運(yùn)動(dòng)的合成與分解教學(xué)設(shè)計(jì)

中學(xué)物理改革創(chuàng)新大賽課堂教學(xué)設(shè)計(jì)方案課題《運(yùn)動(dòng)的合成與分解》設(shè)計(jì)者王永工作單位安徽省蚌埠市固鎮(zhèn)一中課題

設(shè)計(jì)者工作單位安徽省蚌埠市固鎮(zhèn)一中教材依據(jù)指導(dǎo)思想設(shè)計(jì)依據(jù)①教學(xué)目標(biāo)的設(shè)計(jì)課題

設(shè)計(jì)者工作單位安徽省蚌埠市固鎮(zhèn)一中教材依據(jù)指導(dǎo)思想設(shè)計(jì)依據(jù)①教學(xué)目標(biāo)的設(shè)計(jì)③探究內(nèi)容的設(shè)計(jì)運(yùn)動(dòng)的合成與分解一.整體設(shè)計(jì)依據(jù)人民教育出版社普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書第六章《曲線運(yùn)動(dòng)》第二節(jié)《運(yùn)動(dòng)的合成與分解》。《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)》中明確提出，高中物理課程應(yīng)促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，讓學(xué)生積極參與，樂于探究，勇于實(shí)驗(yàn)，勤于思考，提供多樣化的教學(xué)方式幫助學(xué)生學(xué)習(xí)物理知識(shí)與技能，培養(yǎng)其科學(xué)探究能力，使其形成科學(xué)態(tài)度與科學(xué)精神。本節(jié)課的教學(xué)設(shè)計(jì)以《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)》所提出的這種思想為指導(dǎo)。~~課堂教學(xué)設(shè)計(jì)中考慮以下依據(jù)《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)》指出，科學(xué)探究既是學(xué)生的學(xué)習(xí)目標(biāo)，又是重要的教學(xué)方式之一?！稑?biāo)準(zhǔn)》還強(qiáng)調(diào)了物理課程應(yīng)該讓學(xué)生“經(jīng)歷”、“參與”過程，學(xué)習(xí)探究方法，具備一定的探究能力?！稑?biāo)準(zhǔn)》對(duì)科學(xué)探究的內(nèi)容、基本要素和基本要求做了詳盡的闡釋。建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論對(duì)物理探究教學(xué)具有重要啟示，其核心思路是：①創(chuàng)設(shè)情境（真實(shí)的和模擬真實(shí)的）。②通過新舊知識(shí)之間聯(lián)系的線索，協(xié)助學(xué)生建構(gòu)當(dāng)前所學(xué)知識(shí)的意義。③組織合作學(xué)習(xí)（交流）二.教學(xué)設(shè)計(jì)思路《標(biāo)準(zhǔn)》對(duì)這部分內(nèi)容的要求是：會(huì)用運(yùn)動(dòng)的合成與分解的方法分析拋體運(yùn)動(dòng)。在教學(xué)目標(biāo)的設(shè)計(jì)上，以《標(biāo)準(zhǔn)》為依據(jù)，認(rèn)真研究課本的編寫思路，考慮前后相關(guān)內(nèi)容的學(xué)習(xí)，結(jié)合學(xué)生的學(xué)習(xí)水平制定了具體而可操作的目標(biāo)。以問題探究為中心，展開教學(xué)活動(dòng)；積極創(chuàng)設(shè)實(shí)驗(yàn)情境，讓學(xué)生置身與問題與情境之中；組織學(xué)生的自主探究，交流、合作，在探究中完成教學(xué)目標(biāo)。具體的設(shè)計(jì)安排可以體現(xiàn)在課堂教學(xué)模式中：②教學(xué)^^略的設(shè)計(jì)本節(jié)課主要設(shè)計(jì)了兩個(gè)探究內(nèi)容：一是探究合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)的位移關(guān)系、速度關(guān)系、加速度關(guān)系；二是探究兩種特殊情況下運(yùn)動(dòng)的合成的結(jié)果。先通過自行設(shè)計(jì)制作的《運(yùn)動(dòng)的合成與分解實(shí)驗(yàn)儀》對(duì)兩個(gè)問題進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究，然后在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上對(duì)兩個(gè)問題進(jìn)行理論探究。

④教學(xué)情境的設(shè)計(jì)情境學(xué)習(xí)的意義在于，讓學(xué)生置身于有意義的情境中，對(duì)知識(shí)進(jìn)行主體性的建構(gòu)，發(fā)揮真實(shí)的情境在學(xué)習(xí)中的作用，獲得積極有效的認(rèn)知，促進(jìn)知識(shí)的遷移。本節(jié)課中為了充分地創(chuàng)設(shè)情境，做了以下設(shè)計(jì)：.通過塔吊模型的實(shí)驗(yàn)建立真實(shí)的情境，引入合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)的概念；.通過蠟塊實(shí)驗(yàn)和斜槽小球?qū)嶒?yàn)的具體情境，認(rèn)識(shí)合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)；.利用運(yùn)動(dòng)的合成與分解實(shí)驗(yàn)儀，為學(xué)生提供研究合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)關(guān)系的實(shí)驗(yàn)情境；.利用動(dòng)畫展示和視頻展示，為學(xué)生創(chuàng)設(shè)虛擬式的情境；.通過課堂上的交流活動(dòng)，積極建構(gòu)問題性情境。⑤教學(xué)資源的設(shè)計(jì)見內(nèi)容六。三.教學(xué)目標(biāo)知識(shí)與技能①通過幾個(gè)實(shí)驗(yàn)認(rèn)識(shí)合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)，知道合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)具有等時(shí)性。②理解合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)的位移關(guān)系、速度關(guān)系、加速度關(guān)系都遵循平行四邊形定則。③能用平行四邊形定則處理簡單的運(yùn)動(dòng)的合成與分解的問題。④提高學(xué)生的觀察能力和動(dòng)手能力。過程與方法①在學(xué)習(xí)中體會(huì)物理學(xué)中研究物體的運(yùn)動(dòng)所常用的位置坐標(biāo)的方法。②學(xué)習(xí)與體會(huì)物理學(xué)中研究問題的一種方法，將曲線運(yùn)動(dòng)分解為直線運(yùn)動(dòng)來處理③通過實(shí)驗(yàn)，親身體驗(yàn)探究的過程，學(xué)習(xí)探究的方法。④經(jīng)過理論探究，總結(jié)物理規(guī)律，解釋實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。情感態(tài)度與價(jià)值觀①親歷實(shí)驗(yàn)過程，激發(fā)對(duì)科學(xué)研究的興趣，體驗(yàn)科學(xué)探究的快樂。②幫助學(xué)生形成理論聯(lián)系實(shí)際的科學(xué)態(tài)度。③在學(xué)習(xí)中提高自主的意識(shí)，在交流中培養(yǎng)合作的精神。四.教學(xué)重點(diǎn)①通過科學(xué)探究找到合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)的具體關(guān)系。②初步掌握運(yùn)動(dòng)的合成與分解的研究方法。五.教學(xué)難點(diǎn)①用合成和分解的方法解決有關(guān)具體問題。②理解兩個(gè)直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)可以是直線運(yùn)動(dòng)，也可以是曲線運(yùn)動(dòng)六.教學(xué)資源教學(xué)儀器在本節(jié)課的教學(xué)中，最大的困難是所學(xué)的知識(shí)缺乏實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)，僅借助于教材中所安排的蠟塊運(yùn)動(dòng)的演示實(shí)驗(yàn)，不足以幫助學(xué)生建立清晰的物理情景，更不能提供學(xué)生可以親自參與的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)。因此，我們自制了相關(guān)的教學(xué)儀器，也改進(jìn)了原有實(shí)驗(yàn)，這樣，通過更多的演示實(shí)驗(yàn)可以給學(xué)生創(chuàng)設(shè)情境，借助自制的教學(xué)儀器可以開展實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)，從而改變教學(xué)方式，豐富教學(xué)內(nèi)容，創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境，提高學(xué)習(xí)興趣，突出重點(diǎn)，突破難點(diǎn)，輕松愉快地完成學(xué)習(xí)目標(biāo)。①運(yùn)動(dòng)的合成與分解實(shí)驗(yàn)儀這是我自行設(shè)計(jì)制作的學(xué)生實(shí)驗(yàn)儀器，如圖1,在方形的底座上，安裝了一個(gè)正方形的邊框，框內(nèi)的底座上放置帶有方格的透明塑料板，構(gòu)成坐標(biāo)平面，儀器中間有兩組互相垂直的可沿邊框自由移動(dòng)的滑桿，每個(gè)滑桿的邊緣固定著一支記錄筆，用來記錄X方向或Y方向上的運(yùn)動(dòng)，在滑桿的交叉點(diǎn)有一個(gè)聯(lián)動(dòng)裝置，固定其上的記錄筆可以記錄合運(yùn)動(dòng)的軌跡。用這套儀器可以記錄合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)圖1動(dòng)，研究合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)的關(guān)系。②塔吊運(yùn)送貨物模型儀器結(jié)構(gòu)和組成如圖2,用手拉線，提供傳動(dòng)裝置可以提升貨物，貨物上裝有激光器和記錄筆，用來在玻璃板上展示和記錄貨物的運(yùn)動(dòng)。演示時(shí)，讓學(xué)生從不同的方位觀察貨物的運(yùn)動(dòng)，從而在教學(xué)中順利地引入合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)的概念。圖2③蠟塊實(shí)驗(yàn)如圖3,在課本演示實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，做了兩點(diǎn)改進(jìn)，一是在玻璃管上作出起點(diǎn)的標(biāo)記，便于觀察記錄；二是制作一個(gè)帶有套管的裝置，將玻璃管固定在氣墊導(dǎo)軌的滑塊上，讓它隨滑塊一起在氣墊導(dǎo)軌沿著水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)。圖3④斜槽小球?qū)嶒?yàn)如圖4,在魯科版和司南版的教材中，這節(jié)課都安排了這個(gè)實(shí)驗(yàn)，我重新設(shè)計(jì)制作了這套器材。

參考資料著作張大昌主編：《普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書?物理2》，人民教育出版社。周譽(yù)藹主編：《普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書?物理2教師教學(xué)用書》，人民教育出版社。廖伯琴主編：《普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書?物理2教師用書》，山東科學(xué)技術(shù)出版社。廖伯琴主編：《高中新課程必修課教與學(xué)?物理》，北京大學(xué)出版社。廖伯琴主編：《物理探究式教學(xué)設(shè)計(jì)與案例分析》，高等教育出版社。陳峰主編：《高中物理新課程案例與評(píng)析》，高等教育出版社。網(wǎng)站人民教育出版社：http：//www.P/中學(xué)物理園丁之家：http：///ydzj/wlja/glwl.Htm多媒體資源⑴多媒體設(shè)備。⑵課件中包含以下的文件類型：①powerpoint演示文稿；②三個(gè)flash動(dòng)畫文件；③jpeg格式的照片；④avi視頻文件。圖例說明1=1開始結(jié)束/7學(xué)生活動(dòng)II資源利用判斷決策教師活動(dòng)

資源利用判斷決策■■■■■■教學(xué)程序與具體事件學(xué)習(xí)內(nèi)容教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)思想設(shè)疑激趣⑴實(shí)驗(yàn)引入合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)的概念等效思想【演示】分別從正面、側(cè)面、上面觀測塔吊中貨物的運(yùn)動(dòng)。【弓|導(dǎo)】運(yùn)動(dòng)的等效替代?！疽搿亢线\(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)的概念?！居^察】觀察貨物的幾個(gè)運(yùn)動(dòng)。【思考】思考幾個(gè)運(yùn)動(dòng)的聯(lián)系?！韭?lián)想遷移】回想合力與分力建立合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)的概念。通過激光器和記錄筆在玻璃板上留下物體的運(yùn)動(dòng)軌跡，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。從等效思想聯(lián)想遷移，引入概念。深入認(rèn)識(shí)⑵)演示實(shí)驗(yàn)認(rèn)識(shí)紅蠟塊實(shí)驗(yàn)中的合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)【演示】演示玻璃管靜止時(shí)紅蠟塊的勻速上升、玻璃管在氣墊導(dǎo)軌上的勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)紅蠟塊的運(yùn)動(dòng)?！咎釂枴空f出其中的合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)。【觀察】觀察與紅蠟塊有關(guān)的幾個(gè)運(yùn)動(dòng)。【分析判斷】找出合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)。通過具體問題深入認(rèn)識(shí)合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)。⑶演示實(shí)驗(yàn)分析斜槽小球?qū)嶒?yàn)中的分運(yùn)動(dòng)，了解這個(gè)實(shí)驗(yàn)中的分運(yùn)動(dòng)互不影響【演示】同時(shí)釋放兩個(gè)小球，觀察它們是否相碰?！咎釂枴啃∏蛳嗯稣f明什么？【觀察】觀察現(xiàn)象，思考問題?！舅伎俭w會(huì)】小球在水平方向上的分運(yùn)動(dòng)是勻速直線運(yùn)動(dòng)，小球在水平方向和豎直方向的分運(yùn)動(dòng)互不影響。學(xué)習(xí)體會(huì)實(shí)驗(yàn)研究方法，了解一些問題中分運(yùn)動(dòng)互不影響。引入課題⑷研究思路明確本節(jié)課的研究內(nèi)容，確定研究思路。【引入】本節(jié)課的研究內(nèi)容是合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)的關(guān)系。【引|導(dǎo)】確定位置坐標(biāo)的方法，建立平面直角坐標(biāo)系?！绢I(lǐng)會(huì)】確定本節(jié)課的研究內(nèi)容，明確研究思路。引入課題，確定研究思路。創(chuàng)設(shè)情景⑸熟悉器材認(rèn)識(shí)我們自制的實(shí)驗(yàn)儀器《運(yùn)動(dòng)的合成與分解實(shí)驗(yàn)器》?！菊故尽客ㄟ^視頻文件，展示和介紹實(shí)驗(yàn)儀器?！菊J(rèn)識(shí)】熟悉實(shí)驗(yàn)儀器的組成，各部件的作用。幫助學(xué)生熟悉實(shí)驗(yàn)儀器。⑹動(dòng)手嘗試親自動(dòng)手，操作嘗試，學(xué)習(xí)使用方法?！窘M織】鼓勵(lì)學(xué)生大膽嘗試，指導(dǎo)學(xué)生掌握操作要領(lǐng)?！緞?dòng)手操作】學(xué)生動(dòng)手嘗試，初步協(xié)同配合，試探記錄運(yùn)動(dòng)軌跡。初步使用實(shí)驗(yàn)儀器，創(chuàng)設(shè)具體的學(xué)習(xí)情境。

提出問題⑺小組討論提出問題提出有關(guān)合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)的具體問題，如各個(gè)物理量的關(guān)系；合運(yùn)動(dòng)在什么條件下為直線運(yùn)動(dòng)，什么條件下為曲線運(yùn)動(dòng)?！窘M織】提出要求，小組討論?！咎釂枤w納】組織小組代表發(fā)言，提出具體問題，將問題進(jìn)行歸納和呈現(xiàn)?！拘〗M討論】觀察、思考、發(fā)現(xiàn)、討論、總結(jié)相關(guān)的問題?！敬戆l(fā)言】一位同學(xué)表述小組所提出的問題在一定的物理情景下，鼓勵(lì)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題，提出問題。實(shí)驗(yàn)探究⑻)自主探究探究合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)的位移關(guān)系。探究如何得到合運(yùn)動(dòng)是直線運(yùn)動(dòng)或曲線運(yùn)動(dòng)?！狙不刂笇?dǎo)】巡視各小組的實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)，回答學(xué)生所提出的問題，指出不足之處，不去控制和干擾學(xué)生的探究活動(dòng)。【實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)】對(duì)問題提出猜想與假設(shè)；相互交流設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案；相互合作進(jìn)行實(shí)驗(yàn)；采集和分析數(shù)據(jù)。讓學(xué)生親歷實(shí)驗(yàn)探究的過程，學(xué)習(xí)科學(xué)探究的方法，學(xué)會(huì)合作與交流。交流探討⑼師生交流得出合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)的位移關(guān)系遵循平行四邊形定則?！疽龑?dǎo)討論】組織學(xué)生發(fā)表觀點(diǎn)?！究偨Y(jié)歸納】合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)的位移關(guān)系所遵循的規(guī)律?！窘涣饔懻摗啃〗M代表發(fā)言，說明研究方法，展示研究過程，得出研究結(jié)果。其他同學(xué)質(zhì)疑，補(bǔ)充，完善實(shí)驗(yàn)結(jié)論。經(jīng)歷理論探究的過程，學(xué)習(xí)科學(xué)探究的方法，體會(huì)物理規(guī)律得出的過程。⑽自由交流得出合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)的速度關(guān)系和加速度關(guān)系遵循平行四邊形定則。【提出問題】合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)的速度關(guān)系和加速度關(guān)系是怎樣的？【組織討論】聽取學(xué)生的觀點(diǎn)，不干預(yù)，不評(píng)價(jià)?！咀杂砂l(fā)言】同學(xué)們各自闡述自己的觀點(diǎn)，說明科學(xué)依據(jù)，可以從不同角度論證，也可以提出質(zhì)疑，討論修正。鼓勵(lì)學(xué)生發(fā)表觀點(diǎn)，相互交流討論，自己得出結(jié)論?？偨Y(jié)規(guī)律?歸納總結(jié)總結(jié)合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)的關(guān)系；引入運(yùn)動(dòng)的合成與分解。【歸納總結(jié)】【引入概念】什么叫運(yùn)動(dòng)的合成或運(yùn)動(dòng)的分解。【總結(jié)規(guī)律】【領(lǐng)會(huì)】運(yùn)動(dòng)的合成與分解的含義。得出探究的結(jié)論，引入應(yīng)用問題。?小組發(fā)言描述在什么情況下通過直線運(yùn)動(dòng)合成得到了直線運(yùn)動(dòng)或曲線運(yùn)動(dòng)?！咎釂枴俊菊f明】通過直線運(yùn)動(dòng)合成得到直線運(yùn)動(dòng)或曲線運(yùn)動(dòng)都有多種方式，本節(jié)課只研究兩個(gè)特例?！咀杂砂l(fā)言】描述實(shí)驗(yàn)條件，實(shí)驗(yàn)過程，展示實(shí)驗(yàn)結(jié)果。鼓勵(lì)學(xué)生展示自我，聽取別人的敘述，拓寬思路，全面而深入的考慮問題。

應(yīng)用解釋?共同分析理論探究相互垂直兩個(gè)勻速直線運(yùn)動(dòng)的合成?！痉治鍪痉丁吭诤诎迳险故狙芯窟^程。①位置坐標(biāo)②運(yùn)動(dòng)軌跡③位移關(guān)系④速度關(guān)系【展示解釋】動(dòng)畫展示蠟塊實(shí)驗(yàn)，解釋現(xiàn)象?！緟⑴c研究】明確研究思路，參與研究過程?！纠斫庹莆铡坑梦恢米鴺?biāo)的方法研究相互垂直兩個(gè)勻速直線運(yùn)動(dòng)的合成，解釋實(shí)驗(yàn)中所遇到的相應(yīng)問題。學(xué)習(xí)用位置坐標(biāo)的研究方法，處理運(yùn)動(dòng)的合成與分解的具體問題。?學(xué)生嘗試?yán)碚撎骄肯嗷ゴ怪钡膭蛩僦本€速運(yùn)動(dòng)與勻加速直線運(yùn)動(dòng)的合成。【組織】提出問題，鼓勵(lì)學(xué)生自主探究，要求一位同學(xué)上黑板展示研究過程，只要求研究位置和軌跡，課后再深入研究?！菊故窘忉尅縿?dòng)畫展示相互垂直的勻速直線速運(yùn)動(dòng)與勻加速直線運(yùn)動(dòng)的合成。【分析展示】(大致內(nèi)容)①位置坐標(biāo)②運(yùn)動(dòng)軌跡解釋實(shí)驗(yàn)中所遇到的相應(yīng)問題。嘗試用位置坐標(biāo)的研究方法，處理運(yùn)動(dòng)的合成與分解的問題，體會(huì)成功的快樂。反饋交流(15)提問答疑反饋學(xué)習(xí)這部分內(nèi)容還存在的疑問?！竟?導(dǎo)】引導(dǎo)學(xué)生提出問題?！窘忉尅抗膭?lì)學(xué)生回答，對(duì)于疑難問題，老師作答，或留下課后思考。【展示】播放關(guān)于圓周運(yùn)動(dòng)的動(dòng)畫?！举|(zhì)疑】提出學(xué)習(xí)中還存在的疑問?！窘涣鳌繃L試回答其他同學(xué)的問題。進(jìn)行教學(xué)反饋，解惑答疑，課堂小結(jié)?回顧總結(jié)總結(jié)本節(jié)內(nèi)容?！疽?導(dǎo)】本節(jié)我們學(xué)習(xí)了那些知識(shí)？我們嘗試了那些研究方法？學(xué)習(xí)本節(jié)內(nèi)容有什么意義？【總結(jié)】【回顧】【總結(jié)表達(dá)】進(jìn)行教學(xué)總結(jié)。情境學(xué)習(xí)要求為學(xué)生創(chuàng)設(shè)和建構(gòu)有趣的、真實(shí)的、完整的物