物理教学设计案例.doc

抛体运动的规律教学设计方案山西师范大学 孙枝莲课题名称抛体运动的规律（第五章 曲线运动 第三节的内容，新课标人教社教材）科 目物理必修2年级高一教学时间1课时学习者分析高一年级的学生抽象思维能力处于发展时期，其逻辑思维能力与抽象思维能力较初中有很大的发展。经过高一第一学期的学习，他们已经初步掌握了一些物理学的研究方法，如控制变量法、理想化方法等：掌握了一些基本物理仪器的使用及基本的实验操作方法；学会了进行科学探究的步骤与注意事项；学会了如何进行合作学习、小组讨论学习等自主的学习方法。学生的这些学习经验为本节课用实验探究来研究“平抛运动的规律”奠定了较好的基础。在学习本节课之前，学生虽然已经学习过运动的合成与分解，但用运动的合成与分解来解决曲线运动的问题还是第一次，特别是平抛运动是学生第一次接触的曲线运动，内容比较抽象，因此，在教学中通过日常生活中的事例、多媒体课件、演示实验等手段给学生以直观形象的认识，有利于学生对平抛运动特点的理解。教学目标一、情感态度与价值观1通过对平抛运动规律的科学探究过程，让学生体会探究过程的艰辛与喜悦，同时培养学生严谨的科学态度与实事求是的科学作风。2通过探究过程的小组合作，让学生认识到合作的重要性，培养合作意识与团队精神。二、过程与方法1.通过抛体运动规律的探究过程，学生进一步掌握了科学探究的方法与步骤，进一步巩固了变量控制法与理想化方法等物理学研究方法。2利用已知的直线运动的规律来研究复杂的曲线运动，渗透物理学的“化曲为直”、“化繁为简”的处理物理问题的方法及“等效替代”的思想 三、知识与技能1.理解平抛运动的规律；能描绘平抛运动的轨迹；能用平抛运动的规律交流讨论并解决实际问题。2.会用运动的合成与分解的方法分析抛体运动。教学重点、难点1.理解平抛运动的特点和性质，掌握平抛运动的处理方法和规律是本节的重点。2.让学生能根据所掌握的运动的合成与分解的方法探究出平抛运动的一般规律是本节的难点。教学资源1 教师自制的课件、视频2实验室提供的平抛运动演示仪、频闪照片挂图3教学环境为多媒体大屏幕环境。 抛体运动的规律教学活动过程描述教学过程教学活动1游戏是人的天性，通过游戏的方式创设学习境，激发学生的示知欲与学习兴趣一、激趣设疑，导入新课1游戏引入，引出课题。演示飞机投弹视频游戏，并让学生上台演示，然后提出问题：如何才能命中目标？引入课题。2唤起学生已有的生活经验，寻找新旧知识的联系点。列举日常生活的事例，如教师可沿不同方向抛出粉笔头，演示网球被水平击中后的运动轨迹，也让学生列举类似的例子，然后提出问题：这些运动的共同点是什么？为后面建立概念搭起桥梁。教学活动2通过分析日常生活事例，使学生建立对平抛运动的感性认识：分析从现象入手，找出主要因素，忽略次要因素，体现总结规律的方法；给出本节的任务，使学生建立明确的学习目标。二、分析现象，建立概念1教师引导学生分析上述例子，总结并给出抛体运动的定义。2着重分析网球沿水平方向抛出的粉笔头与网球被击中后的运动，给出平抛运动的定义，并说明它是抛体运动中最简单的一种；指出本节课研究的重点是平抛物体的运动特点与规律。教学活动3从实验中总结概念体现物理学的学科特性与研究思想。三、观察实验，明晰概念1出示平抛运动演示仪，介绍构造与原理，并提醒学生实验时要观察水流的形状，也即它的运动轨迹，然后演示实验。2引出问题：水流做的是否是平抛运动？平抛运动的特点是什么？通过分析，进一步明晰概念。教学活动4让学生自主探究，从实验中得出规律，体现了新课程改革的理念，培养了学生提出问题、总结归纳、团结协作等能力；同时也渗透了科学探究的一般步骤：提出问题做出猜想验证猜想得出规律验证规律。四、实验探究，建立规律（一）明确研究平抛运动的方法1复习旧知识引入。前边已学习过运动的合成与分解，学生已具备了将复杂的运动分解成较为简单的运动来研究的思想。提出问题：平抛运动是否可以分解为以前学过的较为简单的运动来研究呢？2再次观察平抛运动的轨迹，引导学生分析并总结出：平抛运动在竖立与水平方向上都有位移，因此可以将其分解为竖立方向与水平方向两个运动，研究它也可从这两个方向入手。3提出问题，在这两个方向上各做什么运动？学生会结合平抛运动的特点分析，最后提出猜想：在竖直方向上有可能做自由落体运动，在水平方向上有可能做匀速直线运动。（二）探究平抛运动在竖直方向的运动规律1出示并发放实验仪器，介绍仪器的构造及原理，提示操作时的注意事项，如抛出点应保持水平，抛出点应和自由落体的水球等高，应同时接通开关等。2提出问题，如何验证你的假设？各小组设计实验方案并讨论，最后形成实验操作方案。3教师提出如下层层递进的问题，要求学生在实验中注意并在实验中回答：实验中应该注意什么？同时释放平抛小球与自由落体小球，观察到什么现象？得出什么结论？看更准确还是听更准确？平抛运动与自由落体运动的这种关系是否受其它因素的影响？如何验证？4学生通过实验探究，讨论解决了上述问题也就总结出了平抛运动在竖直方向的运动规律。（三）探究平抛运动在水平方向上的运动规律1在上述实验的基础上，学生通过自行设计实验方案，并讨论最后形成方案。2教师进一步提出如下问题要求学生在实验后回答：实验中应注意什么？平抛运动与多匀速直线运动的关系是否会受其他因素影响？3学生通过实验探究，总结出平抛运动在水平方向上的运动规律。4教师接着提出如下问题：如果三个小球同时释放，会观察到什么现象？得出什么结论？学生通过讨论并应用前面的实验结果，不难得出三个小球会相遇的结论。然后用实验验证此结论。教学活动5通过数据分析，从定量的角度得出规律，从而进一步验证了规律有正确性五、分析实验结论，总结规律1教师引导学生总结上述实验结论：并进行文字表述。2多媒体展示频闪照片，提出问题：如何从频闪照片中分析出平抛运动的规律？相邻两个小球的时间间隔有什么特点？水平方向相等的时间内位移有什么特点？由此可以得出什么结论？3教师通过引导学生分析回答上述问题得出平抛运动的规律（分别在水平方向和竖直方向的情况：包括受力情况、速度规律、位移规律），并用数学形式将其表达出来，板书到黑板上的主板区。教学活动6用作图的方式进一步强化规律，拓展规律的内涵，使学生深化对规律的理解六、深化规律，拓展内涵1教师引导学生根据水平位移与竖直位移作出平抛运动的轨迹图。2通过作图的方式，进一步总结出平抛运动的合速度表达式、合速度与水平方向夹角的表达式、位移表达式、位移与水平方向夹角的表达式。教学活动7通过例证，训练学生应用规律的能力，使学生对规律的理解达到迁移的程度七、应用规律，迁移知识1用多媒体播放引入新课时的投弹游戏，并输出具体的数字，让学生用平抛运动的规律计算，如何投才能击中目标？2展示网球运动的图片，给出各项数据，让学生计算，网球被水平击出时，对初速度有何要求？3小结4布置课后作业。课题名称电磁感应现象（高中物理选修3-2模块 新课标人教社教材）科 目物理选修3年级高一教学时间1课时理论依据教学任务分析“电磁感应现象”一节是在学生初中学习过电磁感应的有关内容和已经掌握了高中电场和磁场的有关内容的基础上，以实验为基础，运用由特殊到一般的科学抽象法，即从实验现象的多样性中发现共性，抽象出电磁感应现象的本质，这是进一步学习电磁感应规律、交变电流和电磁波的基础。所以这节课的教学任务主要是让学生设计并实施多种实验方案，交流讨论多变的实验现象，通过科学分析得出结论。学习者分析学生选修高中物理选修3-2模块，学习“电磁感应现象”这一节具备的知识基础是：知道“闭合电路的部分导体作切割磁感应线运动，回路中就有电流产生”；掌握了“磁通量”和“磁通量变化”的概念，这是学习“电磁感应现象”的基础。从思维能力来看，这一节要求学生在实验基础上,抽象出电磁感应现象的本质。从导体作切割磁感应线运动回路中就有电流产生到只要穿过闭合回路的磁通量发生变化回路中就有电流产生，跨度大，对学生抽象思维能力有较高要求，而高中学生的抽象思维能力水平不高，这容易形成学习障碍。学生原有的认知结构是意义建构的基础。在学习新知识前，教师必须了解学生的原有认知结构，这将有利于学生实现新旧知识的联系。教学目标一、知识与技能1. 理解电磁感应现象的本质。2会应用感应电流产生的条件解释与电磁感应现象有关的问题。3.操作研究电磁感应现象的实验，提高实验操作技能。所设计的教学目标体现了物理新课程的三维教学目标，并且目标是结合电磁感应现象的具体内容设计的，避免了空洞的、千篇一律的目标。二、过程与方法1、在探究“电磁感应现象”的过程中，初步学会“实验分析猜想实验验证归纳结论”的科学探究方法。2、在研究电磁感应现象本质的过程中，学习抽象与概括的思维方法。3、在收集关于“电磁感应现象”的历史资料的过程中，学习收集、处理信息的方法。三、情感态度与价值观1、了解法拉第发现电磁感应现象的过程，体会科学家探索自然规律的科学态度和科学精神。2、在探究“电磁感应现象”的过程中，体验成功的喜悦，体会合作的快乐，同时培养学生合3、作学习的习惯。教学重点、难点学生亲历探究“电磁感应现象”的过程，理解电磁感应现象的本质是这一节课的教学重点；利用科学抽象法，从实验现象的多样性中抽象出“电磁感应现象”的本质是教学难点。教学资源电磁感应实验器材、计算机、网络、投影仪、教科书。2 教学活动过程描述教学事件1游戏是人的天性，通过游戏的方式创设学习境，激发学生的示知欲与学习兴趣1. 创设问题情境，激发探究动机，引导学生发现问题引导学生回忆初中学过的电磁感应知识：闭合电路的部分导体作切割磁感应线运动，该回路中就有电流产生，并演示这一实验。“电磁感应现象”一节的教学建立在实验基础上，可以结合学生原有认知结构，利用实验创设问题情境，使得学生发现值得探究的问题。通过改变初中物理的一个演示实验，为学生创设真实的问题情境，使得学生发生认知冲突，陷入问题困境的同时，萌发探索、发现新知的欲望。教学事件2通过分析日常生活事例，使学生建立对平抛运动的感性认识：分析从现象入手，找出主要因素，忽略次要因素，体现总结规律的方法；给出本节的任务，使学生建立明确的学习目标。教师改变实验操作，加深学生的感性认识。方案如下：（1）磁铁不动，导体顺着磁感应线运动；（2）导体不动，分别沿着磁感应线方向和垂直于磁感应线方向移动磁铁；（3）磁铁和导体同时运动（包括二者在垂直于磁感应线方向上有相对运动和无相对运动）；（4）把蹄形磁铁移走，换一个条形磁铁插入或拔出回路。学生面对多变的实验现象会发现并提出问题：为什么有的情况下，即使闭合电路的部分导体不作切割磁感应线运动，回路中也产生电流呢？产生电流的本质原因是什么？教学事件3从实验中总结概念体现物理学的学科特性与研究思想。2、 构建知识平台，铺设探究之路教师在演示实验的基础上，利用多媒体模拟实验，让学生进一步观察比较各个实验现象，并提出一系列问题：在每一个实验过程中是什么发生了变化？磁场变了没有？回路变了没有（例如回路包围的面积是否有变化）？是否产生了电流？教师提出的问题能够启发学生将一系列变化与“磁通量变化”联系起来，从而将学生的认识引向深化。表格中“磁通量的变化”一列先隐藏，待涉及到磁通量的变化后再显示。学生发现问题后，教师若直接让学生独立探究，由于原有认知结构的局限和科学抽象思维能力水平不高，学生将遇到较大的困难。这就需要教师站在稍微超前于学生智力发展的边界上，通过提问来引导学生探究。此时，学生已经能把电流的产生与磁通量的变化联系起来，从而为下一步探究电磁感应现象的本质构建起知识平台。教学事件4让学生自主探究，从实验中得出规律，体现了新课程改革的理念，培养了学生提出问题、总结归纳、团结协作等能力；同时也渗透了科学探究的一般步骤：提出问题做出猜想验证猜想得出规律验证规律。把事先设计好的表格投到屏幕上，让学生针对一系列问题分组讨论，各抒己见教学事件5通过数据分析，从定量的角度得出规律，从而进一步验证了规律有正确性待学生达成共识回路中产生电流时，有的回路所包围的面积发生了变化，有的回路所处的磁场发生了变化，教师进一步提出问题：上述各种直观的变化会引起什么物理量发生变化？教学事件6学生联系磁通量的变化，进一步讨论各个实验现象的联系，寻找共性。教学事件7通过例证，训练学生应用规律的能力，使学生对规律的理解达到迁移的程度师生共同总结，达成共识：不论是导体运动，还是磁铁运动，或是二者同时运动，或是条形磁铁插入或拔出回路，都可以在回路中产生电流。回路中产生电流时，穿过它的磁通量都发生了变化，只是引起磁通量变化的原因不同，有的是由于回路面积发生变化，有的是回路所处的磁场发生变化。感应电流产生条件分析表导体或磁铁的运动情况有无电流产生回路面积的变化回路所处磁场的变化磁通量的变化磁铁不动，部分导体作切割磁感应线运动 磁铁不动，导体顺着磁感应线运动 导体不动，磁铁垂直磁感应线方向运动 导体不动，磁铁顺着磁感应线方向运动 导体和磁铁同时静止 导体和磁铁同时运动，且在垂直磁感应线方向有相对运动 导体和磁铁同时运动，且在顺着磁感应线方向有相对运动 条形磁铁插入或拔出回路 教学事件83. 猜想与假设【学生提出问题：除了导体或磁铁运动可以引起回路的磁通量发生变化外，还有什么方法可以改变回路的磁通量？ 同时学生会猜想：穿过回路的磁通量发生变化，就能产生电流。教师应为学生创造独立提出问题的机会，并鼓励学生依据科学事实大胆猜想。教学事件94. 设计实验方案学生分组设计“改变穿过回路的磁通量”的实验方案。“设计实验”是这一节教学需要突出的探究要素之一，教师应该鼓励学生设计出尽可能多的方案，不能仅局限于课本。每个小组设计出方案后，教师不要轻易给予肯定或否定，可以让学生亲自进行实验验证。对于课堂上不能实施的方案，教师可以在课外，为学生创造条件实施。教学事件10每个小组找一个中心发言人汇报本组设计的实验方案,师生共同讨论各组方案的合理性、可行性及存在的问题。教学事件11教师提供学习资源，例如校园网上教师制作的专题网页、有关网站、课本上有关的知识等让学生浏览，了解更多的方案，简单易行的可以借鉴。学生通过参考多种学习资料，最终形成自己的实验方案。教学事件12教师强调实验注意事项，提供必需的实验器材。教学事件135. 进行实验与收集证据学生设计记录表格，分组实验，观察和记录实验现象。在实验过程中，教师巡查，发现问题及时指导。教学事件146. 分析与论证教师提出认知任务寻找各个实验现象之间的联系，归纳出共性，得出产生感应电流的条件。 “分析与论证”也是这一节教学需要突出的探究要素之一。鼓励学生交流讨论，分析多变的实验现象，发现共性，抽象出电磁感应现象的本质。在这一过程中，培养学生分析论证能力和交流合作能力。教学事件15学生分组交流讨论，归纳探究结果。教师积极参与其中，认真倾听，给予指导教学事件16待小组讨论完毕，教师组织学生进行小组间交流。每个小组找一个中心发言人汇报本组的探究结果，教师鼓励学生之间进行互评，并给予激励性评价。教学事件17师生共同总结：（1）部分导体作切割磁感应线运动，回路中产生电流；导体不动，磁铁运动，使得导体相对磁场作切割磁感应线运动时，回路中也有电流产生。这两种情况下，都是由于回路的面积发生了变化，从而导致穿过它的磁通量发生了变化。（2）磁体插入或拔出某一回路，该回路中产生电流；通过原线圈的电流发生变化，则副线圈中有电流产生。这两种情况下，都是由于回路所处的磁场发生了变化，从而使得穿过它的磁通量发生了变化。分析归纳实验现象得出以下结论：不论用什么方法，只要穿过闭合电路的磁通量发生变化，闭合电路中就有电流产生。教学事件187、知识深化师生共同讨论：电磁感应现象中能量的转化。引导学生从能量角度认识电磁感应现象，将新知识整合到原有认知结构中，使新旧知识建立联系。教学事件198. 学习效果检测教师使用多媒体投影或其它手段出示练习题，或提前将检测题发布在校园专题网上。现代信息技术的发展为我们实施评价与反馈开创了新的途径。网上检测便于每一位学生将疑点反馈给教师，使教师了解每一位学生的学习情况，实现因材施教。条件允许的学校，应开发和研究现代信息技术与物理教学的整合。教学事件20学生练习，并把存在的疑点当堂反馈给教师或通过专题网提交