人教版高中物理必修一2.5《自由落體運動》教學(xué)設(shè)計

2.5自由落體運動教學(xué)設(shè)計（劉堂錦 浙江省三門中學(xué)物理組 ）一教學(xué)設(shè)計思路基礎(chǔ)教育課程改革倡導(dǎo)教學(xué)方式多樣化，根據(jù)學(xué)習(xí)內(nèi)容和目標(biāo)的不同，采用多樣化的學(xué)習(xí)方式和現(xiàn)代化的教學(xué)手段，使學(xué)生的學(xué)習(xí)成為主動、富有個性的過程。那么，在物理教學(xué)中，應(yīng)該通過多樣化的方式，激發(fā)學(xué)生的內(nèi)在動機，促進學(xué)生自主學(xué)習(xí)；通過不同形式的探究，理解科學(xué)本質(zhì)、學(xué)習(xí)科學(xué)技能，體驗科學(xué)過程與方法，形成科學(xué)態(tài)度，激發(fā)對科學(xué)的愛好和尊重，培養(yǎng)創(chuàng)新意識和實踐能力，從而提高科學(xué)素養(yǎng)；通過在恰當(dāng)?shù)臅r機設(shè)置一些活動，通過合作學(xué)習(xí)的方式，從而促進其合作、創(chuàng)新精神，提高其交往、承受能力，培養(yǎng)其競爭、平等意識?？傊谡麄€教學(xué)設(shè)計中，突出有效的學(xué)習(xí)方式，讓我們的學(xué)生在獲取物理知識的同時，掌握科學(xué)方法，提高科學(xué)素養(yǎng)，成為一個有創(chuàng)造力的人。二前期分析“自由落體運動”是人民教育出版社出版的普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實驗教科書物理1（必修）第二章勻變速直線運動的研究中第五節(jié)的內(nèi)容。本節(jié)首先把生活中常見的落體運動，采用抓住主要因素，忽略次要因素的方法抽象出自由落體運動這一理想化模型，然后通過實驗探究分析得出自由落體運動的性質(zhì)和規(guī)律，明確重力加速度的意義，使學(xué)生對自由落體運動規(guī)律有具體、深入的認(rèn)識。通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，學(xué)生不僅要知道自由落體運動的條件，還要理解自由落體加速度，并且掌握自由落體運動的規(guī)律，還能運用規(guī)律解決一些實際問題；體會理想化研究方法的重要意義，經(jīng)歷探究物體運動的過程，熟悉科學(xué)探究的方法和步驟。由于學(xué)生在學(xué)習(xí)本節(jié)之前已經(jīng)掌握了勻變速直線運動的規(guī)律并能夠熟練應(yīng)用，學(xué)生往往看輕自由落體運動模型建立，運動性質(zhì)的探究過程，更加看重的是其運動規(guī)律的應(yīng)用；另外學(xué)生受日常經(jīng)驗的影響，對物體下落的運動普遍存在重快輕慢的錯誤認(rèn)識；還有結(jié)合高一學(xué)生的抽象思維能力、物理思維方法和能力等正處于形成和發(fā)展的階段，在研究方法和探究過程中還缺乏應(yīng)有的能力。所以，應(yīng)盡可能的使設(shè)計的演示實驗具有針對性，設(shè)計的問題具有啟發(fā)性。讓學(xué)生在教師的引導(dǎo)下主動參與到學(xué)習(xí)中來，在教師的啟發(fā)下積極思考，以培養(yǎng)學(xué)生的物理實驗、物理思維等科學(xué)探究的方法和能力。最后考慮到課堂教學(xué)的有效性，在探究自由落體運動的性質(zhì)時，在時間分配上很難對每一個方案進行深入研究，所以把重點放在利用打點計時器進行研究。同時如果每個小組對不不同重量的重錘都進行分析時間上也不允許，所以把不同的重錘分發(fā)到不同的小組，每個小組只做一個重錘的下落。還有在數(shù)據(jù)處理環(huán)節(jié)，可以借助計算機輔助處理。教學(xué)重點：1自由落體運動的概念及探究自由落體運動的過程2掌握自由落體運動的規(guī)律，并能運用其解決實際問題教學(xué)難點：1 自由落體運動的探究過程三教學(xué)目標(biāo)1知識與技能 （1）認(rèn)識自由落體運動，知道影響物體下落快慢的因素，理解自由落體運動是在理想條件下的運動，知道它是初速度為零的勻加速直線運動。 （2）能用打點計時器或其他實驗儀器得到相關(guān)的運動軌跡并能自主進行分析。 （3）知道什么是自由落體的加速度，知道它的方向，知道在地球上的不同地方，重力加速度大小不同。 （4）掌握自由落體運動的特點和規(guī)律并能夠運用自由落體規(guī)解決實際的問題。 （5）初步了解探索自然規(guī)律的科學(xué)方法培養(yǎng)學(xué)生的觀察、概括能力。過程與方法 （1）讓學(xué)生通過演示實驗的觀察、分析、思考，學(xué)會歸納和總結(jié)問題的方法，培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力，推理能力，掌握科學(xué)研究的方法。（2）讓學(xué)生經(jīng)歷探究自由運動運動性質(zhì)和規(guī)律的同時讓學(xué)生進一步體會科學(xué)探究方法。 情感態(tài)度與價值觀 （1）通過實驗探究，培養(yǎng)學(xué)生透過現(xiàn)象看本質(zhì)的認(rèn)識觀。 （2）滲透物理方法的教育，在研究物理規(guī)律的過程中抽象出一種物理模型自由落體。（3）培養(yǎng)學(xué)生的團結(jié)合作精神和協(xié)作意識。四教學(xué)準(zhǔn)備牛頓管，抽氣機，碟片，硬幣，紙片，電火花計時器，不同質(zhì)量的重錘，刻度尺，鐵架臺。五教學(xué)過程1.創(chuàng)設(shè)情境，關(guān)注社會的同時，引起疑問，構(gòu)建模型視頻1：“最美媽媽”吳菊萍伸手接住從10樓墜落的二歲妞妞。視頻2：跳傘運動員從高空跳下安全著陸。 這兩個視頻的主要目的使學(xué)生初步感知物體的下落，同時進行愛心、責(zé)任的教育。圖片展示生活中常見下落運動：早春露水從樹葉上落下，夏季的雷雨侵盆而下，深秋的樹葉從樹上飄落，嚴(yán)冬的鵝毛大雪飄飄揚揚。 讓學(xué)生知道落體運動是生活中一種比較常見的運動，是值得去進行研究的。提問：不同的物體，下落的快慢有哪些情況？回答：（1） 重的比輕的快（2） 一樣快（3） 輕的比重的快 讓學(xué)生利用桌上的器材通過實驗對以上的不同情況進行檢驗，實驗1：硬幣跟紙片從同一高度由靜止開始下落；硬幣（重物）比紙片（輕物）先落地；實驗2：硬幣跟紙團從同一高度由靜止開始下落；硬幣（重物）跟紙片（輕物）幾乎同時落地；實驗3：紙片跟紙團從同一高度由靜止開始下落；紙片（輕物）比紙團（重物）先落地。這個環(huán)節(jié)讓學(xué)生親身經(jīng)歷不同物體下落快慢的同時，激發(fā)學(xué)生的求知欲望。問：是什么原因?qū)е虏煌矬w下落快慢不一樣？學(xué)生思考，交流，討論，然后引導(dǎo)學(xué)生得到可能是由于空氣阻力使物體下落快慢變得如此復(fù)雜。演示實驗1：讓牛頓管跟外界空氣連通，讓羽毛跟鐵片從同一高度下落。演示實驗2：現(xiàn)場對牛頓管抽氣，讓羽毛跟鐵片從同一高度下落。學(xué)生通過體驗、演示實驗、討論和教師的引導(dǎo)，歸納：如果沒有空氣阻力作用時，物體只在重力作用下輕重不同的物體下落快慢相同。進一步引導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建自由落體運動模型，在學(xué)習(xí)知識的同時體會模型建立的思想與方法以及構(gòu)建理想化模型的意義。自由落體運動：物體只在重力作用下從靜止開始下落運動，叫自由落體運動。引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)運動條件：（1）從靜止開始運動（2）只受重力作用（當(dāng)空氣阻力影響很小可忽略不計時，實際物體的下落也可以看作自由落體運動）2.經(jīng)歷探究，感知概念，總結(jié)規(guī)律，感受科學(xué)研究方法，享受學(xué)習(xí)的樂趣（1）提出問題自由落體運動是怎樣的運動？（2）提出猜想組織學(xué)生進行討論，讓學(xué)生提出討論的結(jié)果并要求說出猜想的理由（3）設(shè)計方案 組織學(xué)生進行討論，確定實驗方案（可以提示或者引導(dǎo)學(xué)生回憶本章第一節(jié)“探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”這一部分的內(nèi)容，并從總受到啟發(fā)。） 方案1：利用打點計時器方案2：利用頻閃照相方案3：利用數(shù)字傳感器（4）獲取證據(jù) 學(xué)生分組實驗：利用打點計時器研究自由落體運動在該環(huán)節(jié)中，要密切關(guān)注學(xué)生的實驗操作，并同時做好指導(dǎo)，同時引導(dǎo)學(xué)生思考如何對紙帶進行分析。讓學(xué)生體會物理實驗在物理學(xué)研究中的作用。（5）總結(jié)規(guī)律采集學(xué)生數(shù)據(jù)，借助計算機畫出v-t圖像，引導(dǎo)學(xué)生歸納得到結(jié)論：自由落體運動是初速度為零的勻加速運動。提問：根據(jù)v-t圖像計算重錘下落的加速度？匯總每個小組的結(jié)果，引導(dǎo)學(xué)生歸納出加速度的特點，指導(dǎo)學(xué)生閱讀教材相關(guān)的內(nèi)容總結(jié)自由落體加速度的規(guī)律。結(jié)論： （1）在同一地點，一切物體自由落體運動的加速度相同，這個加速度叫自由落體加速度，也叫重力加速度。（2）在地球上的不同地方，重力加速度的值略有不同，從赤道到兩極，隨著緯度的增大，g值增大；（3）在通常的計算中，g取9.8m/s2,在粗略的計算中，還可以把g取10m/s2，方向都是豎直向下。進一步引導(dǎo)學(xué)生得出自由落體運動的規(guī)律：（1）vgt（2）xgt2/2（3）v2=2gx。3聯(lián)系實際，學(xué)以致用利用今天所學(xué)的知識，試估算：（1）妞妞從十樓墜下持續(xù)的時間，（2）妞妞被吳菊萍接住前的瞬間的瞬時速度。 引導(dǎo)學(xué)生如何把實際的問題抽象為一個物理的問題同時，通過計算結(jié)果的分析讓學(xué)生再次體會到“最美媽媽”的大愛精神，使學(xué)生從情感上得到熏陶。4課堂總結(jié)，點評讓學(xué)生概括總結(jié)本節(jié)的內(nèi)容，教師要能夠放開，