1.5速度變化快慢的描述——加速度基于STEM教育理念設(shè)計(jì)課程改革教案-2023-2024學(xué)年高一上學(xué)期物理人教版必修1學(xué)校授課教師課時(shí)授課班級(jí)授課地點(diǎn)教具教材分析本課程基于人教版高中物理必修1，第1章第5節(jié)“速度變化快慢的描述——加速度”。教材內(nèi)容主要包括加速度的定義、計(jì)算公式、單位，以及加速度的兩種表現(xiàn)形式——?jiǎng)蚣铀僦本€運(yùn)動(dòng)和勻速圓周運(yùn)動(dòng)。同時(shí)，教材還介紹了加速度在實(shí)際生活中的應(yīng)用，如汽車加速、衛(wèi)星繞地球運(yùn)行等。本課程旨在通過(guò)STEM教育理念，將科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)知識(shí)融入物理教學(xué)中，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力。核心素養(yǎng)目標(biāo)1.掌握加速度的定義和計(jì)算公式，理解加速度在描述速度變化快慢方面的作用；

2.學(xué)會(huì)區(qū)分勻加速直線運(yùn)動(dòng)和勻速圓周運(yùn)動(dòng)，了解它們各自的特點(diǎn)和應(yīng)用；

3.運(yùn)用加速度概念解決實(shí)際問(wèn)題，如計(jì)算汽車加速時(shí)間和衛(wèi)星繞地球運(yùn)行的周期等；

4.培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力，通過(guò)實(shí)驗(yàn)和數(shù)據(jù)分析，加深對(duì)加速度概念的理解；

5.激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維和動(dòng)手實(shí)踐能力，通過(guò)STEM教育理念，將物理知識(shí)與實(shí)際應(yīng)用相結(jié)合。學(xué)情分析本課程面向的是高一學(xué)生，他們已經(jīng)具備了一定的物理基礎(chǔ)知識(shí)，對(duì)于速度、時(shí)間等基本概念有所了解。然而，由于初中物理教學(xué)的局限性，部分學(xué)生可能對(duì)加速度的概念理解不夠深入，難以將其與實(shí)際應(yīng)用聯(lián)系起來(lái)。在知識(shí)層面，學(xué)生需要通過(guò)本課程進(jìn)一步鞏固加速度的概念，掌握其計(jì)算方法和應(yīng)用場(chǎng)景。

在能力方面，高一學(xué)生已經(jīng)具備了一定的邏輯思維能力和問(wèn)題解決能力。然而，對(duì)于加速度的物理意義和實(shí)際應(yīng)用，他們可能還存在一定的困惑。因此，本課程將注重培養(yǎng)學(xué)生的物理思維能力和實(shí)際問(wèn)題解決能力，通過(guò)實(shí)驗(yàn)和案例分析，使學(xué)生能夠更好地理解和應(yīng)用加速度概念。

在素質(zhì)方面，高一學(xué)生正處于青春期，好奇心強(qiáng)，對(duì)新鮮事物充滿興趣。然而，由于學(xué)業(yè)壓力和行為習(xí)慣的養(yǎng)成，部分學(xué)生可能對(duì)物理學(xué)習(xí)缺乏足夠的熱情和動(dòng)力。因此，本課程將注重激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，通過(guò)STEM教育理念，將物理知識(shí)與實(shí)際應(yīng)用相結(jié)合，使學(xué)生在實(shí)踐中感受物理的樂(lè)趣和價(jià)值。

在行為習(xí)慣方面，高一學(xué)生已經(jīng)形成了一定的學(xué)習(xí)習(xí)慣，但仍有部分學(xué)生存在學(xué)習(xí)態(tài)度不端正、課堂紀(jì)律不佳等問(wèn)題。這些行為習(xí)慣對(duì)課程學(xué)習(xí)產(chǎn)生了一定的影響，需要教師在教學(xué)中加強(qiáng)引導(dǎo)和管理，通過(guò)激勵(lì)機(jī)制和課堂互動(dòng)，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和參與度。教學(xué)資源1.軟硬件資源：多媒體投影儀、計(jì)算機(jī)、物理實(shí)驗(yàn)器材（如滑塊、計(jì)時(shí)器、彈簧等）；

2.課程平臺(tái)：學(xué)校物理教學(xué)平臺(tái)，提供課件、習(xí)題和視頻資源；

3.信息化資源：在線物理學(xué)習(xí)網(wǎng)站、物理實(shí)驗(yàn)?zāi)M軟件、物理教學(xué)APP；

4.教學(xué)手段：實(shí)驗(yàn)教學(xué)、小組討論、課堂提問(wèn)、翻轉(zhuǎn)課堂、項(xiàng)目式學(xué)習(xí)。教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)1.導(dǎo)入新課（5分鐘）

目標(biāo)：激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，引出本節(jié)課的主題。

過(guò)程：通過(guò)一個(gè)生活中的實(shí)例（如汽車加速、運(yùn)動(dòng)員百米賽跑）引出加速度的概念，引發(fā)學(xué)生的好奇心和思考。

2.加速度的定義與計(jì)算（10分鐘）

目標(biāo)：使學(xué)生理解加速度的定義，掌握加速度的計(jì)算公式。

過(guò)程：通過(guò)多媒體展示加速度的定義，引導(dǎo)學(xué)生理解加速度是描述速度變化快慢的物理量。接著，講解加速度的計(jì)算公式，并通過(guò)例題讓學(xué)生掌握其應(yīng)用。

3.加速度的兩種表現(xiàn)形式（20分鐘）

目標(biāo)：使學(xué)生了解勻加速直線運(yùn)動(dòng)和勻速圓周運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)和應(yīng)用。

過(guò)程：通過(guò)實(shí)驗(yàn)和案例分析，讓學(xué)生觀察和理解勻加速直線運(yùn)動(dòng)和勻速圓周運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)。接著，講解這兩種運(yùn)動(dòng)的計(jì)算方法和應(yīng)用場(chǎng)景，讓學(xué)生能夠運(yùn)用加速度概念解決實(shí)際問(wèn)題。

4.學(xué)生小組討論（10分鐘）

目標(biāo)：培養(yǎng)學(xué)生的合作精神和創(chuàng)新思維。

過(guò)程：將學(xué)生分成小組，給定一個(gè)與加速度相關(guān)的實(shí)際問(wèn)題，要求學(xué)生通過(guò)小組討論和合作，提出解決方案。然后，各小組進(jìn)行匯報(bào)，教師進(jìn)行點(diǎn)評(píng)和指導(dǎo)。

5.課堂展示與點(diǎn)評(píng)（15分鐘）

目標(biāo)：增強(qiáng)學(xué)生的表達(dá)能力和自信心。

過(guò)程：邀請(qǐng)幾位學(xué)生上臺(tái)展示他們對(duì)加速度的理解和應(yīng)用，其他學(xué)生進(jìn)行評(píng)價(jià)和提問(wèn)。教師對(duì)學(xué)生的表現(xiàn)進(jìn)行點(diǎn)評(píng)和指導(dǎo)，強(qiáng)調(diào)加速度在實(shí)際生活中的重要性。

6.課堂小結(jié)（5分鐘）

目標(biāo)：鞏固本節(jié)課所學(xué)知識(shí)，激發(fā)學(xué)生對(duì)后續(xù)課程的期待。

過(guò)程：回顧本節(jié)課的重點(diǎn)內(nèi)容，強(qiáng)調(diào)加速度的概念、計(jì)算方法和應(yīng)用場(chǎng)景。鼓勵(lì)學(xué)生在課后進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，進(jìn)一步加深對(duì)加速度的理解。同時(shí)，激發(fā)學(xué)生對(duì)后續(xù)課程的期待，如速度、力等物理概念的學(xué)習(xí)。拓展與延伸1.拓展閱讀材料

（1）加速度在生活中的應(yīng)用：介紹汽車加速、衛(wèi)星發(fā)射、運(yùn)動(dòng)員百米賽跑等生活中的加速度應(yīng)用實(shí)例，幫助學(xué)生理解加速度在實(shí)際生活中的重要作用。

（2）加速度的測(cè)量方法：介紹多種加速度測(cè)量方法，如光電計(jì)時(shí)器、加速度計(jì)等，讓學(xué)生了解不同場(chǎng)合下如何準(zhǔn)確測(cè)量加速度。

（3）勻加速直線運(yùn)動(dòng)的研究：介紹伽利略、牛頓等科學(xué)家對(duì)勻加速直線運(yùn)動(dòng)的研究歷程，使學(xué)生了解加速度概念的發(fā)展過(guò)程。

（4）勻速圓周運(yùn)動(dòng)與加速度：介紹勻速圓周運(yùn)動(dòng)的定義、特點(diǎn)及加速度的計(jì)算方法，幫助學(xué)生理解勻速圓周運(yùn)動(dòng)中加速度的概念。

（5）加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系：介紹牛頓第二定律，闡述加速度與力、質(zhì)量之間的關(guān)系，使學(xué)生掌握加速度在力學(xué)中的核心地位。

2.鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行課后自主學(xué)習(xí)和探究

（1）利用網(wǎng)絡(luò)資源：鼓勵(lì)學(xué)生利用互聯(lián)網(wǎng)查找與加速度相關(guān)的科普文章、學(xué)術(shù)論文等，進(jìn)一步拓寬知識(shí)面。

（2）參與物理實(shí)驗(yàn)：鼓勵(lì)學(xué)生利用課余時(shí)間參與學(xué)校或社區(qū)的物理實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，親身體驗(yàn)加速度的測(cè)量和應(yīng)用。

（3）研究生活中的加速度現(xiàn)象：鼓勵(lì)學(xué)生觀察生活中的加速度現(xiàn)象，如汽車加速、電梯上升等，分析其原理，提高對(duì)加速度概念的理解。

（4）設(shè)計(jì)加速度實(shí)驗(yàn)：鼓勵(lì)學(xué)生發(fā)揮創(chuàng)新思維，設(shè)計(jì)加速度實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證加速度的計(jì)算公式和特點(diǎn)，培養(yǎng)實(shí)踐能力。

（5）撰寫科普文章：鼓勵(lì)學(xué)生撰寫關(guān)于加速度的科普文章，分享自己的學(xué)習(xí)心得和研究成果，提高寫作能力。教學(xué)反思本節(jié)課的內(nèi)容是加速度，通過(guò)導(dǎo)入新課、加速度的定義與計(jì)算、加速度的兩種表現(xiàn)形式、學(xué)生小組討論、課堂展示與點(diǎn)評(píng)以及課堂小結(jié)等環(huán)節(jié)，我對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況和教學(xué)效果進(jìn)行了觀察和反思。

首先，在導(dǎo)入新課環(huán)節(jié)，我通過(guò)生活中的實(shí)例引出了加速度的概念，大多數(shù)學(xué)生能夠迅速地理解和接受。但也有部分學(xué)生對(duì)實(shí)例的理解不夠深入，因此在后續(xù)的講解中，我需要更加注重實(shí)例的選取和解釋，確保學(xué)生能夠更好地理解和掌握加速度的概念。

其次，在加速度的定義與計(jì)算環(huán)節(jié)，我發(fā)現(xiàn)部分學(xué)生對(duì)加速度的計(jì)算公式掌握得不夠熟練，這可能與他們?cè)诔踔须A段的學(xué)習(xí)有關(guān)。在今后的教學(xué)中，我需要加強(qiáng)對(duì)加速度計(jì)算公式的講解和練習(xí)，幫助學(xué)生熟練掌握其應(yīng)用。

再次，在加速度的兩種表現(xiàn)形式環(huán)節(jié)，我通過(guò)實(shí)驗(yàn)和案例分析，讓學(xué)生觀察和理解勻加速直線運(yùn)動(dòng)和勻速圓周運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)。大部分學(xué)生能夠通過(guò)實(shí)驗(yàn)和案例分析，理解這兩種運(yùn)動(dòng)的區(qū)別和聯(lián)系。但在教學(xué)過(guò)程中，我發(fā)現(xiàn)部分學(xué)生在實(shí)驗(yàn)操作和數(shù)據(jù)處理方面存在困難，這可能與他們的動(dòng)手能力和數(shù)據(jù)分析能力有關(guān)。在今后的教學(xué)中，我需要加強(qiáng)對(duì)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作和數(shù)據(jù)分析能力的培養(yǎng)。

此外，在學(xué)生小組討論環(huán)節(jié)，我發(fā)現(xiàn)學(xué)生們的合作意識(shí)和創(chuàng)新思維得到了很好的培養(yǎng)。他們能夠通過(guò)小組討論，提出解決問(wèn)題的方案。但在討論過(guò)程中，部分學(xué)生過(guò)于依賴小組成員的意見(jiàn)，缺乏獨(dú)立思考的能力。在今后的教學(xué)中，我需要鼓勵(lì)學(xué)生獨(dú)立思考，培養(yǎng)他們的創(chuàng)新思維和解決問(wèn)題的能力。

最后，在課堂展示與點(diǎn)評(píng)環(huán)節(jié)，我發(fā)現(xiàn)學(xué)生的表達(dá)能力和自信心得到了很好的鍛煉。他們?cè)谡n堂上能夠積極展示自己的觀點(diǎn)，并提出問(wèn)題。但在點(diǎn)評(píng)過(guò)程中，我發(fā)現(xiàn)部分學(xué)生的點(diǎn)評(píng)過(guò)于籠統(tǒng)，缺乏針對(duì)性和具體性。在今后的教學(xué)中，我需要引導(dǎo)學(xué)生更加具體和有針對(duì)性地進(jìn)行點(diǎn)評(píng)，提高他們的評(píng)價(jià)能力。重點(diǎn)題型整理1.題型一：加速度的定義與計(jì)算

題目：一輛汽車從靜止開(kāi)始沿直線加速行駛，10秒后速度達(dá)到30米/秒，求汽車在這10秒內(nèi)的加速度。

答案：加速度a=Δv/Δt=30米/秒/10秒=3米/秒2。

解析：加速度是描述速度變化快慢的物理量，其定義為速度變化量與時(shí)間變化量的比值。本題中，汽車的速度從0米/秒增加到30米/秒，時(shí)間變化量為10秒，因此加速度可以通過(guò)計(jì)算速度變化量與時(shí)間變化量的比值得到。

2.題型二：勻加速直線運(yùn)動(dòng)的速度與時(shí)間關(guān)系

題目：一輛汽車沿直線加速行駛，其加速度為2米/秒2，求汽車在5秒內(nèi)的速度。

答案：速度v=at=2米/秒2×5秒=10米/秒。

解析：勻加速直線運(yùn)動(dòng)中，速度與時(shí)間的關(guān)系為v=at，其中a為加速度，t為時(shí)間。本題中，汽車以2米/秒2的加速度加速，時(shí)間為5秒，因此可以通過(guò)計(jì)算加速度與時(shí)間的乘積得到汽車的速度。

3.題型三：勻加速直線運(yùn)動(dòng)的速度與位移關(guān)系

題目：一輛汽車沿直線加速行駛，其加速度為2米/秒2，求汽車在5秒內(nèi)的位移。

答案：位移s=1/2at2=1/2×2米/秒2×5秒2=5米。

解析：勻加速直線運(yùn)動(dòng)中，位移與時(shí)間的關(guān)系為s=1/2at2，其中a為加速度，t為時(shí)間。本題中，汽車以2米/秒2的加速度加速，時(shí)間為5秒，因此可以通過(guò)計(jì)算加速度與時(shí)間平方的乘積的一半得到汽車的位移。

4.題型四：勻速圓周運(yùn)動(dòng)的速度與半徑關(guān)系

題目：一輛汽車沿圓形軌道以20米/秒的速度行駛，求汽車在圓形軌道上的半徑。

答案：半徑r=v/ω=20米/秒/2πrad/秒=10米。

解析：勻速圓周運(yùn)動(dòng)中，速度與半徑的關(guān)系為r=v/ω，其中v為速度，ω為角速度。本題中，汽車在圓形軌道上的速度為20米/秒，角速度為2πrad/秒，因此可以通過(guò)計(jì)算速度與角速度的比值得到圓形軌道的半徑。

5.題型五：加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系

題目：一輛汽車以10米/秒2的加速度加速行駛，求汽車所受的合外力。

答案：合外力F=ma=10米/秒2×1000千克=10000牛頓。

解析：加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系為F=ma，其中F為合外力，m為質(zhì)量，a為加速度。本題中，汽車的質(zhì)量為1000千克，加速度為10米/秒2，因此可以通過(guò)計(jì)算質(zhì)量與加速度的乘積得到汽車所受的合外力。板書設(shè)計(jì)①加速度的定義與計(jì)算：

-加速度：描述速度變化快慢的物理量

-加速度公式：a=Δv/Δt

-例題：汽車從靜止開(kāi)始加速，10秒后速度達(dá)到30米/秒，求加速度。

②勻加速直線運(yùn)動(dòng)的速度與時(shí)間關(guān)系：

-勻加速直線運(yùn)動(dòng)：速度隨時(shí)間線性增加

-速度公式：v=at

-例題：汽車以2米/秒2的加速度加速，求5秒后的速度。

③勻加速直線運(yùn)動(dòng)的速度與位移關(guān)系：

-勻加速直線運(yùn)動(dòng)：位移隨時(shí)間平方增加

-位移公式：s=1/2at2

-例題：汽車以2米/秒2的加速度加速，求5秒內(nèi)的位移。

④勻速圓周運(yùn)動(dòng)的速度與半徑關(guān)系：

-勻速圓周運(yùn)動(dòng)：速度與半徑成正比

-速度公式：r=v/ω

-例題：汽車在圓形軌道上以20米/秒的速度行駛，求軌道半徑。

⑤加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系：

-加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系：F=ma

-例題：汽車以10米/秒2的加速度加速，求汽車所受的合外力。

在板書設(shè)計(jì)中，我將采用簡(jiǎn)潔明了的語(yǔ)言和公式，突出重點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)，同時(shí)加入例題幫助學(xué)生理解和記憶。此外，我會(huì)采用藝術(shù)性和趣味性的設(shè)計(jì)，如使用顏色、圖形等元素，以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主動(dòng)性。例如，在介紹勻加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，我會(huì)在板書上畫出一條斜率逐漸增加的直線，以直觀地展示速度隨時(shí)間的變化趨勢(shì)。在介紹勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，我會(huì)在板書上畫出一個(gè)圓形軌道，標(biāo)注出速度與半徑的關(guān)系。這樣的設(shè)計(jì)既能幫助學(xué)生理解和記憶知識(shí)點(diǎn)，又能激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣。課堂課堂評(píng)價(jià)是了解學(xué)生學(xué)習(xí)情況的重要手段，通過(guò)提問(wèn)、觀察、測(cè)試等方式，教師可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并進(jìn)行解決。在本節(jié)課中，加速度的定義與計(jì)算、勻加速直線運(yùn)動(dòng)的速度與時(shí)間關(guān)系、勻加速直線運(yùn)動(dòng)的速度與位移關(guān)系、勻速圓周運(yùn)動(dòng)的速度與半徑關(guān)系、加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系等都是重要的知識(shí)點(diǎn)。

1.提問(wèn)評(píng)價(jià)：在課堂上，教師可以通過(guò)提問(wèn)的方式了解學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的掌握情況。例如，可以提問(wèn)學(xué)生加速度的定義是什么，勻加速直線運(yùn)動(dòng)的速度與時(shí)間關(guān)系如何表示，勻速圓周運(yùn)動(dòng)的速度與半徑關(guān)系又是怎樣的。通過(guò)學(xué)生的回答，教師可以了解他們對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解程度，并及時(shí)給予指導(dǎo)和解釋。

2.觀察評(píng)價(jià)：在課堂上，教師可以通過(guò)觀察學(xué)生的表現(xiàn)來(lái)了解他們的學(xué)習(xí)情況。例如，可以觀察學(xué)生在實(shí)驗(yàn)操作中的表現(xiàn)，了解他們是否能夠正確地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作和數(shù)據(jù)分析。通過(guò)觀察學(xué)生的表現(xiàn)，教師可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并進(jìn)行指導(dǎo)。

3.測(cè)試評(píng)價(jià)：在課堂上，教師可以通過(guò)測(cè)試的方式來(lái)了解學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的掌握情況。例如，可以出一些相關(guān)的習(xí)題，讓學(xué)生在課堂上完成。通過(guò)學(xué)生的答題情況，教師可以了解他們對(duì)知識(shí)點(diǎn)的掌握程度，并及時(shí)給予指導(dǎo)和解釋。

十、作業(yè)評(píng)價(jià)

作業(yè)評(píng)價(jià)是了解學(xué)生學(xué)習(xí)效果的重要手段，通過(guò)認(rèn)真批改和點(diǎn)評(píng)學(xué)生的作業(yè)，教師可以及時(shí)反饋學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，鼓勵(lì)學(xué)生繼續(xù)努力。在本節(jié)課的作業(yè)中，可以布置一些與加速度、勻加速直線運(yùn)動(dòng)、勻速圓周運(yùn)動(dòng)、加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系等相關(guān)的習(xí)題。

1.認(rèn)真批改：在批改作業(yè)時(shí)，教師要認(rèn)真閱讀學(xué)生的答案，找出其中的錯(cuò)誤和不足之處。對(duì)于錯(cuò)誤的地方，教師可以標(biāo)注出來(lái)，讓學(xué)生在下次作業(yè)中注意改正。同時(shí)，對(duì)于學(xué)生的優(yōu)點(diǎn)和亮點(diǎn)，教