大學(xué)物理教學(xué)設(shè)計：質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動的描述

1、教學(xué)設(shè)計1：質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動的描述【授課內(nèi)容】：質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動的描述【所在章節(jié)】：第一章：質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動學(xué)/第1節(jié)：質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動的描述【授課對象】：學(xué)校理工科專業(yè)本科學(xué)生（一年級下學(xué)期）【教學(xué)學(xué)時】：1學(xué)時（50min）一、學(xué)情分析（一）教材內(nèi)容分析本節(jié)段內(nèi)容是大學(xué)物理教材開篇質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動學(xué)中的內(nèi)容，是研究物體的位置隨時間而改變的物理量。要描述物體的運(yùn)動，首先要對實際物體建立一個物理模型，最簡單的的質(zhì)點(diǎn)模型。由于運(yùn)動的相對性，描述質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動時必須明確所選擇的參考系。為了準(zhǔn)確的、定量的描述質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動，還要建立坐標(biāo)系。對質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動描述的學(xué)習(xí)，是大學(xué)生認(rèn)識和了解質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動學(xué)的基礎(chǔ)，是對物體運(yùn)動快慢描述的理解。能夠深刻理解速度、加速度

2、的概念和含義，對于后續(xù)力學(xué)部分的知識理解奠定良好的基礎(chǔ)。（二）學(xué)生特征分析本節(jié)課授課對象是大學(xué)一年級學(xué)生，開設(shè)時間為大一下學(xué)期，學(xué)生有高中物理學(xué)對于物體運(yùn)動的知識基礎(chǔ)，有大一上學(xué)期高等數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的根基，已經(jīng)掌握和運(yùn)用微積分解決常用問題。在學(xué)生知識背景和體系中，通過微積分的方式來理解和掌握速度、加速度等概念，將過去學(xué)習(xí)的平均量轉(zhuǎn)換為瞬時量，需要從物理思維上引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行轉(zhuǎn)換。學(xué)習(xí)質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動的描述有學(xué)生過去的知識背景作為鋪墊，但也會受制于學(xué)生過去的思維方式。所以在授課中不斷將數(shù)學(xué)思想貫穿于解決物理問題尤為重要，不僅要講授清楚速度這一概念，更應(yīng)該將微積分這一工具授予學(xué)生，讓它成為物理學(xué)中的好工具、好伙伴。

3、二、教學(xué)目標(biāo)設(shè)計（一）知識與技能1、理解參考系的選取在物理中的作用，會根據(jù)實際情況選定參考系；2、理解位置矢量、位移、速度、加速度的概念及矢量性； 3、準(zhǔn)確區(qū)分速度、速度變化量、加速度；4、培養(yǎng)學(xué)生對微積分這一工具的綜合運(yùn)用能力。（二）過程與方法1、體會物理模型在探索生活現(xiàn)象中的作用，讓學(xué)生將生活實際與物理概念相聯(lián)系，通過幾個具體的例子引發(fā)學(xué)生對物理的思考和興趣；2、通過利用微積分推導(dǎo)速度、加速度的表達(dá)式，引導(dǎo)學(xué)生了解微積分在解決物理問題中的應(yīng)用，掌握速度、加速度的大小及方向的表示。（三）情感與價值觀1、在質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動的描述學(xué)習(xí)過程中，利用生活現(xiàn)象激發(fā)學(xué)生的求知欲望，激勵學(xué)生的探索精神；2、將生活

4、中問題物理化，將物理問題數(shù)學(xué)化，培養(yǎng)學(xué)生綜合聯(lián)想和思維發(fā)散能力，并通過本節(jié)段的學(xué)習(xí)促進(jìn)自身思維的發(fā)散和邏輯的提升。三、教學(xué)內(nèi)容設(shè)計（一）內(nèi)容綱要1、質(zhì)點(diǎn)、參考系、位置矢量、位移；2、質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動的平均速度、瞬時速度；3、質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動的加速度。（二）教學(xué)重點(diǎn)1、速度的物理意義和計算方式；2、加速度的概念，速度、速度變化量、加速度的區(qū)別。（三）教學(xué)難點(diǎn)速度、加速度的理解。四、教學(xué)策略分析（一）教學(xué)策略方法1、現(xiàn)象歸納法列舉生活中熟知的有關(guān)快慢的事例，讓學(xué)生直觀的感受到描述物體運(yùn)動快慢的方式。將相似的生活現(xiàn)象加以歸納，提煉成物理中的運(yùn)動學(xué)問題，從而提出速度、加速度的概念，并進(jìn)一步學(xué)習(xí)和掌握速度的定義、內(nèi)涵、

5、計算方法等。讓學(xué)生在思考問題的驅(qū)動下進(jìn)行學(xué)習(xí)，在完成問題思考的過程中掌握應(yīng)掌握的知識點(diǎn)。2、遷移教學(xué)法帶領(lǐng)學(xué)生回憶高中所學(xué)的有關(guān)速度的知識，對于物體運(yùn)動快慢的描述，在原來知識構(gòu)架的基礎(chǔ)上，將物理問題數(shù)學(xué)化，建立數(shù)學(xué)模型，用微積分的思想去解決瞬時速度的計算。利用中學(xué)物理知識基礎(chǔ)促進(jìn)本節(jié)段質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動速度的理解，起到舉一反三、觸類旁通的正遷移效果。3、舉例教學(xué)法在授課過程中，進(jìn)一步促進(jìn)學(xué)生對質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動的速度、加速度的了解，能夠?qū)ο嚓P(guān)概念的認(rèn)識更具直觀性，從理論聯(lián)系實際的角度出發(fā)，列舉一系列與之相關(guān)的事例進(jìn)行講解， 引發(fā)學(xué)生的興趣，促進(jìn)學(xué)生對教學(xué)內(nèi)容的理解和掌握。（二）教學(xué)手段1、課堂講授對重點(diǎn)和難點(diǎn)問題

6、通過公式推導(dǎo)分析、物理意義對比來說明問題，注重課堂氣氛的調(diào)節(jié)和學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的培養(yǎng)。2、多媒體輔助利用多媒體課件（PPT）進(jìn)行視頻、動畫的展示，將復(fù)雜問題現(xiàn)象更形象的展示給學(xué)生。3、板書本節(jié)課有重要概念和公式的講授和理解，結(jié)合授課過程中重點(diǎn)和難點(diǎn)，進(jìn)行板書公式的推導(dǎo)和講解，進(jìn)一步促進(jìn)學(xué)生對相關(guān)知識的理解。五、教學(xué)過程設(shè)計（一）教學(xué)過程索引師生活動教學(xué)內(nèi)容設(shè)計意圖一、生活事例 導(dǎo)入新課播放劉翔110m欄視頻，詢問學(xué)生通過什么判斷劉翔的輸贏？給出日食的圖片，引導(dǎo)學(xué)生分析日食的原因及其星體運(yùn)動的描述。通過生活中常見的現(xiàn)象去總結(jié)問題，進(jìn)而構(gòu)建物理模型導(dǎo)入新課內(nèi)容，此舉有利于促進(jìn)學(xué)生對現(xiàn)象的觀察，提高對課

7、程的興趣。二、內(nèi)容推演 知識遷移引導(dǎo)學(xué)生回憶高中對速度的計算方式。平均速度和瞬時速度的區(qū)別和計算方式。詢問學(xué)生如何去計算某一個瞬間物體的速度？ 分析高中對運(yùn)動描述的局限性：更多的是描述某個過程量，而對于瞬時狀態(tài)的描述缺乏有效方法。講授大學(xué)物理中能夠涉及到的關(guān)于質(zhì)點(diǎn)、運(yùn)動方位置矢量、速度、加速度等概念。學(xué)生是學(xué)習(xí)的主體，使用遷移教學(xué)，在學(xué)生原來知識構(gòu)架的基礎(chǔ)上，引發(fā)學(xué)生對瞬時速度計算方式的思考，從而進(jìn)一步將微積分引入到課堂，講解相關(guān)知識。三、內(nèi)容精講 對比分析推導(dǎo)出速度的計算公式，寫出速度的表達(dá)式，并給出速度和速率的區(qū)別，以及幾種不同的符號表示的含義。授課過程中，通過互動的方式不停的引導(dǎo)學(xué)生思考

8、和討論。1、位置矢量：2、位移：3、平均速度：4、瞬時速度：5、平均加速度：6、瞬時加速度不同表達(dá)式之間的區(qū)別和聯(lián)系、 講授重點(diǎn)難點(diǎn)內(nèi)容，促進(jìn)學(xué)生的理解和吸收。通過公式推導(dǎo)、事例介紹，加深學(xué)生對重難點(diǎn)知識的掌握。四、例題精析 歸納總結(jié)給出一個已知質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動方程求解速度的例題，引導(dǎo)學(xué)生思考和求解在理解講解的過程中，注意已知量和待求量的聯(lián)系，通過學(xué)生提問的方式，引發(fā)學(xué)生對例題的思考，自覺地利用求導(dǎo)的思路解決問題。消化所學(xué)新知識，并做到學(xué)以致用。通過所學(xué)知識對該例題進(jìn)行一步步分析、求解，掌握利用所學(xué)知識解決速度計算問題。五、知識拓展 創(chuàng)新提高結(jié)合當(dāng)下科技發(fā)展，介紹速度的計算在正負(fù)電子對撞機(jī)、列車速度測

9、量、宇宙飛船對接方面的應(yīng)用。總結(jié)運(yùn)動學(xué)中常見的兩大基本問題的求解方式：通過將課堂知識和科技前沿應(yīng)用相結(jié)合，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和積極性。在知識總結(jié)過程中，進(jìn)一步加深學(xué)生對知識的理解應(yīng)用。六、課后思考 夯實知識給學(xué)生布置一定的練習(xí)題和思考題，對課堂內(nèi)容進(jìn)行練習(xí)總結(jié)，并在課下學(xué)生練習(xí)的過程中通過QQ群、微信等方式及時解答學(xué)生遇到的問題。作業(yè)：布置作業(yè)本與本節(jié)知識對應(yīng)的習(xí)題作業(yè)。思考1：微積分求解質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動的速度、加速度？思考2：速度傳感器在動車中如何測動車速度？課堂講解內(nèi)容爭取當(dāng)堂讓學(xué)生吸收消化，但是仍需要課后的練習(xí)加深對知識的鞏固，思考題有利于學(xué)生查閱資料，增強(qiáng)對知識的興趣。（二）教學(xué)板書設(shè)計六、教

10、學(xué)評價評價項目評 價 標(biāo) 準(zhǔn)等級（權(quán)重）分自評教師評優(yōu)秀良好一般較差知識理解掌握1、理解速度、加速度的含義，計算式，能夠區(qū)分瞬時量和平均量。108532、對位移、速度、加速度矢量性的理解。108533、對給定的質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動，可以通過微積分的方式計算速度、加速度。10853思維鍛煉提升4、通過對生活現(xiàn)象的分析提出問題、解決問題。108535、能夠利用所學(xué)知識求解例題中質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動的速度、加速度。108536、學(xué)會微積分思想（數(shù)學(xué)思維）解決物理問題。10853情感態(tài)度7、課堂上積極參與，積極思維，積極動手、動腦，發(fā)言次數(shù)多108538、學(xué)習(xí)過程中能夠緊跟教學(xué)思路，拓展思維，愉悅的接受新知識108539、對質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動學(xué)興趣濃厚，提出了有深度的問題。1085310、課堂調(diào)查：書面寫出你在學(xué)習(xí)本節(jié)課時所遇到的困難，向教師提出較合理的教學(xué)建議。10853七、教學(xué)反思本節(jié)課的教學(xué)設(shè)計主要有3個特點(diǎn)：（一）教學(xué)流程設(shè)計上符合認(rèn)知規(guī)律 采用觀看生活事例，使學(xué)生對運(yùn)動快慢有直觀的認(rèn)識，引發(fā)思考盡快進(jìn)入學(xué)習(xí)狀態(tài)。這種由日常現(xiàn)象進(jìn)入課堂的方式會大大提高學(xué)生學(xué)習(xí)接受的程度，對于促進(jìn)教學(xué)效果提升大有裨益。（二）鼓勵學(xué)生知識遷移通過引導(dǎo)學(xué)生回憶高中速度的知識，進(jìn)行知識的遷移，從質(zhì)點(diǎn)運(yùn)