“平抛运动”的高端教学设计[文档资料]

“ 平抛运动 ” 的高端教学设计 本文档格式为 WORD,感谢你的阅读。 随着课改的深入，备课的精细化成为了提高高中物理教学效果的有效手段，本文以人教版高中物理必修 2 教材中的平抛运动教学为例谈高端教学设计的几个构建 . 1 课前备课的分析 1.1 教材分析 本节课，课程标准的要求是： “ 学会用运动合成和分解的方法分析抛体运动 ”. 合成与分解这种等效分析法，在力的合成与分解中已经用到，在抛体运动中再次用到，凸显这种物理方 法的重要性 .抛体运动能够把匀速直线运动、自由落体运动、牛顿定律等运动学与动力学知识，以及带电粒子在电场中类平抛运动等知识前后联系起来，起到了非常重要的承上启下作用，是高中物理的重要内容 . 1.2 学情分析 在学习这节课前，学生已经学习了直线运动中的运动学和动力学的知识、描述曲线运动的基本物理量以及运动合成和分解等知识，这一节要求能用上述知识分析平抛运动，难点很多，如：怎么想到 “ 化曲为直 ” 等效思想、如何理论分析平抛运动的规律、如何设计实验验证猜想、如何从实际模型中抽象出平抛运动、如何求解飞行 时间与平抛速度等难点，根据这些特点在教学中设置趣味性、知识性、探究性兼具的物理情景和实验，激发学生的求知欲望和探究欲望，加强他们的理论分析能力，进一步培养他们的科学探究能力 . 1.3 教学起点、落点分析 本课教学设计的出发点是基于新课程倡导的探究性学习，采用 “ 以实验为基础、以探究为主线、以掌握物理方法和规律为目的 ” 的实验探究式教学模式 . “ 以实验为基础 ” ，将实验作为解决问题的突破口 .任何教师都无法代替学生的亲身动手体验，动手操作是学生参与学习，获取知识的重要方式 .整节课从引入到探 究到应用，每个环节都有不同类型的实验，把教师演示实验与学生实验相结合，经猜想、设计实验方案、探究规律、实例分析等环节体现了 “ 做中学 ” 的学习新理念 . “ 以探究为主线 ” ，将科学探究作为解决本节课问题的科学方法 .本节课改变以知识传承为目的传统教学模式，让学生经历平抛运动的科学探究的过程，学习科学研究方法，培养学生探索精神、实践能力以及创新意识，使学生掌握科学探究这种新的学习方式 . “ 以掌握物理方法和规律为目的 ” ，将平抛运动的研究方法和规律作为本节课的学习目标 .平抛运动的研究方法和规律在研究物体 运动的过程中有承上启下的作用，学生通过“ 课堂导学单 ” 的引导、合作探究，自主学习等方式，最终初步掌握平抛运动的运动研究方法和规律，完成本节课的学习目标 . 2 导入情境的设计 (1)课前视频：播放牛人超震撼滑雪大片近距离感受白色视界、赛车手和滑雪爱好者配合的完美表演、黄果树大瀑布三段视频 . (2)演示实验：抛苹果以及外包装给幸运同学 师：为什么抛的远近不同？ 生：空气阻力影响不同 . 师：物理中把空气阻力可以忽略不计的抛物运动叫抛体运动，抛泡沫 包装只能是一般曲线运动 . (3)列举实例：从课前视频中截取三张图片 (汽车斜上抛、滑雪者斜下抛、瀑布平抛 )从实际情景中引入课题 . 生：列举抛体运动的实例 (3 位同学回答 ). 师：若学生回答羽毛球平抛，要指出阻力不能忽略 . (4)小结：平抛运动的特点： (初速度、受力、运动性质 )：只受重力，速度水平， a=g的匀变速曲线运动 . 设计意图设置课前视频和演示实验，从生活情景中构建物理情景，既能活跃课堂气氛，又能让学生了解生活概念与 重点：平抛运动的规律 难点：平抛运动的研究方法 解决办法：通过演示实验、猜想、理论分析、实验设计验证等环节引导学生从实验与理论分析平抛运动，总结规律并分析实例学以致用 . 4 借助于教学目标促进学生创新的手段 4.1 限时讲授 学生是教学的主体，教师在教学过程中起主导性作用，既然是主导和主体的关系，那么知识和方法的得到都应该让学生自己去体验、去感悟、去解释和展示 .“ 限时讲授 ”的目的在于给学生的自主探究活动留下更多的时间，因为学习是从未知走向已知的摸索式、螺旋式前进过程，没有时间的保证，探究 无法真正施展 .“ 限时讲授 ” 是教师预设课堂教学的过程，旨在引发学生质疑，激发学生探究的欲望，催化学生自主探究后知识的生成，学生到底能够生成什么样的问题？多少时间能够探究得到知识？存在不确定性 .精心的预设能不能生成在教师原先设计的教学轨迹上，有没有意外产生？存在着不确定性 .不过学生的探究意识和探究能力却在摸索和探究的过程体验中不断地成长，其本身就是一种成功 . 4.2 合作学习 有效的教学应该面向全体学生，高效的教学应该不断生成新鲜事物和知识 .“ 合作学习 ” 体现了学生的主体性地位，在课堂上自己与其 他学生、与老师是合作伙伴的关系，是主人翁，这样的学习方式，即使学习存有疑惑，也会主动地寻求帮助，而不是像传统教学模式中等着老师把知识和方法灌输给自己 . 4.3 踊跃展示 教学目标完成的怎么样，让学生自己上来汇报 .“ 踊跃展示 ” 是学生自己汇报探究成果与他人进行实时交流互动的环节，这里的成果是自己探究得到的，是自主学习后的创造性成果，不再是教师要我学的、要求我记住并会用的知识 . 物理概念的区别，培养学生在生活中联系物理的习惯 . 3 探究活动设计 科学探究应该从学生思维 的发展出发，首先寻求物理规律的研究方法，接着再经历从定性探究到定量探究的过程，实现规律的获得，最后再将规律应用到实际问题之中，实现知识的内化 . 探究一平抛运动的研究方法 (1)演示实验： (自制教具如图 1 所示 )：水平气垫导轨，滑块，电磁铁，小铁球 ) . 师：介绍装置并演示：调节轨道水平，使滑块做匀速直线运动；控制滑块不动，使电磁铁断电，小球掉入小桶中 .提问： 如何使小球在这一装置中做匀速直线运动 小球还能掉进小桶中吗？说出理由 . 生：分组讨论，两个小组代表回答 . 师：实验并点评，学生已经有了用 “ 化曲为直 ” 等效思想分析问题的意识，这种等效思想用在曲线运动研究上就叫做 “ 运动的合成与分解 ”. (2)平抛运动的研究方法：运动的合成与分解 . 设计意图从教材的设置上看，前一节通过对 “ 红蜡块运动 ” 的分析，得出研究质点在平面内运动方法 运动合成与分解方法，主要侧重在运动的合成上；而平抛运动中的“ 化曲为直 ” 思想侧重在运动的分解上，从合成到分解有一个思维的阶梯 .通过自制教具，设置一个平抛运动实例让学生从分析问题中得出 “ 化曲为直 ” 这种重要的分析方法，比抽象地从上 一节内容直接导出要好的多，可以起到激活学生思维的作用 . 探究二定性分析平抛运动规律 (1)猜想并理论分析：水平、竖直方向的做什么运动 . 生：分组讨论，一个小组代表回答 . 师： 小结，课件展示理论分析的过程 . (2)设计实验：验证平抛运动在竖直方向做自由落体运动 . 生：分组讨论，一个小组代表回答 . 师：肯定学生回答并对设计方案提出建议 .如：要不要同一高度，如何证明同时落地等 . (3)实验验证：自制教具 “ 平抛运动规律演示仪 ”( 如图 2)验证研究的结论 . 师：介绍实验装置师生共同完成实验 . 让两小球从同一高度同时做平抛运动和自由落体运动； 让两小球从同一高滑下，并从同一竖直线做平抛运动和匀速直线运动； 三个球一起运动 . 生：设计实验的同学上台演示 . (4)播放 “ 单帧动画 ” ，进一步验证研究的结论 . 拍摄自制教具三球对比实验视频，利用 “Image Grabber ” 软件截取的单帧图片，利用 “ 美图秀秀 ” 把单帧图片合成一个慢板的 “ 单帧 gif 动画 ”. (5)结论：平抛运动在水平方 向做匀速直线运动，在竖直方向做自由落体运动 . (6)实例分析：再次分析演示实验中小球为什么还能掉进网袋里 . 设计意图突出物理科学探究的一般方法：观察现象 猜想 初步分析 实验探究 得出规律 实例分析 .利用自制教具以及多媒体技术，可以使理论的分析的结果直观的显现出来，充分显示出平抛运动的精妙，为定量分析平抛运动规律奠定了基础 . 探究三定量研究平抛运动的规律 如图 3 所示，一物体在竖直平面以初速度 v0从 O 点水平抛出，不计空气阻力，经时间 t 运动到 P 点，试回答以下问题： (1)建立合适的坐标系 . (2)P 点的速度 水平分速度 vx=；竖直分速度 vy=,合速度的大小 vt=,合速度的方向与水平方向夹角为 ， tan. (3)OP 的位移 水平分位移 x=；竖直分位移 y=,合位移的大小 s=,合位移的方向与水平方向夹角为 ， tan. (4)轨迹方程 y=. 设计意图让学生独立完成理论分析，有利于暴露问题，通过现场点评，帮助学生减少一些课后做练习的困难，提高学习效率，达成本节课的知识目标 . 探究四平抛运动实例分析 学生分组实验：一只高度固定的饮料瓶中插有一根水平放置的水管，水从管口沿水平方向流出，不计空气阻力 . (1)从水平管口喷出的水流做什么运动？ (2)饮料瓶拿高，体验李白的名句 “ 飞流直下三千尺 ” ，并解释 “ 直下 ” 两字包涵的物理原理 .(让学生分组实验自主探究 ) (3)随着水的不断流出，水流在水平方向的射程有什么变化？这一过程中水从管口流到水槽的中时间是否改变？ (分组实验，一个小组代表回答 ) (4)设计实验测出管口处水流的速度 (分组实验 ) 器材：铁架台，装有 水的带孔饮料瓶，透明塑料板，水槽，水笔，刻度尺 . 需要测量的物理量： . 管口水流速度的表达式： . 提醒学生每次实验都要控制时间，保证饮料瓶中的水够用 .指导生可能遇到的问题，如：饮料瓶放不住；透明塑料板要不要竖直放置；水柱末端分开，不好描轨迹；在塑料板的哪一面描轨迹好；描轨迹的时候要不要纪录抛出点；是不是只有描轨迹才能求出初速度等 . 设计意图教材课后作业中有 “ 测流量 ” 模型，据此设计了 “ 喷水 ” 实验，通过设置几个小实验来研究平抛运动的速度变化规律、飞行时间、初速度等一系列问 题，虽然都是常规问题，但由于赋予了实验的背景，物理知识被活化了 .设计对分析李白诗句的意图是：课本中有对平抛速度偏角的分析，分析瀑布 “ 飞流直下 ”