2.4.1 自由落體運動 教學(xué)設(shè)計-2023-2024學(xué)年高一上學(xué)期物理人教版（2019）必修第一冊

2.4.1自由落體運動教學(xué)設(shè)計-2023-2024學(xué)年高一上學(xué)期物理人教版（2019）必修第一冊課題：科目：班級：課時：計劃3課時教師：單位：一、課程基本信息1.課程名稱：自由落體運動

2.教學(xué)年級和班級：2023-2024學(xué)年高一上學(xué)期，物理人教版（2019）必修第一冊

3.授課時間：第9周，第3課時

4.教學(xué)時數(shù)：45分鐘二、教學(xué)目標(biāo)分析根據(jù)《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版2020年修訂）》的要求，本節(jié)課的教學(xué)目標(biāo)應(yīng)側(cè)重于培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)，具體包括物理觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究和科學(xué)態(tài)度與責(zé)任。

1.物理觀念：通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，使學(xué)生建立自由落體運動的物理模型，理解其概念和規(guī)律，培養(yǎng)學(xué)生的物理觀念。

2.科學(xué)思維：通過分析自由落體運動的條件、特點和規(guī)律，培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力和分析問題的能力。

3.科學(xué)探究：通過實驗探究自由落體運動的規(guī)律，培養(yǎng)學(xué)生的實驗操作能力和科學(xué)探究能力。

4.科學(xué)態(tài)度與責(zé)任：通過學(xué)習(xí)自由落體運動在實際生活中的應(yīng)用，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度和責(zé)任感，使學(xué)生認識到科學(xué)知識在生活中的重要作用。

本節(jié)課的教學(xué)目標(biāo)應(yīng)圍繞以上四個方面進行設(shè)計和實施，以達到培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)的目的。三、重點難點及解決辦法1.重點：自由落體運動的物理模型建立和規(guī)律理解

來源：《物理人教版（2019）必修第一冊》第2.4.1節(jié)內(nèi)容

解決方法：通過直觀的演示實驗，幫助學(xué)生建立物理模型，利用多媒體教學(xué)手段，形象地展示自由落體運動的規(guī)律，增強學(xué)生的直觀感受。

2.難點：自由落體運動的實驗探究和數(shù)據(jù)分析

來源：《物理人教版（2019）必修第一冊》第2.4.1節(jié)內(nèi)容

解決方法：設(shè)計分組實驗，讓學(xué)生親自動手操作，通過觀察和記錄數(shù)據(jù)，培養(yǎng)學(xué)生的實驗操作能力和數(shù)據(jù)分析能力。同時，利用信息技術(shù)手段，幫助學(xué)生分析實驗數(shù)據(jù)，找出規(guī)律。四、教學(xué)方法與策略1.教學(xué)方法：采用講授、討論、實驗和項目導(dǎo)向?qū)W習(xí)相結(jié)合的教學(xué)方法。通過講授，幫助學(xué)生建立自由落體運動的物理模型和理解其規(guī)律；通過討論，促進學(xué)生之間的交流和思考；通過實驗，培養(yǎng)學(xué)生的動手能力和科學(xué)探究能力；通過項目導(dǎo)向?qū)W習(xí)，讓學(xué)生在實際操作中深化對自由落體運動的理解和應(yīng)用。

2.教學(xué)活動設(shè)計：

a.角色扮演：安排學(xué)生扮演自由落體運動的觀察者和分析者，通過角色扮演，讓學(xué)生從不同的角度理解和分析自由落體運動。

b.實驗：設(shè)計分組實驗，讓學(xué)生親自動手操作，觀察自由落體運動的規(guī)律。通過實驗，培養(yǎng)學(xué)生的實驗操作能力和數(shù)據(jù)分析能力。

c.游戲：設(shè)計相關(guān)的物理游戲，如自由落體運動競賽，讓學(xué)生在游戲中加深對自由落體運動的理解和應(yīng)用。

3.教學(xué)媒體和資源使用：

a.PPT：制作精美的PPT，展示自由落體運動的物理模型、規(guī)律和實驗數(shù)據(jù)，幫助學(xué)生直觀地理解和掌握自由落體運動。

b.視頻：播放相關(guān)的物理實驗視頻，讓學(xué)生直觀地觀察和理解自由落體運動的規(guī)律。

c.在線工具：利用在線工具，如物理模擬軟件，幫助學(xué)生模擬自由落體運動的實驗，加深對自由落體運動的理解。五、教學(xué)實施過程1.課前自主探索

教師活動：布置預(yù)習(xí)任務(wù)，要求學(xué)生閱讀教材，了解自由落體運動的物理模型和規(guī)律。

學(xué)生活動：學(xué)生通過自主閱讀教材，初步了解自由落體運動的物理模型和規(guī)律。

采用的教學(xué)方法：講授法、自主學(xué)習(xí)法

教學(xué)手段：教材、網(wǎng)絡(luò)資源

作用和目的：幫助學(xué)生建立物理模型，理解自由落體運動的規(guī)律，為后續(xù)的課堂教學(xué)打下基礎(chǔ)。

2.課中強化技能

教師活動：

a.通過PPT展示自由落體運動的物理模型和規(guī)律，引導(dǎo)學(xué)生理解和掌握。

b.分組實驗，指導(dǎo)學(xué)生進行實驗操作，觀察自由落體運動的規(guī)律。

c.討論環(huán)節(jié)，引導(dǎo)學(xué)生分析和討論自由落體運動的條件、特點和規(guī)律。

學(xué)生活動：

a.學(xué)生通過PPT展示，進一步理解和掌握自由落體運動的物理模型和規(guī)律。

b.分組實驗，學(xué)生親自動手操作，觀察自由落體運動的規(guī)律。

c.討論環(huán)節(jié)，學(xué)生積極參與分析和討論，培養(yǎng)科學(xué)思維和交流能力。

采用的教學(xué)方法：講授法、實驗法、討論法

教學(xué)手段：PPT、實驗器材、網(wǎng)絡(luò)資源

作用和目的：通過實驗和討論，強化學(xué)生對自由落體運動的規(guī)律的理解和掌握，培養(yǎng)學(xué)生的實驗操作能力和科學(xué)思維能力。

3.課后拓展應(yīng)用

教師活動：布置課后作業(yè)，要求學(xué)生結(jié)合本節(jié)課所學(xué)，分析實際生活中的自由落體運動現(xiàn)象，并撰寫分析報告。

學(xué)生活動：學(xué)生結(jié)合本節(jié)課所學(xué)，分析實際生活中的自由落體運動現(xiàn)象，撰寫分析報告。

采用的教學(xué)方法：自主學(xué)習(xí)法、實踐法

教學(xué)手段：教材、網(wǎng)絡(luò)資源

作用和目的：通過課后作業(yè)，鞏固學(xué)生對自由落體運動的理解和應(yīng)用，培養(yǎng)學(xué)生將理論知識應(yīng)用于實際生活中的能力。六、知識點梳理1.自由落體運動的定義和條件

-自由落體運動是指在真空中，不受任何外力作用下，物體從靜止開始下落的運動。

-自由落體運動的條件包括：物體在真空中，沒有空氣阻力，物體從靜止開始下落。

2.自由落體運動的物理模型

-自由落體運動的物理模型是一個理想的物理模型，用于描述物體在真空中下落的運動。

-物理模型包括物體的質(zhì)量、初速度、重力加速度、下落時間和下落距離等要素。

3.自由落體運動的規(guī)律

-自由落體運動的規(guī)律可以用以下公式表示：

\[s=\frac{1}{2}gt^2\]

-其中，\(s\)表示下落距離，\(g\)表示重力加速度，\(t\)表示下落時間。

4.自由落體運動的加速度

-自由落體運動的加速度是由重力引起的，在真空中，加速度為\(g=9.8\text{m/s}^2\)。

5.自由落體運動的實際應(yīng)用

-自由落體運動的規(guī)律在實際生活中有廣泛的應(yīng)用，例如：跳傘、自由落體運動測試、自由落體運動計算等。

6.自由落體運動的誤差分析

-在實際的自由落體運動實驗中，由于空氣阻力的影響，物體下落的實際速度和理論速度會有所不同，需要進行誤差分析。

7.自由落體運動的實驗方法

-自由落體運動的實驗方法通常包括：自由落體運動實驗裝置、自由落體運動傳感器、自由落體運動數(shù)據(jù)采集和分析等。

8.自由落體運動的實驗數(shù)據(jù)處理

-在自由落體運動實驗中，需要對實驗數(shù)據(jù)進行處理，包括：實驗數(shù)據(jù)的采集、實驗數(shù)據(jù)的分析和實驗數(shù)據(jù)的誤差分析等。

9.自由落體運動的實驗結(jié)果分析

-在自由落體運動實驗中，需要對實驗結(jié)果進行分析，包括：實驗結(jié)果的準(zhǔn)確性、實驗結(jié)果的可信度和實驗結(jié)果的應(yīng)用價值等。

10.自由落體運動的實驗結(jié)果討論

-在自由落體運動實驗中，需要對實驗結(jié)果進行討論，包括：實驗結(jié)果的誤差來源、實驗結(jié)果的改進措施和實驗結(jié)果的應(yīng)用前景等。七、反思改進措施a.實驗教學(xué)的引入：通過分組實驗，讓學(xué)生親自動手操作，觀察自由落體運動的規(guī)律，培養(yǎng)學(xué)生的實驗操作能力和科學(xué)探究能力。

b.項目導(dǎo)向?qū)W習(xí)：設(shè)計相關(guān)的物理游戲，如自由落體運動競賽，讓學(xué)生在游戲中加深對自由落體運動的理解和應(yīng)用。

c.多媒體教學(xué)手段的應(yīng)用：利用PPT、視頻等多媒體教學(xué)手段，形象地展示自由落體運動的規(guī)律，增強學(xué)生的直觀感受。

2.存在主要問題

a.實驗操作的規(guī)范性問題：在實驗過程中，部分學(xué)生操作不規(guī)范，影響實驗結(jié)果的準(zhǔn)確性。

b.實驗數(shù)據(jù)的處理和分析能力不足：部分學(xué)生在實驗數(shù)據(jù)處理和分析方面存在困難，影響對自由落體運動的深入理解。

c.學(xué)生參與度不高：在課堂討論和互動環(huán)節(jié)，部分學(xué)生參與度不高，影響教學(xué)效果。

3.改進措施

a.加強實驗操作培訓(xùn)：在實驗前，對學(xué)生的實驗操作進行規(guī)范培訓(xùn)，確保實驗的準(zhǔn)確性和規(guī)范性。

b.提高實驗數(shù)據(jù)處理和分析能力的指導(dǎo)：在實驗過程中，加強對學(xué)生的指導(dǎo)，幫助學(xué)生正確處理和分析實驗數(shù)據(jù)。

c.提高學(xué)生參與度的措施：通過設(shè)置有趣的物理游戲和討論話題，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生的參與度。八、板書設(shè)計-自由落體運動：物體在真空中，不受任何外力作用下，從靜止開始下落的運動。

-條件：物體在真空中，沒有空氣阻力，物體從靜止開始下落。

2.自由落體運動的物理模型

-物理模型：物體的質(zhì)量、初速度、重力加速度、下落時間和下落距離等要素。

3.自由落體運動的規(guī)律

-規(guī)律：\(s=\frac{1}{2}gt^2\)

-其中，\(s\)表示下落距離，\(g\)表示重力加速度，\(t\)表示下落時間。

4.自由落體運動的加速度

-加速度：\(g=9.8\text{m/s}^2\)

5.自由落體運動的實際應(yīng)用

-應(yīng)用：跳傘、自由落體運動測試、自由落體運動計算等。

6.自由落體運動的實驗方法

-實驗方法：自由落體運動實驗裝置、自由落體運動傳感器、自由落體運動數(shù)據(jù)采集和分析等。

7.自由落體運動的實驗數(shù)據(jù)處理

-數(shù)據(jù)處理：實驗數(shù)據(jù)的采集、實驗數(shù)據(jù)的分析和實驗數(shù)據(jù)的誤差分析等。

8.自由落體運動的實驗結(jié)果分析

-結(jié)果分析：實驗結(jié)果的準(zhǔn)確性、實驗結(jié)果的可信度和實驗結(jié)果的應(yīng)用價值等。

9.自由落體運動的實驗結(jié)果討論

-結(jié)果討論：實驗結(jié)果的誤差來源、實驗結(jié)果的改進措施和實驗結(jié)果的應(yīng)用前景等。課后拓展1.拓展內(nèi)容：

a.閱讀材料：推薦學(xué)生閱讀《物理人教版（2019）必修第一冊》第2.4.1節(jié)的內(nèi)容，加深對自由落體運動的理解。

b.視頻資源：推薦學(xué)生觀看與自由落體運動相關(guān)的科普視頻，如《自由落體運動：從伽利略到現(xiàn)代物理》，幫助學(xué)生更直觀地了解自由落體運動的原理和應(yīng)用。

c.在線資源：鼓勵學(xué)生訪問相關(guān)的在線教育平臺，如“國家精品在線開放課程”，學(xué)習(xí)自由落體運動的實驗設(shè)計和數(shù)據(jù)分析方法。

2.拓展要求：

a.自主學(xué)習(xí)：鼓勵學(xué)生在課后自主學(xué)習(xí)，通過閱讀材料和觀看視頻資源，加深對自由落體運動的理解。

b.實驗設(shè)計：要求學(xué)生根據(jù)本節(jié)課所學(xué)，設(shè)計一個自由落體運動的實驗方案，包括實驗?zāi)康?、實驗步驟、實驗數(shù)據(jù)分析和實驗結(jié)果討論等。

c.交流分享：鼓勵學(xué)生在班級群里分享自己的實驗設(shè)計和學(xué)習(xí)心得，促進學(xué)生之間的交流和合作。

d.教師指導(dǎo)：教師可提供必要的指導(dǎo)和幫助，如解答疑問、提供實驗設(shè)計的建議等，幫助學(xué)生更好地完成課后拓展任務(wù)。課堂-提問：通過提問的方式，了解學(xué)生對自由落體運動的物理模型、規(guī)律和應(yīng)用的理解程度。

-觀察：觀察學(xué)生在課堂上的表現(xiàn)，如積極參與討論、認真聽講、正確回答問題等，了解學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度和參與度。

-測試：通過課堂測試，了解學(xué)生對自由落體運動的掌握程度，及時發(fā)現(xiàn)問題并進行解決。

2.作業(yè)評價

-作業(yè)完成情況：檢查學(xué)生的作業(yè)完成情況，包括作業(yè)的整潔度、準(zhǔn)確