5/5第三節(jié)勻變速直線運(yùn)動的位移與時(shí)間的關(guān)系教學(xué)設(shè)計(jì)金文展一、設(shè)計(jì)思想本節(jié)按照“情境”“模型”“理論”相互轉(zhuǎn)化理解的教學(xué)方式，從勻速直線運(yùn)動的位移與v-t圖象中的矩形面積的對應(yīng)關(guān)系出發(fā)，讓學(xué)生在“情境”中探究，感悟極限思想，得出“v-t圖象與時(shí)間軸所圍的面積表示位移”的結(jié)論；然后在此基礎(chǔ)上讓學(xué)生通過計(jì)算得出位移公式，培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維；最后提供幾個(gè)現(xiàn)實(shí)情境的例題讓學(xué)生分析其中的物理模型，并用本節(jié)課所學(xué)的理論知識解答，培養(yǎng)解決實(shí)際問題的能力。二、核心素養(yǎng)《勻變速直線運(yùn)動的位移與時(shí)間的關(guān)系》的學(xué)習(xí)中，通過勻變速運(yùn)動位移與時(shí)間關(guān)系的得出過程，使學(xué)生感受利用極限思想解決物理問題的科學(xué)思維方法；通過對v-t圖象上平均速度的分析過程，讓學(xué)生體會等效替代的思想方法，從而感悟科學(xué)探究的方法。通過圖象法、極限法的使用，培養(yǎng)學(xué)生用數(shù)學(xué)方法處理物理問題的意識。三、教學(xué)目標(biāo)1．理解v-t圖象速度與時(shí)間軸圍成的面積的物理意義。2．理解勻變速直線運(yùn)動的位移與時(shí)間的關(guān)系，并能運(yùn)用公式解決一些實(shí)際問題。四、教學(xué)重難點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)：1．讓學(xué)生經(jīng)歷勻變速直線運(yùn)動位移與時(shí)間的關(guān)系的探究過程。2．勻變速直線運(yùn)動位移公式的理解和應(yīng)用。教學(xué)難點(diǎn)：引導(dǎo)學(xué)生探究勻變速直線運(yùn)動位移與時(shí)間的關(guān)系五、教學(xué)設(shè)計(jì)教師活動學(xué)生活動點(diǎn)評課前登陸優(yōu)教平臺，發(fā)送預(yù)習(xí)任務(wù)。（優(yōu)教提示：請登陸優(yōu)教平臺，發(fā)送本節(jié)預(yù)習(xí)任務(wù)）根據(jù)教師發(fā)的導(dǎo)學(xué)案，做好本節(jié)課的預(yù)習(xí)。根據(jù)優(yōu)教平臺上學(xué)生反饋的預(yù)習(xí)情況，發(fā)現(xiàn)薄弱點(diǎn)，針對性教學(xué)。引入新課PPT展示汽車沖上重慶涂山雕塑公園陡坡。并告知學(xué)生：1942年，美國漢學(xué)家費(fèi)正清這樣描寫“戰(zhàn)時(shí)首都”給他留下的印象：“此地并不適合人類居住，因?yàn)闆]有平坦的陸地。人們簡直成了力圖找到安身之地的山羊。”告訴學(xué)生今天來了解重啟城市道路建設(shè)的不易與智慧。調(diào)動學(xué)生再次學(xué)習(xí)本節(jié)課的熱情。講授新課用PPT出示書本的思考與討論。告訴學(xué)生把之前提到的重慶道路抽象成物理的簡化模型如PPT展示那樣（同時(shí)在黑板右邊角落寫下：情境和模型），并請同學(xué)提出自己的方法，然后再請其他同學(xué)分析。老師肯定這個(gè)方法后，繼續(xù)提出疑問，這個(gè)方法計(jì)算出來的位移和實(shí)際位移什么關(guān)系？表揚(yáng)這個(gè)學(xué)生后老師提問把測量時(shí)間縮小到0.5s甚至更小會如何？（黑板書寫極限法）一、勻速直線運(yùn)動的位移PPT展示勻速直線運(yùn)動的公式并引導(dǎo)學(xué)生到v-t圖象，引導(dǎo)學(xué)生提出圖象的含義和面積就表示位移。（黑板書寫x=vt）二、勻變速直線運(yùn)動的位移猜想：對于勻變速直線運(yùn)動，它的位移與它的v－t圖象是不是也有類似的對應(yīng)關(guān)系呢？引導(dǎo)學(xué)生用之前極限的思想去證明它。并用一個(gè)小游戲來體驗(yàn)。老師有順序的選擇填充越來越好的學(xué)生組代表發(fā)言，并跟著學(xué)生發(fā)言在PPT展示勻變速直線運(yùn)動v-t圖象的分割情況。最后老師用準(zhǔn)備好的紙片讓兩個(gè)學(xué)生配合演示實(shí)驗(yàn)。（優(yōu)教提示：請打開素材“動畫演示：無限分割法推導(dǎo)位移公式”）教師從學(xué)生討論的結(jié)果中歸納得出：①在很短時(shí)間（Δt）內(nèi)，將變速直線運(yùn)動近似為勻速直線運(yùn)動。②把變速直線運(yùn)動劃分成許多個(gè)勻速直線運(yùn)動，如Δt非常非常小，所有小矩形的面積之和剛好等于v-t圖象與坐標(biāo)軸的面積。先微分再求總和的方法微元法。（黑板書寫微元法）請同學(xué)們根據(jù)上述的研究推導(dǎo)出v-t圖象面積即為位移的思想，推導(dǎo)位移x與時(shí)間t關(guān)系的公式．（黑板書寫x-t公式）教師進(jìn)一步合理外推到一般的變速直線運(yùn)動v-t圖象是否可以表示位移？能否證明？至此老師總結(jié)出：v-t圖象上物理運(yùn)動的曲線與x軸圍成的面積確實(shí)可以表示物體的位移。三、v-t圖象的進(jìn)一步理解PPT展示v-t圖象并展示勻變速直線運(yùn)動圖象所表示的信息。比如面積關(guān)系和平均速度的表示等。一名同學(xué)提出用圖標(biāo)數(shù)據(jù)求出運(yùn)動的具體信息，再求位移。老師引導(dǎo)：用最簡單的方法。另一名同學(xué)提出用圖象法，把點(diǎn)跡用光滑曲線連接。老師引導(dǎo)：曲線面積不好求，而且這個(gè)方法我們今天還有待探究，自學(xué)過了很不錯(cuò)。再一名學(xué)生提出把速度和時(shí)間簡單乘積求和。因?yàn)檫@是估算。一名學(xué)生回答：由于實(shí)際速度在增加，計(jì)算出來的位移比實(shí)際位移小。一名學(xué)生回答：測量出來的位移與實(shí)際位移更接近。老師引導(dǎo)：如果時(shí)間再小呢？學(xué)生接著回答：如果時(shí)間無限小那么計(jì)算出來的位移與實(shí)際位移就相等了。學(xué)生集體回答：勻速直線運(yùn)動，物體的位移x對應(yīng)著v-t圖象中圖線與坐標(biāo)軸圍成的面積。讓學(xué)生分組游戲，尋找最佳的填充方法。請學(xué)生代表發(fā)言。學(xué)生A：用較小的書本來填充。學(xué)生B：用書本的側(cè)面來填充。由于學(xué)生幫助實(shí)驗(yàn)并不是做的很出色，有個(gè)學(xué)生就用新華字典演示了，老師拿來展示給其他同學(xué)看，并給于肯定。（學(xué)生討論和嘗試有不同的方法，教師加以肯定和指導(dǎo)。）等待學(xué)生推導(dǎo)，并選取合適的學(xué)生結(jié)論進(jìn)行展示。請一位學(xué)生回答：可以表示，用剛才的方法就可以證明。引導(dǎo)學(xué)生一起回答，感受圖象所表示的深層含義，明白勻變速直線運(yùn)動時(shí)間中點(diǎn)的瞬時(shí)速度就是該段的平均速度。復(fù)習(xí)學(xué)過的知識，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會分析實(shí)際問題。引導(dǎo)學(xué)生體會現(xiàn)實(shí)情境抽象出物理模型的思維過程。培養(yǎng)學(xué)生分析實(shí)際問題的思維縝密性。在滲透極限思想的同時(shí)，培養(yǎng)學(xué)生分析和研究問題時(shí)要具有循序漸進(jìn)的科學(xué)思維品質(zhì)。培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用物理思想看數(shù)學(xué)圖象的能力。分組自由討論培養(yǎng)學(xué)生探究問題的能力。培養(yǎng)學(xué)生對解決問題的方案作出評價(jià)的能力。通過小游戲讓學(xué)生體會學(xué)習(xí)的快樂。培養(yǎng)學(xué)生將物理問題和現(xiàn)實(shí)情境相融合對比的思想。培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用已知結(jié)論正確類比推理和歸納得出的思維能力。培養(yǎng)學(xué)生用數(shù)學(xué)方法處理物理問題的意識。培養(yǎng)學(xué)生知識的遷移運(yùn)用能力。培養(yǎng)學(xué)生①嚴(yán)密認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度。②遇到困難不輕易放棄的精神。培養(yǎng)學(xué)生求真的情感和對知識的追求永無止境等。［例題］一塑料塊以1m/s初速度減速沖上斜面，加速度大小為5m/s2,試求出它在0.1s內(nèi)的位移，0.2s內(nèi)的位移，0.3s內(nèi)的位移。老師一位具有代表性的學(xué)生答案并加以分析。（黑板書寫x-t公式注意事項(xiàng)）教師再選擇不同的學(xué)生答案，指出題目信息不夠全面，物理問題需要和現(xiàn)實(shí)情境相結(jié)合。讓學(xué)生用桌上道具模擬這個(gè)題目的情境感受可能出現(xiàn)的情況。教師總結(jié)：我們在用物理原理求解問題的時(shí)候要考慮現(xiàn)實(shí)情境，不能死套公式，提出“爬坡問題”。（黑板書寫原理到情境）給學(xué)生一點(diǎn)時(shí)間求解。學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)。教師請學(xué)生回答自己看到的情況。學(xué)生回答：斜面傾斜大了塑料塊會倒退回來，斜面傾角小了塑料殼就停在斜面上。用所學(xué)知識解決實(shí)際問題的能力。培養(yǎng)學(xué)生把物理原理還原到現(xiàn)實(shí)情境的能力。四．教師總結(jié)PPT展示不同汽車爬坡能力，還原到重慶馬路，再次認(rèn)識人們不畏艱難的奮斗精神和創(chuàng)造力。最后一個(gè)例題鞏固練習(xí)爬坡問題。（優(yōu)教提示：請打開素材“動畫演示：位移與時(shí)間關(guān)系”）引導(dǎo)學(xué)生從知識、科學(xué)探究方法、情感態(tài)度與價(jià)值觀多方面總結(jié)所學(xué)。給學(xué)生練習(xí)鞏固所學(xué)知識?？偨Y(jié)和鞏固本節(jié)所學(xué)內(nèi)容。培養(yǎng)學(xué)生不畏艱難的奮斗精神。鞏固所得。系統(tǒng)性總結(jié)本節(jié)內(nèi)容，培養(yǎng)學(xué)生總結(jié)歸納的能力。課堂訓(xùn)練：（優(yōu)教提示：打開優(yōu)教配套習(xí)題，更快更便捷地掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)情況）五、作業(yè)1.課本P40頁練習(xí)2、3、5；2.想一想本節(jié)的“思考與討論”