1、探究自由落體運(yùn)動(dòng)選用教材：粵教版高中物理必修一 授課對(duì)象：高中二年級(jí)學(xué)生 姓 名： 探究自由落體運(yùn)動(dòng)教學(xué)設(shè)計(jì)【課題】探究自由落體運(yùn)動(dòng)【教學(xué)時(shí)間】15分鐘【教學(xué)對(duì)象】高一學(xué)生【教材】粵教版必修一第二章第一節(jié)【教學(xué)內(nèi)容分析】1.教材的地位和作用：本節(jié)主要內(nèi)容是探究自由落體運(yùn)動(dòng)，是本章的重點(diǎn)內(nèi)容，同時(shí)也是后面學(xué)習(xí)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的基礎(chǔ)。從亞里士多德和伽利略觀點(diǎn)的沖突，經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)探究，得出物體下落過(guò)程中的運(yùn)動(dòng)情況與物體的質(zhì)量無(wú)關(guān)，引出自由落體運(yùn)動(dòng)的概念。在通過(guò)記錄自由落體運(yùn)動(dòng)軌跡，用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器或頻閃照片，從頻閃照片中分析自由落體的規(guī)律，位移正比于時(shí)間的平方值。2.課標(biāo)要求：通過(guò)實(shí)事，初步了解近代實(shí)驗(yàn)科學(xué)產(chǎn)

2、生的背景，體會(huì)物理模型在探索自然規(guī)律中的作用，體會(huì)實(shí)驗(yàn)在發(fā)現(xiàn)自然規(guī)律中的作用。3.教材的編寫(xiě)思路：通過(guò)前人對(duì)落體運(yùn)動(dòng)的矛盾思考，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)、探究的熱情，感受邏輯思維的力量；通過(guò)演示小實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生自己去觀察、發(fā)現(xiàn)規(guī)律。4.教材的特點(diǎn)：（1）突出實(shí)驗(yàn)探究；（2）重視物理知識(shí)在生活中的實(shí)際應(yīng)用。 5.教材處理：本節(jié)課的教學(xué)設(shè)計(jì)與教材的設(shè)計(jì)順序相同，充分利用新課標(biāo)教材中的實(shí)驗(yàn)探究?jī)?nèi)容豐富的特點(diǎn)，在課堂上使用現(xiàn)有的器材實(shí)現(xiàn)課本中的實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生參與其中，體會(huì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程，邊動(dòng)手邊學(xué)習(xí)。【學(xué)生情況分析】1.學(xué)生的興趣：對(duì)物理表現(xiàn)出濃厚的因果認(rèn)識(shí)、操作和概括興趣，有著濃厚的好奇心和求知欲。2.學(xué)生的知識(shí)基礎(chǔ)：學(xué)

3、生已經(jīng)學(xué)習(xí)了位移、加速度、時(shí)間等描述運(yùn)動(dòng)的知識(shí)。 3.學(xué)生的認(rèn)識(shí)困難：學(xué)生在生活中對(duì)于樹(shù)葉飄落、雨滴下落等落體運(yùn)動(dòng)司空見(jiàn)慣，但不知道落體運(yùn)動(dòng)的快慢和位移的規(guī)律?！窘虒W(xué)目標(biāo)】1.知識(shí)與技能 （1）認(rèn)識(shí)自由落體運(yùn)動(dòng)，知道影響物體下落快慢的因素，理解自由落體運(yùn)動(dòng)是在理想條件下的運(yùn)動(dòng)； （2）能用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器或其他實(shí)驗(yàn)儀器得到相關(guān)的運(yùn)動(dòng)軌跡并能自主進(jìn)行分析； （3）知道什么是自由落體的加速度； （4）初步了解探索自然規(guī)律的科學(xué)方法。培養(yǎng)學(xué)生的觀察、概況能力。2.過(guò)程與方法（1）培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力和邏輯推理能力；（2）進(jìn)行科學(xué)態(tài)度和科學(xué)方法教育，了解研究自然規(guī)律的科學(xué)方法，培養(yǎng)探求知識(shí)的能力；（3）通過(guò)對(duì)

4、落體運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)探究，初步學(xué)習(xí)使用控制變量法。3.情感態(tài)度與價(jià)值觀（1）調(diào)動(dòng)學(xué)生積極參與討論的興趣，培養(yǎng)邏輯思維能力及表達(dá)能力；（2）滲透物理方法的教育，在研究物理規(guī)律的過(guò)程中抽象出一種物理理想化模型自由落體。（3）通過(guò)實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生的合作精神。（4）通過(guò)史實(shí)，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)會(huì)質(zhì)疑的科學(xué)素養(yǎng)?！窘虒W(xué)重點(diǎn)】探究自由落體運(yùn)動(dòng)的過(guò)程及自由落體運(yùn)動(dòng)的概念?！窘虒W(xué)難點(diǎn)】物體下落快慢與物體質(zhì)量無(wú)關(guān)。【教學(xué)策略設(shè)計(jì)】1.教學(xué)方法（1）實(shí)驗(yàn)法：物理是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué)。本節(jié)教學(xué)設(shè)計(jì)注重通過(guò)實(shí)驗(yàn)創(chuàng)設(shè)稍高于學(xué)生原有知識(shí)水平的情境，如對(duì)物體下落快慢原因的猜想，塑料板（重的）和紙片分布（輕的）等，以引起學(xué)生的認(rèn)知沖突為

5、出發(fā)點(diǎn)開(kāi)展教學(xué)，把知識(shí)的教學(xué)過(guò)程變成一種解決問(wèn)題和科學(xué)探究的過(guò)程。同時(shí)注意滲透物理學(xué)研究方法、科學(xué)思維方法。（2）講授法：通過(guò)教師形象生動(dòng)、富有啟發(fā)的講解，輔之以物理學(xué)史，啟發(fā)學(xué)生思維，把學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)上升到理性認(rèn)識(shí)。在講授知識(shí)的滲透探究的思想，而在探究的過(guò)程中又講授必要的物理知識(shí)。2.學(xué)法指導(dǎo)俗語(yǔ)云：授人以魚(yú)，供一飯之需；授人以漁，則終身受用。學(xué)法指導(dǎo)方面通過(guò)組織學(xué)生進(jìn)行分組實(shí)驗(yàn)，以交流討論、互相啟發(fā)的方式引導(dǎo)學(xué)生探究液面的特點(diǎn)，在合作解決問(wèn)題的過(guò)程中完成知識(shí)的自我構(gòu)建。3.教學(xué)媒體設(shè)計(jì)充分利用實(shí)物、視頻、圖片等材料，為學(xué)生學(xué)習(xí)物理規(guī)律提供必需的感性材料。利用系列的小實(shí)驗(yàn)演示影響物體下落快慢

6、的原因是空氣阻力，而不是質(zhì)量，幫助學(xué)生更好地了解影響自由落體快慢的因素，利用多媒體課件逐步分析自由落體這一理想模型提出的歷史演變，幫助學(xué)生更好地理解這一物理規(guī)律?！窘虒W(xué)用具】面積相同的塑料板和紙片、另有一張一半面積的紙片、直尺【教學(xué)流程圖】教學(xué)環(huán)節(jié)和教學(xué)內(nèi)容教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖【教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)】【導(dǎo)入新課，提出問(wèn)題】 從生活現(xiàn)象導(dǎo)入，提出問(wèn)題，并提出解決問(wèn)題的方法實(shí)驗(yàn)法 問(wèn)：前面我們學(xué)習(xí)了直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。在日常生活中，我們最常見(jiàn)的直線運(yùn)動(dòng)，就是我們這節(jié)課學(xué)習(xí)的落體運(yùn)動(dòng)，那么同學(xué)們回想一下，是重的物體下落快還是輕的物體下落快？問(wèn)：同學(xué)們說(shuō)是重的，那么我們來(lái)驗(yàn)證一下大家的想法是不是正確的。引導(dǎo)思

7、考：生活中見(jiàn)到的現(xiàn)象背后是否存在必然性？引入課堂：對(duì)落體運(yùn)動(dòng)的思考討論、思考、答：重的 現(xiàn)象問(wèn)題通過(guò)簡(jiǎn)單常見(jiàn)的現(xiàn)象進(jìn)行提問(wèn)，引發(fā)思考。利用學(xué)生對(duì)落體運(yùn)動(dòng)的思維定勢(shì)，引起認(rèn)識(shí)矛盾，極大地激發(fā)了學(xué)生的求知欲。引導(dǎo)學(xué)生反思生活現(xiàn)象背后的科學(xué)性。【實(shí)驗(yàn)探究，歸納總結(jié)】使用簡(jiǎn)單的材料進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證是否物體下落快慢與質(zhì)量有關(guān)：1） 塑料板和紙片從同一高度下落；2） 塑料板和紙團(tuán)從同一高度下落；3） 一張紙片和卷成紙團(tuán)的半張紙片從同一高度下落；結(jié)論：物體下落快慢與質(zhì)量無(wú)關(guān)；空氣阻力是影響物體下落快慢的原因?！緦W(xué)史對(duì)話，建立模型】 利用物理學(xué)歷史上著名的“比薩斜塔”實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生從歷史發(fā)展的高度出發(fā)，看待從古至今

8、人們對(duì)落體運(yùn)動(dòng)的思考，并結(jié)合上述的實(shí)驗(yàn)探究，體會(huì)到下落快慢是主要研究對(duì)象，那么可以忽略空氣阻力的影響，建立自由落體的模型進(jìn)行運(yùn)動(dòng)分析。 建立起自由落體的模型，為下面進(jìn)行模型的分析做好鋪墊。指導(dǎo)學(xué)生實(shí)驗(yàn)：?jiǎn)枺核芰习搴图埰拿娣e相等，而質(zhì)量不等，這里所采用的物理實(shí)驗(yàn)方法是？教師指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，并記錄現(xiàn)象；問(wèn)：半張紙片下落得比整張紙片快的做法是什么？引導(dǎo)學(xué)生觀察：1、為什么輕的物體也可以下落得比重的物體快？2、影響物體下落快慢的因素是什么？通過(guò)牛頓管實(shí)驗(yàn)視頻，加深理解。引導(dǎo)學(xué)生歸納：物體下落快慢與質(zhì)量無(wú)關(guān)；空氣阻力是影響物體下落快慢的原因。講述伽利略進(jìn)行的邏輯推理猜想亞里士多德的觀點(diǎn)是錯(cuò)誤的，以及

9、他的“比薩斜塔”實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)。問(wèn)：于是物理學(xué)上“去繁就簡(jiǎn)”，建立了自由落體這一理想模型，來(lái)著重對(duì)落體運(yùn)動(dòng)的快慢進(jìn)行研究。那么我們?cè)诙x自由落體運(yùn)動(dòng)時(shí)，就必須忽略它的？敘：那么自由落體模型還有一個(gè)條件就是，初速度為零。分組實(shí)驗(yàn)觀察討論答：控制變量法實(shí)驗(yàn)觀察交流討論思考答：將半張紙揉成紙團(tuán)。對(duì)比、分析答：受到的空氣阻力小，輕的物體可以下落得比重的物體快。答：空氣阻力。理解記憶思考回顧答：空氣阻力消除疑惑深化理解記憶 組織學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)，一方面讓學(xué)生直觀地感受物體下落快慢與質(zhì)量無(wú)關(guān)，另一方面意在讓學(xué)生自己開(kāi)口說(shuō)出實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，培養(yǎng)學(xué)生的表達(dá)能力，合作精神和分析解決問(wèn)題的能力。引導(dǎo)學(xué)生針對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行再思考

10、，由淺入深，層層遞進(jìn)，培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力。通過(guò)師生對(duì)話的形式，配合課件逐步分析，關(guān)注概念的建立過(guò)程和學(xué)生的思維過(guò)程，讓學(xué)生從現(xiàn)象的感性認(rèn)識(shí)提升到概念的理性認(rèn)識(shí)。 【規(guī)律探究，總結(jié)鋪墊】通過(guò)伽利略的間接證明實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證自由落體是做勻變速直線運(yùn)動(dòng)。并重點(diǎn)介紹用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器可以直接驗(yàn)證勻變速直線運(yùn)動(dòng)的方法。問(wèn)：這是一張頻閃照相機(jī)拍的自由落體的圖片，我們發(fā)現(xiàn)，物體的速度越來(lái)越快。那么它做的是勻變速運(yùn)動(dòng)嗎？我們不妨提出猜想，然后想辦法驗(yàn)證我們的猜想。伽利略在18世紀(jì)時(shí)就提出了同樣的猜想，并且用斜面實(shí)驗(yàn)間接證明了這個(gè)猜想是對(duì)的。今天，我們來(lái)介紹另一個(gè)驗(yàn)證方法，而這個(gè)驗(yàn)證方法可以直接算出自由落體過(guò)程中的速度

11、，這就是打點(diǎn)計(jì)時(shí)器法了。 由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶，我們可以測(cè)出位移s和時(shí)間t，那么s與t2是什么關(guān)系呢？同學(xué)們課后找到兩者的關(guān)系，我們下節(jié)課再來(lái)進(jìn)一步研究自由落體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。聽(tīng)講思考回答思考回答消除疑惑觀察思考疑惑消除疑惑好奇思考交流討論回答 了解驗(yàn)證自由落體運(yùn)動(dòng)的歷史方法和現(xiàn)如今的方法。讓學(xué)生領(lǐng)悟到，物理學(xué)的發(fā)展是科學(xué)家們用“邏輯推理、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證”的思想方法不斷積累起來(lái)的成果。要敢于質(zhì)疑一些任務(wù)不正確的知識(shí)，用科學(xué)的方法提出自己的觀點(diǎn)。簡(jiǎn)單初步分析，為下一節(jié)課做好鋪墊?！景鍟?shū)設(shè)計(jì)】附錄一本教學(xué)設(shè)計(jì)的創(chuàng)新之處1. 環(huán)環(huán)相扣，注重邏輯分析本節(jié)課所用的實(shí)驗(yàn)器材簡(jiǎn)單，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容也很普遍，而又不僅僅只是根據(jù)實(shí)

12、驗(yàn)現(xiàn)象的矛盾而否認(rèn)“物體下落快慢與質(zhì)量有關(guān)”的猜想。本教學(xué)設(shè)計(jì)，旨在分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象之間矛盾產(chǎn)生的原因受空氣阻力影響，半張紙片比整張紙輕，但把半張紙揉成團(tuán)后，卻可以比整張紙下落快，而“揉成團(tuán)”即減小了半張紙的空氣阻力，那么在兩者都不受空氣阻力的情況下，兩者下落的速度應(yīng)該是一樣的。驗(yàn)證還沒(méi)有結(jié)束，通過(guò)牛頓管實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證了確實(shí)在沒(méi)有空氣阻力的情況下，物體下落的快慢相同。而此實(shí)驗(yàn)和邏輯推理適合各地區(qū)的教學(xué)課堂，具有普適性和針對(duì)性，現(xiàn)象明顯直觀。所制教具不僅能夠豐富課堂，增強(qiáng)課堂趣味性，更是有助于教師見(jiàn)解知識(shí)，學(xué)生理解知識(shí)，突破難點(diǎn)。2. 物理學(xué)史不可少，物理研究方法要解析 通過(guò)對(duì)“力學(xué)之父”伽利略的研究歷史的梳理，學(xué)生們能夠進(jìn)一步理解物理甚至是科學(xué)都是人類積累下來(lái)的財(cái)富，我們能夠在這些寶藏中找到的東西很多很多，比如物理的研究方法：邏輯推理、提出猜想、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證、歸納總結(jié)；比如敢于質(zhì)疑，敢于創(chuàng)新的精神等等。 自由落體運(yùn)動(dòng)是一個(gè)理想化的模型，而為什么要研究這樣一個(gè)在現(xiàn)實(shí)生活中不存在的運(yùn)動(dòng)呢？這就涉及到對(duì)“理想化”物理研究方法的理解了