1.1 质点、参考系和坐标系 基于STEM教育理念设计课程改革教案 -2023-2024学年高一上学期物理人教版必修1

1.1质点、参考系和坐标系基于STEM教育理念设计课程改革教案-2023-2024学年高一上学期物理人教版必修1主备人备课成员教学内容分析本节课的主要教学内容来源于2023-2024学年高一上学期物理人教版必修1的第1章第1节“质点、参考系和坐标系”。本节课的主要内容包括：

1.质点的概念和特点，即物体可以忽略其大小和形状，只考虑其质量和位置。

2.参考系的定义和作用，即选取一个坐标系来描述物体的运动状态。

3.坐标系的分类和特点，包括直角坐标系、自然坐标系等。

教学内容与学生已有知识的联系：

1.质点的概念与初中物理中的物体运动有关，学生已经了解物体的运动状态可以通过位置和速度来描述。

2.参考系的概念与初中物理中的参照物有关，学生已经了解物体相对于参照物的运动状态。

3.坐标系的概念与数学中的坐标系有关，学生已经了解坐标系可以用来描述物体的位置。

本节课通过STEM教育理念，将物理概念与实际生活相结合，让学生通过实际案例理解质点、参考系和坐标系的概念和作用，从而更好地理解和掌握物理知识。核心素养目标1.培养学生的科学思维能力，使学生能够运用质点、参考系和坐标系的概念来分析和解决实际问题。

2.培养学生的创新实践能力，使学生能够运用所学知识进行实际问题的设计和解决。

3.培养学生的合作探究能力，使学生能够在小组合作中共同探讨和解决实际问题。

4.培养学生的自主学习能力，使学生能够在课后自主学习相关知识，提高学习效果。

5.培养学生的社会责任意识，使学生能够理解物理知识在实际生活中的应用，关注社会问题。学情分析1.学生层次：本节课面向的是高一学生，他们在初中阶段已经接触过物理学科，对一些基本的物理概念和规律有了一定的了解。然而，由于地区和学校的差异，学生的物理基础和能力水平参差不齐。部分学生具有较强的物理思维能力和学习兴趣，而部分学生则可能存在一定的困难。

2.知识、能力、素质方面：学生在初中阶段已经学习了物理学科的基本概念和规律，具备了一定的物理思维能力。然而，由于初中物理教学内容的限制，学生对物理概念的理解可能不够深入，对物理规律的应用能力也有限。此外，学生的物理实验能力和合作探究能力也需要进一步提高。

3.行为习惯：学生在学习物理的过程中，可能存在一些不良的学习习惯，如不注重实验观察、不善于与他人合作、不主动思考问题等。这些习惯可能会对学生的学习效果产生负面影响，需要教师在教学中加以引导和纠正。

4.对课程学习的影响：由于学生对物理概念的理解不够深入，他们在学习本节课时可能会感到困惑和困难。此外，学生的学习习惯和合作探究能力也可能会影响他们对知识的掌握和应用。因此，教师需要针对学生的实际情况，采取相应的教学策略和方法，帮助学生更好地理解和掌握知识。学具准备Xxx课型新授课教法学法讲授法课时第一课时师生互动设计二次备课教学方法与手段1.教学方法

（1）讲授法：通过教师对质点、参考系和坐标系的概念和原理进行详细讲解，使学生对知识有清晰、准确的理解。

（2）讨论法：组织学生进行小组讨论，引导学生运用所学知识分析和解决实际问题，培养学生的合作探究能力和创新实践能力。

（3）实验法：通过实验演示和学生的实际操作，让学生直观地感受物理现象，加深对知识的理解和应用。

2.教学手段

（1）多媒体设备：利用多媒体课件，展示质点、参考系和坐标系的示意图和动画，帮助学生形象地理解抽象的物理概念。

（2）教学软件：运用教学软件进行模拟实验，让学生在虚拟环境中进行实验操作，提高学生的实验技能和自主学习能力。

（3）实物模型：展示实物模型，如质点模型、坐标系模型等，让学生直观地感受物理概念的实际应用。

（4）网络资源：利用网络资源，为学生提供丰富的学习资料和拓展知识，满足学生的个性化学习需求。

（5）课堂互动：通过提问、小组讨论等形式，激发学生的思维，提高学生的参与度和积极性。

（6）教学评价：采用多元化评价方式，如课堂表现、作业完成情况、实验报告等，全面了解学生的学习情况，及时调整教学策略。教学流程1.课前准备（5分钟）

-教师准备：教师熟悉教材内容，制作多媒体课件和实验器材。

-学生准备：学生预习教材，了解质点、参考系和坐标系的基本概念。

2.课堂导入（5分钟）

-教师通过一个实际问题（如：小明在跑步比赛中，如何描述他的运动状态？），引导学生思考物体运动描述的方法。

-学生回答问题，教师点评并引出本节课的主题：质点、参考系和坐标系。

3.知识讲解（15分钟）

-教师通过多媒体课件，详细讲解质点、参考系和坐标系的概念和原理。

-学生认真听讲，做好笔记。

4.课堂互动（5分钟）

-教师提问：让学生回答质点、参考系和坐标系的概念和应用。

-学生回答问题，教师点评并给予解答。

5.实验演示（10分钟）

-教师进行实验演示，如：质点模型、坐标系模型等。

-学生观察实验现象，理解物理概念的实际应用。

6.小组讨论（5分钟）

-学生分成小组，讨论以下问题：如何运用质点、参考系和坐标系的概念来分析和解决实际问题？

-学生发表观点，教师巡回指导。

7.课堂小结（5分钟）

-教师对本节课的重点内容进行总结，强调质点、参考系和坐标系的概念和应用。

-学生做好笔记，加深对知识的理解。

8.课后作业（课后自主完成）

-学生完成课后作业，巩固本节课所学知识。

-教师批改作业，了解学生的学习情况，及时进行反馈和指导。学生学习效果1.学生能够理解并掌握质点、参考系和坐标系的概念和特点，能够运用这些概念来分析和解决实际问题。

2.学生能够通过实验观察和操作，加深对物理现象的理解，提高实验技能和自主学习能力。

3.学生能够在小组合作中，运用所学知识进行实际问题的设计和解决，提高合作探究能力。

4.学生能够通过课后作业的完成，巩固本节课所学知识，提高学习效果。

5.学生能够通过本节课的学习，培养科学思维能力、创新实践能力和社会责任意识。

6.学生能够通过本节课的学习，提高对物理学科的兴趣和自信心，为后续学习打下坚实的基础。板书设计（1）重点知识点：质点、参考系、坐标系的概念和特点。

（2）关键词：忽略大小和形状、选取坐标系、直角坐标系、自然坐标系等。

（3）句：质点是忽略大小和形状的物体，参考系是描述物体运动状态的坐标系，坐标系是描述物体位置的数学工具。

2.艺术性和趣味性

（1）设计：采用生动形象的图表和颜色标注，使板书更具吸引力。

（2）趣味性：加入趣味性的物理小故事或实例，激发学生的学习兴趣。

（3）互动：在板书上留出空白区域，鼓励学生上台补充或修改，增加课堂互动。课后拓展2.拓展要求：

（1）学生利用课后时间，自主阅读《物理学的进化》一书，了解物理学的发展历程和物理概念的演变。

（2）学生观看一些优质的物理科普视频，如《万物理论》、《宇宙时空之旅》等，增强对物理学科的兴趣和理解。

（3）学生将阅读和观看的心得体会进行记录，并与同学分享，开展讨论。

（4）学生如有疑问，可向教师提问，教师会提供必要的指导和帮助。

（5）学生完成拓展任务后，需提交阅读笔记或观后感，以检验学习效果。教学反思与总结在教学过程中，我发现学生在理解和掌握质点、参考系和坐标系的概念方面存在一定的困难，因此我通过举例和实验演示，帮助学生直观地感受这些概念的实际应用，提高了学生的学习效果。同时，我鼓励学生在小组合作中积极发表自己的观点，提高了学生的合作探究能力。

然而，我也发现学生在自主学习和拓展方面还存在不足，因此我在课后提供了相关的阅读材料和视频资源，鼓励学生进行自主学习和拓展，以提高学生的学习效果。课堂1.提问：教师通过提问的方式了解学生的学习情况，检查学生对质点、参考系和坐标系概念的理解程度。教师可以提出以下问题：

-质点的概念是什么？如何描述一个物体的运动状态？

-参考系的定义是什么？如何选取合适的参考系来描述物体的运动？

-坐标系的分类有哪些？请举例说明直角坐标系和自然坐标系的特点。

2.观察：教师通过观察学生的课堂表现，了解学生的学习态度和参与程度。教师可以关注以下方面：

-学生是否认真听讲，做好笔记？

-学生是否积极参与课堂讨论，提出自己的观点？

-学生是否能够正确回答教师的提问？

3.测试：教师可以通过小测试的方式，了解学生对质点、参考系和坐标系概念的掌握程度。测试可以包括选择题、填空题、解答题等。

作业评价

1.作业批改：教师认真批改学生的课后作业，检查学生对质点、参考系和坐标系概念的理解和应用能力。教师可以关注以下方面：

-学生是否能够准确理解质点、参考系和坐标系的概念？

-学生是否能够正确运用这些概念来分析和解决实际问题？

-学生是否能够清晰、准确地表达自己的思路和解答？

2.点评反馈：教师对学生的作业进行点评，及时反馈学生的学习效果，鼓励学生继续努力。教师可以给出以下建议：

-对于作业