)動(dòng)規(guī)律的差異，提高數(shù)據(jù)處理和分析能力。

（3）問題解決：學(xué)生可以針對(duì)實(shí)驗(yàn)中遇到的問題，進(jìn)行研究和解決，培養(yǎng)問題解決和邏輯思維能力。

（4）合作交流：學(xué)生可以與同學(xué)合作，共同完成實(shí)驗(yàn)任務(wù)，培養(yǎng)合作交流和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。

（5）自主學(xué)習(xí)：學(xué)生可以自主查閱相關(guān)資料，了解勻變速直線運(yùn)動(dòng)的最新研究進(jìn)展，提高自主學(xué)習(xí)能力和知識(shí)拓展能力。

本節(jié)課的拓展與延伸旨在提供豐富的學(xué)習(xí)資源，鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行課后自主學(xué)習(xí)和探究，進(jìn)一步鞏固和拓展本節(jié)課的知識(shí)。通過閱讀拓展材料、自主設(shè)計(jì)和分析實(shí)驗(yàn)、解決問題和合作交流等方式，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和探究精神，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作能力、數(shù)據(jù)處理能力、邏輯思維能力、合作交流能力和自主學(xué)習(xí)能力。七、板書設(shè)計(jì)

板書設(shè)計(jì)應(yīng)條理清楚、重點(diǎn)突出、簡(jiǎn)潔明了，以便于學(xué)生理解和記憶。同時(shí)，板書設(shè)計(jì)應(yīng)具有藝術(shù)性和趣味性，以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主動(dòng)性。以下是對(duì)板書設(shè)計(jì)的具體闡述：

①重點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)：板書應(yīng)包括本節(jié)課的主要知識(shí)點(diǎn)，如小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律、勻變速直線運(yùn)動(dòng)的定義等。這些知識(shí)點(diǎn)應(yīng)簡(jiǎn)潔明了，便于學(xué)生理解和記憶。

②關(guān)鍵詞：板書應(yīng)突出關(guān)鍵詞，如“速度”、“時(shí)間”、“勻變速直線運(yùn)動(dòng)”等。關(guān)鍵詞應(yīng)清晰可見，幫助學(xué)生快速抓住本節(jié)課的核心內(nèi)容。

③句型：板書應(yīng)采用簡(jiǎn)潔明了的句型，如“小車速度隨時(shí)間均勻增加”、“小車速度隨時(shí)間均勻減少”等。句型應(yīng)簡(jiǎn)潔易懂，便于學(xué)生理解和記憶。

④藝術(shù)性和趣味性：板書應(yīng)具有一定的藝術(shù)性和趣味性，以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主動(dòng)性。例如，板書可以采用圖表、圖形、顏色等元素，使板書更具吸引力。同時(shí)，板書可以采用幽默、生動(dòng)的句子，使板書更具趣味性。

⑤示例：

-板書標(biāo)題：小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律

-板書內(nèi)容：

-關(guān)鍵詞：速度、時(shí)間、勻變速直線運(yùn)動(dòng)

-重點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)：小車速度隨時(shí)間均勻增加、小車速度隨時(shí)間均勻減少

-句型：小車速度隨時(shí)間均勻增加，表現(xiàn)出勻變速直線運(yùn)動(dòng)的特征

-藝術(shù)性和趣味性：板書采用圖表、圖形、顏色等元素，使板書更具吸引力八、課后作業(yè)

1.小車在水平面上以恒定加速度直線運(yùn)動(dòng)，求在2秒內(nèi)的速度變化。

解：設(shè)小車的初速度為v0，加速度為a，則小車在2秒內(nèi)的速度變化為v=v0+at。

2.一物體以5m/s的初速度在水平面上運(yùn)動(dòng)，求其速度變化。

解：設(shè)加速度為a，則速度變化為v=5m/s+a*2s=7m/s。

3.一物體在水平面上以恒定加速度直