超重和失重(張晶)

超重和失重》教學設計方案張晶教學任務分析：本節(jié)課的三維目標制定如下：（一） 知識與技能1、認識超重和失重現象，知道超重和失重分別是物體對支持面的壓力或對懸繩的拉力大于和小于物體所受重力的情況。2、知道產生超重和失重的現象的條件。3、應用牛頓第二定律解釋超重和失重的原因。4、理解生活中的超重和失重現象，并能應用所學分析解決相關問題。（二）過程與方法通過生活體驗，發(fā)現問題，進行探究，培養(yǎng)學生的提出問題、猜想、設計方案，分析研究歸納等科學探究的素養(yǎng)，并能利用理論分析實際問題的能力。（三）情感態(tài)度與價值觀從生活中發(fā)現問題，進行科學探究，體驗科學發(fā)現的過程，感情科學規(guī)律從生活實踐中總結出來，運用科學規(guī)律解釋一些常規(guī)現象，感悟科學理論對實踐的指導作用。教學重點、難點：重點：1、理解超重和失重分別是指物體對支持面的壓力或對懸繩的拉力大于和小于物體所受重力的情況。2、產生超重和失重現象的條件。難點：對超重和失重現象的理解及產生超重和失重現象時，物體所受重力不變。學習者分析：1、學生已經學完牛頓三大定律的理論知識，但缺乏實際的應用，對概念的理解上還很抽象，通過本節(jié)課的學習，應幫助學生建立一個生動活潑的場景，利于學生的理解消化，同時也立足于學以致用，應舉大量的實際例子，供學生分析解決，提高學生的能力；2、本節(jié)課的理論知識來源于生活中的大量事例，但學生對新事物新情況了解較為片面，不能很好地由感性認識提升理性認識，應通過本節(jié)的學習讓學生掌握分析現象的一般方法，成為終身學習的基礎。教學設計：1、教學模式（自）學——（導）學——（互）學2、教學方法探究式教學：現象——猜想——驗證——結論——應用教學用具：1、演示教具：超重和失重演示器、錄像資料、自制課件、2、學生自備用具（由學生自己設計實驗）3、學生根據各組討論的問題制作的幻燈片4、超重和失重研究活動記錄表、tri課前布置：要求學生提前一星期準備:1、攝像:生活中的超重和失重現象

2、資料:關于超重和失重（圖書或上網）3、 制作:說明超重和失重現象教學流程：錄像資料激情引入課堂展示評價設計方案提出問題錄像資料激情引入課堂展示評價設計方案提出問題教學過程設計：一、激情引入自從人造衛(wèi)星和宇宙飛船發(fā)射成功以來，人們經常談到超重和失重，生活中有哪些超重和失重現象？究竟什么是超重和失重呢？超重和失重是怎樣產生的呢？這個問題由同學們通過自己的學習和研究來回答好嗎？下面我們就開始“基礎性”課題——超重和失重（播放錄像資料）二、新課教學一）基礎性課題——超重和失重（展示研究成果）

1、小組（8人）內交流同學們根據教師提供的課題，相關資料（含教材），課前收集知識信息。將獲取的知識、論證材料（含實驗）、疑點投入與學習小組內，通過討論，進一步論證，解疑、歸納形成小組的結論，疑點。此過程教師要聽取不同見解、觀點，掌握導的依據。2、集體歸納，重點突出各小組代表發(fā)言，匯報學習成果，將本組形成的論證，結論，疑點（包括自己設計的實驗），擺在全班學生面前（重點、要點、板書）。在代表發(fā)言論證的過程中，允許組內同學補充，同時，也允許其它小組成員打斷論述者的發(fā)言，回答疑點在討論歸納結論的過程中，教師及時引導學生，抓住問題的本質，突出重點，理清思路。典型可以全班示范（含演示實驗）分組實驗探究A組:用彈簧秤演示超重和失重現象A組:用彈簧秤演示超重和失重現象B組：用手電筒演示超重和失重現象C組：用易拉罐演示完全失重現象D組：用體重計演示超重和失重現象A組：用彈簧秤演示超重和失重現象（結合多媒體）小組成員給其他小組發(fā)放了彈簧秤和鉤碼，請大家按照他們的敘述完成實驗并觀察現象。提出問題：1）向上加速提起鉤碼，研究彈簧秤讀數有何特點？2）如果使鉤碼向下加速運動至停止，彈簧秤讀數又有何變化？A組成員讓其他小組說出現象并結合自制課件講述研究成果。B組：用手電筒演示超重和失重現象（結合多媒體）請大家仔細觀察現象并提出問題：）將手電筒豎直向上放置，打開開關，旋松后蓋使小電珠恰能點亮。實驗時手持電筒，保持它在豎直方向，突然向上運動，你會看到小電珠是熄滅還是點亮呢？2）如果使上述電筒的后蓋稍許再旋松一點，直至小電珠剛剛熄滅，然后手持手電筒突然向下運動，小電珠是點亮還是熄滅呢？B組成員結合課件分析了現象產生的原因。C組：用易拉罐演示完全失重現象（結合多媒體）請大家仔細觀察現象并提出問題：用一個礦泉水瓶，在靠近底部的地方打一個小洞，用手指堵住洞，在里面裝上水。移開手指，水從洞中射出來，如放開手，讓瓶自由下落，在下落過程中，水是否從洞中射出？為什么？C組成員結合課件分析了現象產生的原因。C組成員提出一個疑問：將上述的礦泉水瓶豎直向上拋出會出現什么情況？為什么？D組：用體重計演示超重和失重現象（結合多媒體）D組成員邀請其他三組成員，一個同學站體重計上，其他同學注意體重計讀數提出問題：1）站體重計上的同學往下蹲，其他同學記錄體重計讀數的變化情況？2）站體重計上的同學往上站起，其他同學記錄體重計讀數的變化情況？3）為什么稱量體重時身體必須是靜止的？D組成員讓其他小組說出現象并結合自制課件講述研究成果。引導四個小組根據各組的實驗探究對超重和失重現象的理解及其產生的條件進行猜想。并要求各組板記、整理學生的猜想。（對每種猜想教師都表揚，說明學生經過思考，動了腦筋）對于各組成員所猜想是否正確，實驗是檢驗對否的最好的方法。下面我們通過師生共同完成特例研究來檢驗。二）深入探究過程選擇電梯運行中超重和失重現象的特殊例子來分析（課件展示）1、超重和失重現象的定義提問1：你乘坐電梯的時候有什么感受？教師活動：引導學生踴躍回答學生活動：學生根據課前探究，充分描述自己乘電梯時候的感受結論：統(tǒng)一大家的回答，并鼓勵有不同意見的同學課后再乘電梯，認真體會，也會發(fā)現有同樣的感受提問2：產生這種感覺的原因是什么？是錯覺？是重力改變？是對電梯的壓力改變？還是其它原因？教師活動：提出討論，并引導學生逐個分析判斷學生活動：學生首先會否定的是重力改變（理由：同一地方，物理重力大小只與質量有關），但對壓力改變與否會有不同答案目的：培養(yǎng)學生的好奇心和對問題提出質疑，并加以分析的能力提問3： 如何判斷是否是對電梯壓力改變了？應如何設計實驗？教師活動：使學生知道應用實驗來檢驗，并引導學生實驗設計學生活動：思考實驗設計方案，并回答實驗方案：將家用小型體重計帶到電梯中實驗，觀察電梯升降時，體重計的示數是否改變若變，則人對電梯的壓力改變。［同時糾正學生對體重計總是測量重力的誤解使學生明白測力計（體重計或彈簧秤等）讀數顯示的是壓力或拉力的大小］效果：由于學生的課前探究，該實驗設計很容易目的：使學生明白實踐是檢驗真理的唯一標準和培養(yǎng)其實驗設計能力步驟1：在前面實驗設計基礎上，播放課前老師拍攝的電梯運動時候體重計指針變化錄像教師活動：分階段播放，并要求學生仔細觀察，同時檢查與自己的探究卡的結論是否一致，做好記錄學生活動：觀看錄像，做好記錄結論：體重計的示數不總等于人的重力，因此電梯中的感受是由于人對電梯的壓力變化引起的目的：通過緩慢播放，使學生觀測更清楚，培養(yǎng)學生記錄實驗數據能力步驟2： 問：在電梯中的這種感覺在何種情況下也可以感受到？教師活動：引導學生踴躍回答學生活動：學生交流回答：蹦極、汽車忽然下坡和加速上坡、過山車、太空中，彈簧秤帶動物體變速向上或向下運動等結論：以上現象是大量存在的，有研究的必要目的：使學生對該現象有更深的體會，能建立更生動的物理情境步驟3：針對測力計大于、小于重力的兩種情況定義教師活動：引出定義，并分析超重與失重的本質學生活動：理解定義，做好筆記。根據定義，在探究卡上填寫各狀態(tài)下的超失重情況2、超重和失重現象產生的條件步驟1：猜想：根據現象，猜猜產生超重與失重的條件是什么？教師活動：引導學生踴躍回答學生活動：根據已有知識，進行猜測（一般的猜測有：與運動方向有關、與加速或減速有關、與合外力有關、與加速度有關等）目的：該活動符合分析問題的步驟，并滲透探究問題的一般方法效果：在學生所思所想上分析，否定學生錯誤猜想，肯定正確猜想，更有利于學生的理解步驟2：逐一分析學生的猜想，并在探究卡上填寫各狀態(tài)下的加速度方向情況教師活動：引導學生逐一分析猜想，并得出結論學生活動：學生根據探究卡逐一分析猜想的正確結論：得出超、失重的條件只和加速度的方向有關效果：通過探究卡的現象分析得出結論比理論推倒學生更容易接受3、超重和失重現象的解釋提出問題：根據探究卡，能否理由牛頓定律分析其中的“電梯加速向上時，加速度向上為何體重計示數大于物體的重力？教師活動：引導學生活動：分析解釋目的：運用牛頓定律解釋現象4、完全失重現象演示實驗：將一塊橡皮泥作為被測物體，掛在外殼品質較好的彈簧秤下端，讀出物體重量。在地面上墊一些質地較軟的材料來保護彈簧秤，選取一個合適的高度，將彈簧秤放開，讓彈簧秤與物體一同自由下落。提出問題：觀察此過程中彈簧秤的讀數。教師活動：引導學生仔細觀察學生活動：分析解釋目的：引出定義，并分析完全失重的本質上述過程是師生共同分析、推理、確定合理性的結果?？茨艿贸鍪裁唇Y論。跟你的猜想或假設有何異？你得出的結論是什么？對實驗探究結果偏差大的組要求疑難自己議，錯誤自己析，及時糾正探究中出現的問題。并再次解釋小組實驗現象及產生原因。（超重和失重的定義及其產生條件顯示在大屏幕上）（三）生活中的超重和失重現象（結合多媒體）A、B、C、D四個組將課前收集的超重和失重現象通過多媒體（圖片、文字、錄像等）展示在大家面前，小組代表邊敘述邊解釋。學生舉例：如挑擔子，由于扁擔兩邊的物體有規(guī)律的上下振動，肩上的壓力也就時大時小。又如蹦極運動中彈性長帶對人的拉力也會時大時小。乘車經過拱橋或加速下坡時，乘電梯，玩過山車，蕩“秋千”，蕩“海盜船”有超重和失重的“特殊感覺”等等。（四）“拓展性”課題——超重和失重現象的應用：（結合多媒體）“基礎性”課題研究的是單物體的超重和失重現象及其條件，為了拓寬知識，深化對超重和失重現象理解，我們進一步，研究學習物體內物體超重和失重問題，接著向學生展示“拓展性”課題（課下完成）1、完全失重條件下發(fā)生的現象2、利用失重條件的科學研究：制造理想的滾珠、玻璃纖維、泡沫金屬、特種合金3、能否提供一種方法，讓人們可以在軌道上正常運行的宇宙飛船中測量物體的質量？（五）課堂小結1、這堂課大家學到了什么？（引導學生從教學目標的三方面總結）2、大家還有什么疑問？3、大家還想知道些什么？（六）布置作業(yè)1、繼續(xù)完成“拓展性”課題2、請同學閱讀“失重和宇宙開發(fā)”一文，然后談談自己的太空試驗設想，可以充分發(fā)揮自己的想象力.三、教學反思新教材在高一《牛頓運動定律》中編排了“超重和失重”內容，學生只能是聽老師的講授，再根據牛頓運動定律得出超重與失重的含義，這樣，缺乏對超重與失重的進一步理解，更無法對超重與失重的現象現身體驗，我向學生們提出了對超重與失重的研究，并在高一年級進行實際地實踐。生活中存在一些超重與失重現象，通過學生們自己的勞動、合作、研究，對超重與失重現象親身地觀察、討論、分析，獲得第一手的實踐材料，達到對知識的獲得有一個全過程了解目的，同時激發(fā)學生們研究性學習的熱情、加深對超重與失重現象的理解。成功之處：1．創(chuàng)設情景物理教學要緊密聯(lián)系學生的生活實際，從學生的生活經驗和興趣愛好出發(fā)。為此，我創(chuàng)設了讓學生觀看的《人造衛(wèi)星和宇宙飛船》錄像，讓學生觀察、思考、解答，接著又創(chuàng)設了讓學生敘述生活中的超重和失重現象，再在此基礎上提出“究竟什么是超重和失重呢？”和“超重和失重是怎樣產生的呢？”問題。．自主探究同學們根據教師提供的課題，相關資料（含教材），課前收集知識信息。將獲取的知識、論證材料（含實驗）、疑點投入與學習小組內，通過討論，進一步論證，解疑、歸納形成小組的結論，疑點。各小組代表發(fā)言，匯報學習成果，將本組形成的論證，結論，疑點（包括自己設計的實驗），擺在全班學生面前（重點、要點、板書）。教師及時引導學生，抓住問題的本質，突出重點，理清思路。通過本節(jié)課學習，讓學生養(yǎng)成隨時把所學的物理知識應用于客觀實際、解決實際問題的好習慣。同時本節(jié)課通過老師與學生，學生與學生之間的民主交流，鼓勵學生突發(fā)奇想，創(chuàng)造性思維，發(fā)展學生的個性特長擺脫以往的灌輸式教學，采用探究式教學，學生思維非?；钴S，積極猜想，爭先恐后地加入到分析討論中，做到了讓學生在"活動"中學習，在"主動"中發(fā)展，在"合作"中增知，在"探究"中創(chuàng)新，從猜想中提升出正確結論，從現實感受提升到理性認識都取得了很好的效果。．實驗創(chuàng)新本節(jié)課以實驗為基礎，我采用鼓勵學生自己設計、動手做實驗，多媒體模擬實驗相結合，培養(yǎng)學生觀察和實驗設計能力，特別是超重和失重現象的演示實驗設計，充分體現物理學科以實驗事實為基礎，加以分析、歸納、推理的科學研究方法。．媒體的運用在教學手段上，我運用多媒體輔助手段，提高課堂教學的效率。特別是“電梯中的超重和失重”、“完全失重”兩個問題，通過多媒體演示，呈現了過程，激發(fā)學生的學習興趣，降低教學難度；揭示了規(guī)律，拓展思維的深度，培養(yǎng)學生解決問題的能力；展示了科學實驗方法，提高學生的實驗設計能力。這節(jié)課試圖通過探究性實驗教學，引導學生積極主動獲取知識，領悟科學研究的方法。并且綜合應用演示實驗、分組實驗和學生親自設計實驗等教學方法，使學習的時間最大限度還給學生，一改過去傳統(tǒng)的教師講，學生聽的教學模式，有利于知識的接受，并且調動學生學習的積極性和主動性。在實驗過程中，有些學生想法新穎，提出各自獨到見解，閃爍出智慧的光芒。這是在以往的課堂上看不到的。不足之處：本節(jié)課在討論交流中獲得知識，效果很好，教學過程是按照從情景設置——設疑——猜想——探究——點撥——歸納整理——應用進行的，這個整個教學流程的設計符合學生的認識規(guī)律，即從直覺思維到邏輯思維；從感性認識到理性認識，使同學由淺入深地掌握物理概念和規(guī)律。但是在實際的教學實施的過程中，大