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在線播放:江蘇省物理創新大賽(高中)《平拋運動的規律》(課件+教學設計)鹽城市阜寧中學-蔣守培課

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視頻簡介:

江蘇省物理創新大賽(高中)《平拋運動的規律》(課件+教學設計)鹽城市阜寧中學-蔣守培課

視頻標簽:物理創新大賽,平拋運動

所屬欄目:高中物理優質課視頻

視頻課題:江蘇省物理創新大賽(高中)《平拋運動的規律》(課件+教學設計)鹽城市阜寧中學-蔣守培課

教學設計、課堂實錄及教案:江蘇省物理創新大賽(高中)《平拋運動的規律》課堂實錄,鹽城市阜寧中學-蔣守培

《探究平拋運動的規律》教學設計
【教學分析】
本節課是人民教育出版社普通高中課程標準實驗教科書《物理》必修Ⅱ第六章第三節。《課程標準》指出,科學探究既是學生的學習目標,又是一種重要的學習方式,對發展學生的科學素養具有不可替代的作用。本節課探究平拋運動的規律,學生要初步運用運動的合成與分解的方法,通過親身經歷的探究實驗,對平拋運動的特點產生感性認識。下一節課,引導學生體會并理解應用牛頓運動定律的方法,從理論上分析推導拋體運動的規律,從而完成“會用運動的合成與分解的方法分析拋體運動”這一《課程標準》要求。
學生已具備的從屬知識和技能有:知道并能描述自由落體運動;知道并能描述勻速直線運動;通過實驗探究,知道運用“運動的合成與分解”的方法研究曲線運動;能運用函數描述直角坐標系中的基本曲線;知道用計算機軟件Execl分析處理數據;知道科學探究的步驟,初步具備科學探究的意識。
【設計意圖】
這節課通過三套自制教具,設計了三組探究內容,分別是: 通過對比水平勻速直線運動探究平拋運動在水平方向的運動規律、 通過對比自由落體運動探究平拋運動在豎直方向的運動規律、通過計算機數據分析水平方向位移時間關系、豎直方向位移時間關系、平拋運動軌跡曲線的函數規律。這三個探究過程,包括了科學探究的幾乎全部要素,即提出問題、猜想與假設、設計實驗、進行實驗與收集證據、分析、評估、交流與合作。每一個探究內容都可以通過實驗器材,以手腦并重的方式進行探究,讓學生在探究過程中了解平拋運動的規律, 學習科學探究的方法,體驗科學探究的樂趣,形成科學探究的意識。
【重點難點】
教學重點:
①知道平拋運動在水平和豎直方向上的運動規律及軌跡的函數規律
②學習科學探究的方法,體驗科學探究的樂趣,形成科學探究的意識
教學難點:
①結合運動合成與分解的思想,提出要探究的問題
②靈活運用控制變量的思想設計實驗方案
③運用數學方法,結合計算機分析軌跡曲線的函數規律

【教學目標】
知識與技能:
①知道平拋運動在水平和豎直方向上的運動規律
②知道平拋運動的軌跡是二次函數曲線
③會運用描點法記錄物體運動的軌跡
過程與方法:
①觀察、體驗平拋運動在水平、豎直方向的運動特點
②通過實驗記錄平拋運動的軌跡曲線、并運用計算機分析數據
③經歷一次較完整的探究平拋運動規律的過程
情感、態度與價值觀:
①通過簡易的實驗器材,體驗科學探究的樂趣
②在科學探究過程中養成實事求是、大膽質疑的科學態度
③認識到猜想、實驗、評估在科學探究中的重要性
【教學資源】
注射器一只、自制教具三套(如圖)、計算機及軟件Excel、大屏投影

教學流程
開始 → 了解拋體運動 → 探究平拋運動在水平方向的運動規律 → 探究平拋運動在豎直方向的運動規律 → 探究平拋運動軌跡曲線的函數規律 → 課堂小結 → 布置課后探究任務 → 結束
【教學過程】

教師活動 學生活動 說 
一、導入新課
①演示一:紙團水平拋出
②演示二:鋼球水平拋出
③演示三:乒乓球斜向拋出
問題:物理學中是如何定義平拋運動的?
④演示四:(再現)鋼球水平拋出
問題:用什么方法研究平拋運動的規律?
①觀察紙團、鋼球、乒乓球運動
②閱讀課本,回答問題
③觀察鋼球的平拋運動
④交流,提出問題
演示實驗為學生提供了學習概念的感性材料,同時起到了創設情景、激發興趣、提出問題的作用
二、開始新課
(一)探究水平方向運動規律
問題:水平勻速運動的汽車頂上落下一物,下落到車底什么位置?
①實驗一:水平勻速小車,讓小球下落
②實驗二:改變小車速度和小球高度,讓小球下落
③實驗三:攝像讓一個小球水平拋出,同時另一小球水平勻速運動,慢鏡頭插放。
組織學生分析、評估、交流、歸納小結
①觀察小球是否落進車里
②根據實驗現象提出自己的猜想
③分析、評估、改進實驗方案
④觀察改變滑塊速度后小球是否落進車里
⑤分析、評估、改進實驗方案
⑥觀察慢鏡頭兩球運動,觀擦運動特點
⑦分析、評估、交流,得出探究結果
①該實驗對比水平勻速直線運動和平拋運動,不僅器材設計新穎,而且與探究豎直方向運動規律的實驗設計思路一致,使探究活動更具邏輯性
②該實驗對比直觀,現象明顯,方法簡單,學生從中獲得的感性體驗非常豐富
③該實驗對技巧要求不高,適宜讓學生操作
(二)探究豎直方向運動規律
問題:獵槍水平瞄準獵物,開槍的同時,獵物開始下落,子彈能否打中獵物?
①實驗一:學生甲演示,觀擦兩球空中相碰
②實驗二:學生乙演示,觀擦兩球空中相碰
③實驗三:攝像讓一個小球水平拋出,同時另一小球水平自由下落,慢鏡頭插放。
組織學生分析、評估、交流、歸納小結
①觀察兩球在空中相碰
②根據實驗現象提出自己的猜想
③分析、評估、改進實驗方案
④觀察改變小球在空中相碰
⑤觀察兩球是否在空中相碰
⑥分析、評估、交流,得出探究結果
①為了降低探究難度,某些科學探究環節應適當提示。
②僅由前兩個實驗就得出結論顯得不夠嚴謹,應鼓勵學生實事求是、大膽質疑,并引導學生改進實驗方案
③在探究過程中,意想不到的實驗現象不僅驗證了猜想,更讓學生體驗了科學探究的樂趣
(三)探究軌跡曲線的函數規律
問題:平拋運動的軌跡遵循什么函數規律呢?
①實驗:讓小球做平拋運動,攝像、慢鏡頭播放,等時間截圖。
②在坐標紙上標出幾個截圖中小球的位置
③要求學生在紙上建立直角坐標系,描出各點,并畫出平滑曲線
④猜想: 豎直位移y和水平位移x可能滿足什么函數關系呢?
⑤讀出坐標
⑥通過大屏幕展示,用Execl處理數據,得出函數關系:水平方向位移公式、豎直方向位移公式、運動軌跡函數式
①觀察水柱運動的軌跡曲線
②思考、交流如何記錄平拋運動的軌跡曲線
③學生和老師配合完成實驗,其他學生在紙上建立直角坐標系,并描出各點,再畫出平滑曲線
④猜想豎直位移和水平位移可能的函數關系
⑤分析計算機數據處理的結果, 評估、交流,得出探究結果
①實驗前噴口要用水準儀調節水平,水的射程不應過大或過小
②為了降低探究起點,某些環節應適當提示,但 “猜想x、y函數關系”應讓學生充分發揮想象力,并表達自己的想法
③數據的處理應體現探究問題的基本步驟,即觀察、思考、猜想、驗證。實驗是探究性的,而不是驗證性的,或僅僅滿足于得出實驗結論
三、課堂小結
①提問:通過探究,你知道了哪些科學結論?
②提問:這節課,留給你印象最深的是什么?
①思考、總結、歸納這節課探究的科學結論
②回憶、體會、描述這節課印象最深的感受
這節課重點是“過程與方法”目標和“情感態度與價值觀”目標的教學。因此,課堂小結也要體現教學重點,不僅僅是知識點的總結
四、布置課后探究任務
    課后探究任務:課堂上我們將平拋運動分解成為水平方向的勻速運動和豎直方向自由落體運動。為什么要要這樣分解?還能不能有其它分解方式?
①課后是課堂的延伸,課后任務應體現課堂的主要教學目標
②“能寫出簡單的探究報告”是基本的科學探究能力之一
 
【板書設計】
                               6.3平拋運動
                    一.平拋運動:初速度為零    只受重力
                    二.研究方法:運動的分解
                    三.探究規律:
                         1.水平方向:勻速直線運動
                         2.豎直方向:自由落體運動
                         3.運動軌跡:二次函數曲線
 
【教學反思】 
本節課運用了實驗探究的教學方法,新課程的教學觀得以充分展現,主要特征有:
一、教學不只是課程傳遞和執行的過程,更是課程創生與開發的過程。本教學設計根據教學重點設計了三套自制的實驗器材來探究三個問題。探究的內容源于教材,又不同于教材。如探究平拋運動水平方向的運動規律,設計思想源于探究平拋運動在豎直方向的運動規律:對比研究兩種運動,并設計了實驗器材。探究平拋運動豎直方向的運動規律,內容源于教材,但改進了實驗器材。探究平拋運動軌跡曲線的規律,實驗器材源于教材,而教材上的“探究水平方向的運動規律”則擴展成課后探究任務: “從兩個角度探究平拋運動在水平方向的運動規律”。在這一教學設計中,課程已不是“文本課程”(教學計劃、教學大綱、教科書等文件),而更是“體驗課程”(被教師和學生實實在在地體驗到、感受到、領悟到、思考到的課程)。
二、教學不只是教師教學生學的過程,更是師生交流、積極互動、共同發展的過程。在這一教學設計的科學探究過程中,特別是在進行實驗與收集證據、分析、評估、交流與合作等環節中,教師和學生將形成一個真正的“學習共同體”。比如在教師的熱切期盼下學生對兩球是否準確同時落地提出大膽質疑時,在教師和學生相互交流、相互啟發中共同重新設計實驗方案時,在教師和學生驚喜的觀察到兩個小球真的在空中碰撞時,教師已不僅是在傳授知識,更是在一起分享科學探究的樂趣,更是在一起走過生命成長的歷程,教師已由教學中的主角轉向“平等中的首席”。
三、教學重結論也重過程。新課程強調過程,強調學生探索新知的經歷和獲得新知的體驗。本節課的知識與技能設計為探究過程的載體,如果說知識與技能是這節課的“肌體”,那么,過程和方法則是這節課的“靈魂”。比如對實驗結論的大膽質疑和對實驗的重新設計、運用控制變量法對比探究兩種運動、如何記錄平拋運動的軌跡等既是暴露學生產生各種疑問、困難、障礙和矛盾的過程,也是展示學生聰明才智、創新成果和形成獨特個性的過程。正是在這些過程中,學生了解了平拋運動的規律, 學習了科學探究的方法,體驗了科學探究的樂趣,形成了科學探究的意識。
四、教學關注學科也關注人。以前我們探討平拋運動水平方向運動規律問題、“射擊猴子”問題、平拋運動的軌跡問題時,幾乎全是從理論和計算方面來證明或討論的,但物理科學是一門實驗科學,學生從物理實驗中獲得的感性認識、探索能力和動手技巧,不是理論證明所能給予的。本教學設計注意到了這是極其豐富但尚未開發的課程資源,并將實驗創造性的設計到學生的探究過程中,學生和老師的收獲是不僅僅用“驚喜”二字可以概括的。總之,這節課,不僅充滿了“物理味”,還充滿了“人情味”

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