以下是小编为大家整理的20篇《自由落体运动》教学反思,希望对您有所帮助。
自由落体运动教学反思
自由落体运动”是“匀变速直线运动”一章中的第五节课。本节课主要学习什么是自由落体运动,自由落体运动的条件以及自由落体的加速度。本节课是想让同学们把匀变速直线运动规律应用在自由落体中,所以自由落体运动的特点及计算既是本节重点也是难点,深入分析自由落体运动也就是理解匀变速直线运动的过程。为了加强学生对自由落体运动运动特点的理解,我是这样设计这堂课的:用纸片和硬币是否同时落地的小实验引起学生对这节课的兴趣,同时思考物体下落快慢与物体重量是否有关,其次用牛顿管让学生对比真空下和空气中物体的下落与重量是否有关,由这些实验让学生自己得出结论:物体下落快慢与物体重量无关,同时引出本节课的主题,自由落体运动。
对于基本概念的理解,为了培养学生总结规律的.能力,我让学生从以上的实验中自己归纳总结出自由落体的定义以及判断的条件,学生在实验和归纳中加深了对自由落体运动和重力加速度的理解,使教学过程变的不枯燥。
对于自由落体运动规律的理解和应用,我是这样处理的:导学案着重放在最简单公式应用和基本概念的说法上,从我的批改来看,学生对基本概念理解有一定的偏差,如对自由落体运动条件的理解上,所以我把处理导学案基本概念的习题就放在给出基本概念之后,来着重强调,加深理解,增强记忆。学生对简单公式应用掌握还可以,但是个别典型题处理的就很差了,如导学案的例题四,我先纠正学生错误的做法,其次和学生一起观察题目特点,给出解决题目的方法。
课本的做一做小实验,我也利用起来了,和学生共同探讨原理的基础之上,放手让学生自己做,自己计算,让学生在做的过程中体会学习物理的乐趣
自己感觉这节课还是比较紧凑的,还有时间处理课后习题,找了一个同学到黑板上规范了一下步骤。
本节课的缺点:1,课本重力加速度的给出应该用实验的方法,但是实际操作起来,如果做这个实验的话,会占了这节课一半多的时间,根本没有时间处理导学案和课后习题。会使这节课的容量打了折扣,所以考虑再三,我还是舍弃了这个实验,虽然我知道这样做不符合大纲,但符合实际,所以导致最后重力加速度的值给出的不够合理,这一块的板书也比较乱。
本节课我还有一个感想:非重点生除了知识上理解有一定的难度,在计算能力和观察能力方面也还需要慢慢培养,所以在以后的教学过程中,还要降低起点,放慢速度,认真设计,将课堂落实到实处。
1.通过演示实验,激发了学生的学习兴趣,培养了学生的观察、概括、科学抽象能力。教学时,教学过程的第一部分(通过演示实验,引出要探究的问题)可以适当紧凑些,尽量缩短教学时间。研究物体下落快慢的因素分析时,尽量激发学生思考,利用已有的实验器材(纸片、铁片),放手让学生上讲台来演示,这不仅激发学生学习兴趣,而且活跃了课堂氛围。
2.通过探索研究过程,得出重要的结论:自由落体是匀加速运动、加速度为g;同时“让学生经历科学探究的过程,培养科学探究能力”的精神。最后,自由落体运动规律的得出及应用等知识也就水到渠成。因此,对课本知识的适当延伸、拓展,让学生经历设计实验、合作完成实验、交流实验成果、得出结论,再理论联系实际,有利于培养学生探究能力,观察、分析、解决实际问题的能力,这正是当今素质教育所要求的。
3.在探究过程中,学生会提出很多方案。用打点计时器记录的纸带研究物体的自由落体运动时,学生可能会提出按学生实验“研究小车速度随时间变化的规律”那样测出加速度,或不用小车,用钩码直接钩住纸带跨过滑轮水平拉纸带等,教师要利用自由落体运动的定义出发,引导学生对实验方案进行完善。分组实验时,可以两个或三个同学为一组,数据的处理时一定要灵活,同组实验者分别用计算器计算,这样,可以节省课堂时间,又达到了总结规律的目的。学生也可能会提出用方案二、三,利用图象来研究运动规律,教师要给予肯定,由于实验条件的限制,可以根据实际条件进行演示。通过演示不仅拓展学生的思维,而且巩固了利用图象研究运动的方法。
学校新课程改革已经全面展开,无论你是否乐意接纳,教学的行为一定得发生变化。不管是传统的物理教学、新课程下的物理教学还是将来的物理教学,我们的基本出发点来。真正培养学生的自主学习能力和自觉学习习惯,这离不开物理课堂有效的教学。只有在有效的课堂教学下,物理教学的价值才能得到回归,学生才会真正得到发展。新一个轮回,让我更多想到的是如何进一步优化我的教学模式,能最大限度地引领学生参与到学习中来。是一样的,就是让学生科学素养得到发展,让学生在课堂上积极主动地参与进
但等走下讲台,再次日回味自己的整个教学过程,总是感慨颇多,也看到了自己身上的诸多不足。现对《自由落体运动》这节课总结如下:
一、课前准备不够充分
在上课之前的几天里,因为自己的私事比较多,所以根本没有时间去准备,直到上课的前一天,才匆匆忙忙的去看了看书,做了几张幻灯片,连实验器材都还是到了真正要上课了,之前的一节课时间才跑到仪器室去拿器材,而且在拿仪器时,又出了问题,在对牛顿管抽真空时,那个抽气机怎么也工作不了,花了好长时间才勉强抽出了空气,效果还不明显。当时就很是泄气了,有点破罐子破甩的想法。也就干脆不管了,胡乱就去上课了……
二、实验教学不够新颖
用纸片、硬币的下落演示落体快慢,引导学生分析对落体运动产生影响的因素。这样设计导入的效果是:让高中物理越来越生活化,让学生感觉到物理就在我的身边。这种导入方式很容易激起学生的兴趣,使全班同学都活跃起来,积极参与到讨论之中,但没有让同学们自己用不同的重物作演示,积极动手,充分参与到课堂中来。从而没有改变了教师一个人唱“独角戏”的现状。接着做传统实验“牛顿管实验”想让学生真正认识到影响物体下落的因素是空气阻力,从而很自然地引出“自由落体运动”这一课题核心,遗憾的是实验效果也不是很明显。然后,通过重锤牵引纸带下落,利用打点计时器打点,测量自由落体加速度,此过程也没有做到以学生为主体,全体参与,自行验证。只是教师演示,教师引导,因势利导,完成目标要求。
三、潜能生没有能够很好地照顾到
潜能生除了知识上理解有一定的难度,在计算能力和观察能力方面也还需要慢慢培养,所以在以后的教学过程中,还要降低起点,放慢速度,认真设计,将课堂落实到实处。
纵观多年的教学,觉得教无定法,而又深感教有定法。在新课程背景下,在新的课改理念之下,寻求一个即适合学生学习,有能培养学生综合能力的教学模式,也是每一位教育者义不容辞的责任。我将不断努力,不断提高自己,力争取得更大的成功。
自由落体运动在高中物理教学中具有特殊的地位,在知识上它是匀变速直线运动的一个实例,在方法上渗透着理想化模型的重要研究方法。在整个必修一的教学安排上,匀变速运动的教学重点在于其规律的应用,而自由落体运动的新课教学则要向学生介绍一种探究物理问题的科学方法,培养学生科学严谨的治学态度,能深刻理解自由落体运动的规律,并能灵活应用其规律解决问题。
现就我所讲的《自由落体运动》一课,谈谈自己的课后反思。
本课程的教学设计主要要解决两个问题,一是怎样引入新课,二是分析论证其运动性质和运动规律。
一.成功之处
1.在实验的基础上建立自由落体运动的定义
根据本节课的教学目标和教学重点,为让学生能切实的体会和理解自由落体运动的特点,单凭演示实验,学生很难体会到自由落体运动的特征。因此,让学生通过手中的课本和几张纸分别进行两次实验(两物从同一高度、同时释放。纸两次分别是展开、团紧),观察下落的快慢。通过观察,让学生发现并分析出影响下落快慢的原因。进而大胆猜想若排除此因素,结果会怎样?然后用&ldqu;牛顿管&rdqu;实验验证。这样,能够充分调动学生学习的积极性,主动参与到课堂中来。在探究中学会发现问题,并敢于大胆进行科学猜想,这点要比教师单纯生硬的直接给出定义效果要好的多。
2.在学生已有的知识结构上学习新知识
在学生利用打点计时器探究&ldqu;自由落体的运动性质&rdqu;前 ,引导学生复习匀变速直线运动实验中纸带的处理方法,提出了明确的思考方向后,由学生设计实验方案,完成实验操作,并运用已有的知识认真分析(有发现△x是定值的,有求解并证明加速度是定值的),最后归纳总结,得出自由落体运动的性质。在学习自由落体运动的规律时,先引导学生复习匀变速直线运动的规律,在此基础上由学生自己推导出其规律。温故知新,符合学生的认知特点。
3.以学生为主体,符合新课改的要求
整个课堂以学生为主体,在利用打点计时器探究&ldqu;自由落体的运动性质&rdqu;时,由学生自己设计实验、操作、处理数据,得出结论。教会了学生探究物理问题的科学方法,培养学生科学严谨的治学态度。
二.不足之处
1.课堂提问不能顾及大多数同学
在这节课的教学中我多次提问,但涉及的人数并不很多,主要原因是学生的表达能力、动手能力有别,在规定的时间里无法按要求完成实验,自然就无法回答问题了,有的学生不会组织语言,还有一些羞于发言的学生,于是课堂提问覆盖面不够广,在今后的教学中要鼓励学生课堂积极发言。
2.课堂时间有点紧张
这节课学生实验多,为了达到实验效果,所用时间较长,导致后面的课堂教学有点仓促,没有同时做到课堂的开放与高效两不误,在以后的工作中要多加尝试。
一、课程分析
1.本节课使用的教材是《普通高中课程标准实验教科书物理(必修1)(人民教育出版社)》,教学的内容是第二章第5节关于自由落体运动的内容。
2.教学内容(教学重点、难点、关键)
(1)自由落体运动的研究历程中体现出来的科学研究方法。
(2)对自由落体运动规律的实验探究过程。
(3)运用自由落体运动的规律解决简单问题。
二、学情分析
1.学生在刚学完匀变速直线运动的规律后,急需一次真正的实践去更深刻的理解匀变速直线运动的规律,而对自由落体运动的研究,恰恰适应了学生的这一要求,在本节课的学习中,要让学生的认识有进一步的提高。
2.本节课从人类对自由落体运动的认识历史引入,重点介绍亚里士多德、伽利略的研究方法,强调对自由落体运动的理解,以期学生对自由落体运动有全面、清楚的认识。
3.两位科学家在研究自由落体运动中做出了杰出的贡献,讲课时展示他们的研究成果及对他们的评价,这样既可以培养学生热爱科学的思想,又可以活跃课堂气氛。
三、设计理念
本节课从生活实践出发,结合学生在实际生活中的观察,初步了解自由落体运动,并通过对两位科学家对自由落体运动的研究,结合伽利略的理想实验,得出自由落体运动的特点。接着,通过实验让学生自主探究自由落体运动所遵循的规律。通过学生对自由落体运动规律的理解加以训练,让学生初步接受自由落体运动的规律,最后,在学生深入了解和掌握了自由落体运动的'规律后,通过回扣课堂游戏,使学生对自由落体运动的规律加以巩固和提高。
四、学习目标
1. 知识与技能:
(1)研究并认识自由落体运动的特点和规律。
(2)理解自由落体运动的特点和规律;并会运用自由落体运动的特点和规律解答相关问题。
2.过程与方法:
(1)通过观察演示实验,概括出自由落体运动的特点,培养学生观察,分析能力。
(2)利用已知的直线运动规律来研究自由落体运动。
3.情感态度价值观:
(1)培养学生仔细观察、认真思考、积极参与、勇于探索的精神。
(2)培养学生严谨的科学态度和实事求是的科学作风。
五、教学过程设计
(一)新课引入
设计思路:教师在课堂教学过程中,有意识地创设情境,通过提出一些与课文有关的富有启发性的问题,将学生引入情境之中,容易激发起学习的动机,培养学习兴趣。通过合理创设情境,不仅能起到组织教学的作用,而且能使学生明确学习目标,产生浓厚的学习兴趣。
师:同学们,咱们班哪位同学反应比较快?请到讲台上来。
生:(推荐一位同学)。
师:我们看这位同学能不能抓住这片铁片。(向学生展示长度约为3.5cm的铁片)
师生共同完成这一游戏。
师:同学们,这位同学能抓住这片铁片吗?
生:不能。
师:为什么不能抓住呢?我们在学习了自由落体运动之后,同学们就知道其中的奥秘了。
设计思路:创设问题情境就是在讲授内容和学生求知心理之间制造一种“不协调”,将学生引入一种与物理问题有关的情境中,造成一种悬念,使学生产生向往、探索的欲望,处于欲摆不能的状态。创设问题情境时应注意:问题要小而具体、新颖有趣、有适当的难度;有启发性,要善于将所要解决的课题寓于学生实际掌握的知识基础之中,造成心理上的悬念。悬念解除之时,也就是正迁移实现之时。
“自由落体运动”是“匀变速直线运动”第二章中的第五节课。 虽然在知识上它是作为匀变速直线运动教学之后的一个特例,在整个高一年级教学的安排上,由于匀变速直线运动的教学重点在于规律的应用,因此它在整个高中物理教学中具有特殊重要的意义。
一、本节课成功之处:较为成功地展示出新课程理念下的实验探究课堂教学模式的特点,主要表现在以下几点:
1 、深挖教材明确教学目标,达到良好的教学效果在备课时认真研究教材,查找相关的教学资料,确定了这节课教学目标。
2、体现学生的主观能动性和探索性本着“以学生发展为本”的教学、设计理念并对教材内容进行了必要的选择与改组,精心设计好适用于学生学习、有利于学生发展的方案,给学生一个充裕的思考问题(包括实验方案的设计,实验过程的探究)过程,利用前边学过的测加速度方法来测重力加速度,加强前后知识的联系,教学过程中始终将学生放于研究者位置,让学生通过自身的思考和合作学习来获取知识和技能、掌握过程与方法、学会交流与合作。
3、重视科学思想和科学方法的教育,从实际生活中物理现象出发(两张相同纸片做实验),创设问题情景引入课题,再由学生在实验中归纳出结论和规律,不仅提高学生学习物理的兴趣,又能提高学生解决问题、分析问题的能力,还有教学过程中,能灵活运用观察、实验、分析、归纳等科学方法,这样有利于培养学生正确的科学思维方式和科学方法。
4、让学生自己进行演示实验,容易暴露出学生存在的问题,由学生讨论在实验过程中发现的问题,得出正确的结论。这样在整个教学过程中,既有发散性思维又有集中性思维,有利于培养学生的创造性思维能力,还充分发挥了集体智慧的力量。
5、借用实际应用,测学生反应时间,激起学生的兴趣,学生在这种和谐的充满活力的课堂中应用知识,自主参与课堂教学,思维和动手能力得以发展, 让学生在做的过程中体会学习物理的乐趣, 知识掌握更为牢固,达到了良好的教学效果。
二、本节课的不足之处:
1、由于学生探究过程需要留出较多的时间进行实验的具体操作,因而处理例题时间时间较为紧张。
2、在探究自由落体运动的性质时,只是部分学生进行演示实验,没有进行小组分工合作。
3、学生实验时纸带与打点计时器阻力较大,应建议学生多做几次取平均减小偶然误差。形体教学反思三下观察物体教学反思认识液体教学反思
教材在本节课中是从通过证明自由落体运动的位移与时间的平方成正比,从而证明自由落体运动是一种匀变速直线运动,进而通过匀变速直线运动的规律得到自由落体运动的规律。而教学的难点正是让学生明白为什么会有这样的证明思路。原计划在本节课中通过介绍伽利略的研究过程来使学生明白这种研究思路的形成过程,但经反复研究发现伽利略采用的&ldqu;冲淡重力&rdqu;的思路同样是学生难以理解的,所以最后决定仍然按照教材的思路进行。为帮助学生理解,在教学前增加对自由落体运动的复习,在教学中加入匀变速直线运动的图像,并通过图像先得到证明速度与时间成正比的思路,再由我们的实验条件有限来引导学生得到教材所采用的思路。
通过课堂教学,本人觉得这一节课的教学效果有几点比较成功:
一、整个教学流程比较流畅,学生在教师的引导下能比较轻松的接受这一教学思路,能理解教材为什么采用这么一种证明方法,并能自己推导出自由落体运动的规律。
二、师生有比较充分的互动,学生在课堂上有积极思考问题,能提出自己的看法,能对其他同学的看法提出自己的意见。
三、学生有充分的动手演练,在对学生的演练结果进行讲评的过程中针对学生常犯的错误进行讲解,有利于学生认识错误。
四、例题、练习的编排体现了循序渐进的原则,有利于学生对规律的理解。
五、在教学中贯彻了科学研究的方法,使学生了解科学研究的基本方法。
六、在教学中通过对前人的研究过程的介绍,贯彻了情感态度价值观的教育。
七、新课引入前的复习与例题的拓展前后呼应。
同时,回看整个教学过程也发现课堂中存在着一些问题:
一、发现学生对于匀变速直线运动的概念不是很清楚,其原因在于学生对匀变速直线运动的了解仅仅限于上一章中研究图像时接触过匀变速直线运动,但对于其运动规律完全没有理解。由此可见粤教版中对于本章的安排对于学生的认知造成了一定的障碍,而人教版中先研究匀变速直线运动规律再研究自由落体运动规律是比较适合的。而今后的教学我们需要灵活使用教材,不受教材编排的桎梏,真正做到是我们用教材而不是教教材。
二、教学中的教师引导太过详细,学生完全是一步一步被牵着走,学生的主观能动性发挥不够。
三、对实验数据的分析为了节约时间,完全由教师利用Excel解决,并且实验数据采用书上所印的的纸带数据,对于学生来说缺乏真实感。以后可以考虑与第一节课的实验相结合,
将本课完全变成一节探究课,虽然在教学时间上花得比较多,但对于学生的理解和自己动手能力的培养将会有比较好的效果。
四、课堂时间的安排略显前松后紧,学生在练习上的时间偏少,不利于发现学生隐藏的错误。
由于每个学生的基础不同、反应不同,同样一节课对不同的班级产生的效果也会不同,所以我们采取的教学方法也应该有所不同。我们只有不断的总结经验教训,不断的完善自己的课堂,才能使我们不断进步。希望下一节课能够更接近我心目中的精品。
自由落体运动”是“直线运动”一章中的第六节课。本节课主要学习什么是自由落体运动,自由落体运动特点及自由落体的加速度。本节课是想让同学们把匀变速直线运动规律应用在日常生活中,所以自由落体运动的特点及计算既是本节重点也是难点,深入分析自由落体运动也就是理解匀变速直线运动的过程。
为了加强学生对自由落体运动运动特点的理解,我是这样设计这堂课的:用纸片和钥匙是否同时落地的小实验引起学生对这节课的兴趣,同时思考物体下落快慢与物体重量是否有关,其次用牛顿管让学生对比真空下和空气中物体的下落与重量是否有关,由这些实验让学生自己得出结论:物体下落快慢与物体重量无关,同时引出本节课的主题,自由落体运动。
对于基本概念的理解,为了提高学生兴趣,我引入了几个小故事,如:伽利略的比萨斜塔实验,商人的货物由赤道运到北极重量增加。学生在故事中加深了对自由落体运动和重力加速度的理解,使教学过程变的不枯燥。
对于自由落体运动规律的理解和应用,我是这样处理的:导学案着重放在最简单公式应用和基本概念的说法上,从我的批改来看,学生对基本概念理解有一定的偏差,如对自由落体运动条件的理解上,所以我把处理导学案基本概念的习题就放在给出基本概念之后,来着重强调,加深理解,增强记忆。学生对简单公式应用掌握还可以,但是个别典型题处理的就很差了,如导学案的第6题,我先纠正学生错误的做法,其次和学生一起观察题目特点,给出比例法解决题目的技巧。
课本的做一做小实验,我也利用起来了,和学生共同探讨原理的基础之上,放手让学生自己做,自己计算,学生在做的过程中,还出现了一个小插曲,有的学生计算出反映时间是17秒多,我马上指出学生出现如此大的偏差的原因是计算过程中单位换算出了问题,正好借此提醒同学们以后应用的过程中应该注意的问题。
自己感觉这节课还是比较紧凑的,还有时间处理课后习题,找了一个同学到黑板上规范了一下步骤。
本节课的缺点:课本重力加速度的给出是用实验的方法,但是实际操作起来,如果做这个实验的话,会占了这节课一半多的时间,根本没有时间处理导学案和课后习题。会使这节课的容量打了折扣,所以考虑再三,我还是舍弃了这个实验,虽然我知道这样做不符合大纲,但符合实际。
本节课我还有一个感想:非重点生除了知识上理解有一定的难度,在计算能力和观察能力方面也还需要慢慢培养,所以在以后的教学过程中,还要降低起点,放慢速度,认真设计,将课堂落实到实处。
案例:
在两千年多年前,亚里士多德认为:质量大的物体比质量小的物体下落快。这一结论,符合人们认识事物的规律常识。从事物的现象很容易得出这样的结论。以至于其后两千年的时间里,大家都奉为经典。
16世纪末,意大利青年学者伽利略对亚里士多德的论断产生了怀疑。通过大胆猜想和实验研究证明这个结论是错误的。从而推翻了两千多年来被人们奉为真理的结论。在当时的物理界产生了极大的轰动。
今天,我们来重现伽利略的研究过程。
伽利略的结论:重物与轻物应该下落的同样快。
实验一:用纸片和粉笔头从同一高度同时从静止下落。
请同学们思考:哪一个物体先下落?
同学观察实验:粉笔头先下落。
结论:质量大的物体先落地。
实验二:用质量相同的纸片,把其中的一个揉成团,让它们同时从同一高度由静止下落。
请同学们思考:哪一个物体先下落?
同学观察实验:纸团。
结论:体积小的物体先下落。
学生思考:物体的下落与质量和体积有关系吗?
实验分析:物体下落的快慢由于空气的阻力作用不同所致,与质量无关。
大胆猜想:如果没有空气的阻力,也就是在真空的情况下,物体应同时下落。
结论:物体下落的快慢与质量无关。
反思:
通过实验验证伽利略实验结论的过程,让学生体会到了科学探究的乐趣。同时也了解了实验探究的基本思路与方法。体会到了科学探究问题的过程。
这个实验不仅调动了学生的积极性,还激发了学生思考问题、解决问题的热情。爱因斯坦有一句话:“提出一个问题往往比解决一个问题更重要。因为解决一个问题时,仅仅是一个数学上和实验上的技巧,而提出新的问题、新的可能性,从新的角度去看旧的问题,却需要创造性的想象力。而且标志着科学的真正进步。”
伽利略比他的前人伟大,就在于他首先采用了以实验检验猜想和假设的科学方法。在他之前,学者们总是通过思辩性的论战来决定谁是谁非。
本节教学设计以实验探索为主线,充分展现隐含在本节内容中的科学探究方法和科学思维方式。首先,通过“测反应时间”的实验游戏激发学生学习兴趣,引出研究的问题──落体运动,接着从生活经验和亚里士多德的观点出发进行巧妙的推理,使亚里士多德的理论陷入自相矛盾的境地,引起学生探究的兴趣。在此基础上学生自主进行实验探究,通过对实验结果的分析和讨论得出初步结论,提出物体下落快慢与质量无关的设想;再进一步通过教师演示“牛顿管”实验进一步验证设想。最后再由学生自主进行实验探究,利用打点计时器,记录自由落体运动的信息,为下一节定量地探究自由落体运动规律做好准备。
教学反思:从生活情景中构建物理情景或模型,有利于学生将所学的科学知识与社会,生活实际相联系;在教学中,学生经历的实验探究全过程就是一个学生充满兴趣和动力去不断解决问题的过程,学生从中能体会解决问题的思想,提高解决问题的能力,逐步培养独立思考的习惯和合作学习的精神。
一、教学目标
1、知识与技能
理解自由落体运动,知道它是初速度为零的匀加速直线运动。
知道什么是自由落体的加速度,知道它的方向,知道地球上不同地方,重力加速度大小不同。
掌握自由落体运动规律。
2、过程与方法
由学生自主进行实验探究,通过打点计时器记录下运动的信息,定量地测定自由下落的加速度。
培养学生学会分析数据,利用实验引导学生进行观察、思考、讨论和交流。
3、情感态度与价值观
调动学生积极参与讨论的兴趣,培养逻辑思维能力及表达能力。
培养学生的团结协作精神,敢于提出自己的见解。
[教学重点]
1、自由落体运动的概念及探究自由落体运动的过程。
2、掌握自由落体运动规律,并能运用其解决实际问题。
[教学难点]
理解自由落体运动条件及规律解决实际问题。
[设计理念]
自由落体运动是自然界中广泛存在的自由下落运动的理想化模型,有其广泛性和特殊性。对自由落体运动进行深入具体的研究有利于学生更深刻地理解匀变速运动的规律。本节教材通过实验探究的方式得到自由落体运动概念和规律。基于教材特点,本教案设计“以人为本”,突出探究的重要性,让学生能力得到提升,体现物理教育在个性品质、好奇求知、质疑创新等方面的价值导向。
本课总体设计思想是:课堂通过简单易行的实验探究,寻找论据,经历交流实验结果和学生分析、讨论,让学生体会物体下落快慢与物体质量无关。通过“牛顿管”实验,打点计时器实验研究规律,在科学过程展示中推出学科知识,渗透科学思想方法,借助多媒体课件播放、实验探究及教师解说,着力于撼动青年学生崇尚科学的情感,弘扬浓厚的物理课程文化。
三、教具1、硬币、与硬币等大的纸片、正方形等大的纸片和薄纸板、抽气机、牛顿管2、多媒体教学软件四、主要教学过程
(一)、复习提问师:前面我们已经学习了匀变速直线运动的有关知识那物体在做匀变速直线运动时应遵循哪些规律呢?
1、规律:
Vt=V0+at
S=V0t+1/2 at2
2、推论:
(1) Vt2-V02=2aS
(2) V0=0
S1: S2: S3 …… =1:4:9 …… S Ⅰ : S Ⅱ : S Ⅲ …… =1:3:5 …… (3)Sn-Sn-1= Δ S=at2 ? ―― 匀变速直线运动的判断方法之一
(二)引入新课今天我们要利用这些知识来研究一种非常常见的运动
(板书)1、物体的下落运动
举例:粉笔头下落、树上苹果下落等等
问:从运动轨迹看,落体运动有什么特点呢?
生:都是沿直线竖直下落,
(板书)(1)沿直线竖直下落的运动
问:受力有什么特点?
生:受重力作用,同时受空气阻力作用。
(板书)(2)受重力作用,同时受空气阻力作用。
问:(1)不同物体在下落过程中是重的物体下落快呢,还是轻的物体下落快?
(2)物体下落的快慢与什么因素有关?
(教师通过实验设疑)
[演示1]:现在我取一枚硬币和一张与硬币等大的纸片,让它们从同一高度同时下落,观察到了什么现象?
生:硬币先于纸片落地。
师:由于硬币比纸片来得重,能不能由此得出结论:
(板书)物体越重,下落越快?
生甲:重的物体下落快。
生乙:不一定。
[演示2]取一大一小纸片各一张,把小纸片揉成团,让两者从同一高度同时下,观察到了什么现象?
生:纸团比纸片先落地
师:现在纸团比纸片先落地,能不能由此得出结论:
(板书)轻的物体比重的物体下落快?
(矛盾的结论使学生陷入了沉思,让学生思考议论,在教师的引导下让学生总结)
生:物体下落过程中有时是重的物体下落快,有时是轻的物体下落快,说明物体下落的快慢除了跟重力有关外,还跟其它因素有关。
师:到底还有什么因素在影响着物体下落的快慢呢?我们取两张完全相同的纸片,它们的重力是相同的,这样重力对下落的作用是一样的。再把其中的一张捏成纸团,让它们从同一高度同时下落,能观察到什么现象?
生:纸团先于纸片落地。
师:重力相同的物体有时也不能同时落地,为什么呢?
(学生议论发言)
生:这些实验都是在空气中进行的,空气阻力影响了物体的下落运动。
师:对,同学们提出的假设是正确的,空气阻力的影响使问题变得复杂化了,现在,我们尽量减小空气阻力对物体的影响,会产生什么结果呢?
[演示3]把演示1实验中的纸片捏成一团让它跟硬币从同一高度同时下落
现象:纸团和硬币几乎同时落地 师:现在,重的物体和轻的物体几乎同时落地了,如果我们进一步改善实验条件,设法让物体在真空中,又会看到什么现象呢?
[演示4]取长约1.5米,上端封闭,另一端开口的玻璃筒,里面装有金属片、羽毛等,先抽光空气,再把玻璃筒倒立过来,观察到什么现象?
生:金属片和羽毛同时落时。
师:总结以上的实验现象,我们可以得出怎样的结论呢?
生:如果没有空气阻力,物体下落快慢相同。
(板书)(3)空气阻力忽略不计时,物体下落快慢相同
(教师用科学实验进一步说明此结论的正确性)
实例:(1)1971年美国宇航员斯科特在月球表面上让一把锤子和一根羽毛同时下落,观察到它们同时落到月球表面上。
(2)1993年4月8日上午,来自世界各地的一些科学家用精密的自动投卸仪器把乌檀木、塑料、铝等不同材料制成的小球,从比萨斜塔塔身44米处投下,用精密电子仪器和摄像仪纪录,结果所有小球以同一速度落地。
师:空气阻力可以忽略不计时,物体沿直线下落的运动就是今天我们要讲的一类运动
(板书)2、自由落体运动
(1) 定义:物体只在重力作用下从静止开始下落的运动
特点:1。初速度为零。
2、物体只受重力作用。
(2) 自由落体运动的规律 意大利科学家伽利略对自由落体运动作了许多研究工作,他用简单明了的科学推理,巧妙地揭露了亚里士多德学说内部的矛盾,并推断自由落体运动是一种匀加速运动。
(用多媒体介绍伽利略对自由落体的研究。)
伽利略所处的年代还没有钟表,计时仪器也较差,自由落体运动又很快,伽利略为了研究落体的运动,利用当时的实验条件做了在斜面上从静止下滑的直线运动,证明了从静止下滑的情况下小球在斜面上的运动是匀变速直线运动,用逻辑推理外推到斜面倾角增大到90 ° 的情况,小球将自由下落,他认为这时小球仍会保持匀速直线运动的性质,构思相当之巧妙。 今天,距离伽利略的时代已经有三百多年了,伽利略当时无法实验证实的结论,我们已经可以用实验来证实了。
[多媒体演示]:让小球从一定高度下落,利用闪光照相技术拍照。把闪光照片放大,让学观察。
(教师简述研究方法)
师:照片上相邻的像是相隔同样的时间拍摄的。从照片上可以看出在相等时间间隔内,小球下落的位移越来越大,表明小球的速度越来越快,表明物体做得是加速运动。那如何判断小球做的是匀加速运动呢?
(教师提示从 Δ S=at2分析,让学生自己根据数据计算相同时间间隔内相邻位移之间的差值 Δ S,找出规律来,最后教师总结。)
师: Δ S在误差允许的范围内都是恒量,所以可判断自由落体运动是初速度为零的匀加速度运动 ―― 证实伽利略的推断是正确的。(板书)结论1:自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动。 师:那它在运动时应遵循哪些规律呢?
(板书)规律 :
Vt= at
S= at2/2 师:这个加速度对所有做自由落体运动的物体都相同吗?
教师提示:要同一地点,从同一高度同时自由下落,同时到达地面,根据S= at2/2可知,它们的加速度必定相同。
(板书)结论2:在同一地点一切物体在做自由落体运动中的加速度都相同。
师:自由落体运动是一种只在重力作用下的运动,所以这个加速度可称为
(板书)结论3:重力加速度(g)(自由落体加速度)
A. 数值和单位
a. g的变化规律 :
g随纬度的升高而增大
g随高度的'增加而减小 b. 标准值:g=9.8m/s2,初中g=9.8N/Kg.粗略计算g=10m/s2
B. 方向:竖直向下
师:自由落体运动是初速度为零,加速度为g的匀变速直线运动,它应遵循哪些规律呢?
(板书)3、自由落体运动运动学规律
① Vt=gt
② s= 1/2gt2
③ V2t=2gs 重力加速度的数值一般取9.8 g/m.s2
(板书)4、应用
例1:钢珠从17.7米高的地方落下,落下的时间是1.90秒,求重力加速度.
课堂小结:
1、自由落体是一种非常普遍的运动形式,日常生活中许多物 体的下落运动都可以看成是自由落体运动,所以研究自由落体具有普遍的意义。
2、在研究自由落体运动时,我们采用了一种理想化的方法。从最简单、最基本的情况入手,抓住主要因素,忽略次要因素,由浅及深的推入,从而得出了一种运动形式自由落体运动。这种理想化的方式,在以后我们学习物理时经常要用到。
3、测定匀变速度直线运动加速度的方法:a=(Sn-Sn-1)/t2= Δ S/ t2
板书设计:
第二章 直线运动
1、物体的下落运动
(1)沿直线竖直下落的运动
(2)受重力作用,同时受空气阻力作用。
问题:(1)不同物体在下落过程中是重的物体下落快呢,还是轻的物体下落快?
(2)物体下落的快慢与什么因素有关?
物体越重,下落越快?
轻的物体比重的物体下落快?
(3)空气阻力忽略不计时,物体下落快慢相同
2、自由落体运动
(1)定义:物体只在重力作用下从静止开始下落的运动
特点:1。初速度为零。
2、物体只受重力作用。
(2)自由落体运动的运动学规律
结论1:自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动。
规律 :
Vt= at
S= at2/2
结论2:在同一地点一切物体在做自由落体运动中的加速度都相同。
结论3:重力加速度(g)(自由落体加速度)
A. 数值和单位
a. g的变化规律 :
g随纬度的升高而增大
g随高度的增加而减小
b. 标准值:g=9.8m/s2,初中g=9.8N/Kg.粗略计算g=10m/s2
B. 方向:竖直向下
3、自由落体运动规律
Vt=gt
h= 1/2gt2
V2t=2gh
重力加速度的数值一般取9.8 g/m.s2
4、应用
5、作业:
一、课程分析
1.本节课使用的教材是《普通高中课程标准实验教科书物理(必修1)(人民教育出版社)》,教学的内容是第二章第5节关于自由落体运动的内容。
2.教学内容(教学重点、难点、关键)
(1)自由落体运动的研究历程中体现出来的科学研究方法。
(2)对自由落体运动规律的实验探究过程。
(3)运用自由落体运动的规律解决简单问题。
二、学情分析
1。学生在刚学完匀变速直线运动的规律后,急需一次真正的实践去更深刻的理解匀变速直线运动的规律,而对自由落体运动的研究,恰恰适应了学生的这一要求,在本节课的学习中,要让学生的认识有进一步的提高。
2。本节课从人类对自由落体运动的认识历史引入,重点介绍亚里士多德、伽利略的研究方法,强调对自由落体运动的理解,以期学生对自由落体运动有全面、清楚的认识。
3。两位科学家在研究自由落体运动中做出了杰出的贡献,讲课时展示他们的研究成果及对他们的评价,这样既可以培养学生热爱科学的思想,又可以活跃课堂气氛。
三、设计理念
本节课从生活实践出发,结合学生在实际生活中的观察,初步了解自由落体运动,并通过对两位科学家对自由落体运动的研究,结合伽利略的理想实验,得出自由落体运动的特点。接着,通过实验让学生自主探究自由落体运动所遵循的规律。通过学生对自由落体运动规律的理解加以训练,让学生初步接受自由落体运动的规律,最后,在学生深入了解和掌握了自由落体运动的规律后,通过回扣课堂游戏,使学生对自由落体运动的规律加以巩固和提高。
四、学习目标
1。 知识与技能:
(1)研究并认识自由落体运动的特点和规律。
(2)理解自由落体运动的特点和规律;并会运用自由落体运动的特点和规律解答相关问题。
2。过程与方法:
(1)通过观察演示实验,概括出自由落体运动的特点,培养学生观察,分析能力。
(2)利用已知的直线运动规律来研究自由落体运动。
3。情感态度价值观:
(1)培养学生仔细观察、认真思考、积极参与、勇于探索的精神。
(2)培养学生严谨的科学态度和实事求是的科学作风。
五、教学过程设计
(一)、复习提问师:前面我们已经学习了匀变速直线运动的有关知识那物体在做匀变速直线运动时应遵循哪些规律呢?
1、规律:
Vt=V0+at
S=V0t+1/2 at2
2、推论:
(1) Vt2―V02=2aS
(2) V0=0
S1: S2: S3 …… =1:4:9 …… S Ⅰ : S Ⅱ : S Ⅲ …… =1:3:5 …… (3)Sn―Sn―1= Δ S=at2 ? ―― 匀变速直线运动的判断方法之一
(二)引入新课今天我们要利用这些知识来研究一种非常常见的运动
(板书)1、物体的下落运动
举例:粉笔头下落、树上苹果下落等等
问:从运动轨迹看,落体运动有什么特点呢?
生:都是沿直线竖直下落,
(板书)(1)沿直线竖直下落的运动
问:受力有什么特点?
生:受重力作用,同时受空气阻力作用。
(板书)(2)受重力作用,同时受空气阻力作用。
问:(1)不同物体在下落过程中是重的物体下落快呢,还是轻的物体下落快?
(2)物体下落的快慢与什么因素有关?
(教师通过实验设疑)
:现在我取一枚硬币和一张与硬币等大的纸片,让它们从同一高度同时下落,观察到了什么现象?
生:硬币先于纸片落地。
师:由于硬币比纸片来得重,能不能由此得出结论:
(板书)物体越重,下落越快?
生甲:重的物体下落快。
生乙:不一定。
取一大一小纸片各一张,把小纸片揉成团,让两者从同一高度同时下,观察到了什么现象?
生:纸团比纸片先落地
师:现在纸团比纸片先落地,能不能由此得出结论:
(板书)轻的物体比重的物体下落快?
(矛盾的结论使学生陷入了沉思,让学生思考议论,在教师的引导下让学生总结)
生:物体下落过程中有时是重的物体下落快,有时是轻的物体下落快,说明物体下落的快慢除了跟重力有关外,还跟其它因素有关。
师:到底还有什么因素在影响着物体下落的快慢呢?我们取两张完全相同的纸片,它们的重力是相同的,这样重力对下落的作用是一样的。再把其中的一张捏成纸团,让它们从同一高度同时下落,能观察到什么现象?
生:纸团先于纸片落地。
师:重力相同的物体有时也不能同时落地,为什么呢?
(学生议论发言)
生:这些实验都是在空气中进行的,空气阻力影响了物体的下落运动。
师:对,同学们提出的假设是正确的,空气阻力的影响使问题变得复杂化了,现在,我们尽量减小空气阻力对物体的影响,会产生什么结果呢?
把演示1实验中的纸片捏成一团让它跟硬币从同一高度同时下落
现象:纸团和硬币几乎同时落地 师:现在,重的物体和轻的物体几乎同时落地了,如果我们进一步改善实验条件,设法让物体在真空中,又会看到什么现象呢?
取长约1。5米,上端封闭,另一端开口的玻璃筒,里面装有金属片、羽毛等,先抽光空气,再把玻璃筒倒立过来,观察到什么现象?
生:金属片和羽毛同时落时。
师:总结以上的实验现象,我们可以得出怎样的结论呢?
生:如果没有空气阻力,物体下落快慢相同。
(板书)(3)空气阻力忽略不计时,物体下落快慢相同
(教师用科学实验进一步说明此结论的正确性)
实例:(1)1971年美国宇航员斯科特在月球表面上让一把锤子和一根羽毛同时下落,观察到它们同时落到月球表面上。
(2)1993年4月8日上午,来自世界各地的一些科学家用精密的自动投卸仪器把乌檀木、塑料、铝等不同材料制成的小球,从比萨斜塔塔身44米处投下,用精密电子仪器和摄像仪纪录,结果所有小球以同一速度落地。
师:空气阻力可以忽略不计时,物体沿直线下落的运动就是今天我们要讲的一类运动
(板书)2、自由落体运动
(1) 定义:物体只在重力作用下从静止开始下落的运动
特点:1。初速度为零。
2、物体只受重力作用。
(2) 自由落体运动的规律 意大利科学家伽利略对自由落体运动作了许多研究工作,他用简单明了的科学推理,巧妙地揭露了亚里士多德学说内部的矛盾,并推断自由落体运动是一种匀加速运动。
(用多媒体介绍伽利略对自由落体的研究。)
伽利略所处的年代还没有钟表,计时仪器也较差,自由落体运动又很快,伽利略为了研究落体的运动,利用当时的实验条件做了在斜面上从静止下滑的直线运动,证明了从静止下滑的情况下小球在斜面上的运动是匀变速直线运动,用逻辑推理外推到斜面倾角增大到90 ° 的情况,小球将自由下落,他认为这时小球仍会保持匀速直线运动的性质,构思相当之巧妙。 今天,距离伽利略的时代已经有三百多年了,伽利略当时无法实验证实的结论,我们已经可以用实验来证实了。
:让小球从一定高度下落,利用闪光照相技术拍照。把闪光照片放大,让学观察。
(教师简述研究方法)
师:照片上相邻的像是相隔同样的时间拍摄的。从照片上可以看出在相等时间间隔内,小球下落的位移越来越大,表明小球的速度越来越快,表明物体做得是加速运动。那如何判断小球做的是匀加速运动呢?
(教师提示从 Δ S=at2分析,让学生自己根据数据计算相同时间间隔内相邻位移之间的差值 Δ S,找出规律来,最后教师总结。)
师: Δ S在误差允许的范围内都是恒量,所以可判断自由落体运动是初速度为零的匀加速度运动 ―― 证实伽利略的推断是正确的。(板书)结论1:自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动。 师:那它在运动时应遵循哪些规律呢?
(板书)规律 :
Vt= at
S= at2/2 师:这个加速度对所有做自由落体运动的物体都相同吗?
教师提示:要同一地点,从同一高度同时自由下落,同时到达地面,根据S= at2/2可知,它们的加速度必定相同。
(板书)结论2:在同一地点一切物体在做自由落体运动中的加速度都相同。
师:自由落体运动是一种只在重力作用下的运动,所以这个加速度可称为
(板书)结论3:重力加速度(g)(自由落体加速度)
A。 数值和单位
a。 g的变化规律 :
g随纬度的升高而增大
g随高度的增加而减小 b。 标准值:g=9。8m/s2,初中g=9。8N/Kg。粗略计算g=10m/s2
B。 方向:竖直向下
师:自由落体运动是初速度为零,加速度为g的匀变速直线运动,它应遵循哪些规律呢?
(板书)3、自由落体运动运动学规律
① Vt=gt
② s= 1/2gt2
③ V2t=2gs 重力加速度的数值一般取9。8 g/m。s2
(板书)4、应用
例1:钢珠从17。7米高的地方落下,落下的时间是1。90秒,求重力加速度。
课堂小结:
1、自由落体是一种非常普遍的运动形式,日常生活中许多物 体的下落运动都可以看成是自由落体运动,所以研究自由落体具有普遍的意义。
2、在研究自由落体运动时,我们采用了一种理想化的方法。从最简单、最基本的情况入手,抓住主要因素,忽略次要因素,由浅及深的推入,从而得出了一种运动形式自由落体运动。这种理想化的方式,在以后我们学习物理时经常要用到。
3、测定匀变速度直线运动加速度的方法:a=(Sn―Sn―1)/t2= Δ S/ t2
板书设计:
第二章 直线运动
第八节 自由落体运动
1、物体的下落运动
(1)沿直线竖直下落的运动
(2)受重力作用,同时受空气阻力作用。
问题:(1)不同物体在下落过程中是重的物体下落快呢,还是轻的物体下落快?
(2)物体下落的快慢与什么因素有关?
物体越重,下落越快?
轻的物体比重的物体下落快?
(3)空气阻力忽略不计时,物体下落快慢相同
2、自由落体运动
(1)定义:物体只在重力作用下从静止开始下落的运动
特点:1。初速度为零。
2、物体只受重力作用。
(2)自由落体运动的运动学规律
结论1:自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动。
规律 :
Vt= at
S= at2/2
结论2:在同一地点一切物体在做自由落体运动中的加速度都相同。
结论3:重力加速度(g)(自由落体加速度)
A。 数值和单位
a。 g的变化规律 :
g随纬度的升高而增大
g随高度的增加而减小
b。 标准值:g=9。8m/s2,初中g=9。8N/Kg。粗略计算g=10m/s2
B。 方向:竖直向下
3、自由落体运动规律
Vt=gt
h= 1/2gt2
V2t=2gh
重力加速度的数值一般取9。8 g/m。s2
4、应用
5、作业:
一、课程分析
1.本节课使用的教材是《普通高中课程标准实验教科书物理(必修1)(人民教育出版社)》,教学的内容是第二章第5节关于自由落体运动的内容。
2.教学内容(教学重点、难点、关键)
(1)自由落体运动的研究历程中体现出来的科学研究方法。
(2)对自由落体运动规律的实验探究过程。
(3)运用自由落体运动的规律解决简单问题。
二、学情分析
1、学生在刚学完匀变速直线运动的规律后,急需一次真正的实践去更深刻的理解匀变速直线运动的规律,而对自由落体运动的研究,恰恰适应了学生的这一要求,在本节课的学习中,要让学生的认识有进一步的提高。
2、本节课从人类对自由落体运动的认识历史引入,重点介绍亚里士多德、伽利略的研究方法,强调对自由落体运动的理解,以期学生对自由落体运动有全面、清楚的认识。
3、两位科学家在研究自由落体运动中做出了杰出的贡献,讲课时展示他们的研究成果及对他们的评价,这样既可以培养学生热爱科学的思想,又可以活跃课堂气氛。
三、设计理念
本节课从生活实践出发,结合学生在实际生活中的观察,初步了解自由落体运动,并通过对两位科学家对自由落体运动的研究,结合伽利略的理想实验,得出自由落体运动的特点。接着,通过实验让学生自主探究自由落体运动所遵循的规律。通过学生对自由落体运动规律的理解加以训练,让学生初步接受自由落体运动的规律,最后,在学生深入了解和掌握了自由落体运动的规律后,通过回扣课堂游戏,使学生对自由落体运动的规律加以巩固和提高。
四、学习目标
1、知识与技能:
(1)研究并认识自由落体运动的特点和规律。
(2)理解自由落体运动的特点和规律;并会运用自由落体运动的特点和规律解答相关问题。
2、过程与方法:
(1)通过观察演示实验,概括出自由落体运动的特点,培养学生观察,分析能力。
(2)利用已知的直线运动规律来研究自由落体运动。
3、情感态度价值观:
(1)培养学生仔细观察、认真思考、积极参与、勇于探索的精神。
(2)培养学生严谨的科学态度和实事求是的科学作风。
五、教学过程设计
(一)新课引入
设计思路:教师在课堂教学过程中,有意识地创设情境,通过提出一些与课文有关的富有启发性的问题,将学生引入情境之中,容易激发起学习的动机,培养学习兴趣。通过合理创设情境,不仅能起到组织教学的作用,而且能使学生明确学习目标,产生浓厚的学习兴趣。
师:同学们,咱们班哪位同学反应比较快?请到讲台上来。
生:(推荐一位同学)。
师:我们看这位同学能不能抓住这片铁片。(向学生展示长度约为3、5cm的铁片)
师生共同完成这一游戏。
师:同学们,这位同学能抓住这片铁片吗?
生:不能。
师:为什么不能抓住呢?我们在学习了自由落体运动之后,同学们就知道其中的奥秘了。
设计思路:创设问题情境就是在讲授内容和学生求知心理之间制造一种“不协调”,将学生引入一种与物理问题有关的情境中,造成一种悬念,使学生产生向往、探索的欲望,处于欲摆不能的状态。创设问题情境时应注意:问题要小而具体、新颖有趣、有适当的难度;有启发性,要善于将所要解决的课题寓于学生实际掌握的知识基础之中,造成心理上的悬念。悬念解除之时,也就是正迁移实现之时。
【板书】课题:第三节 自由落体运动
(二)新课研究:
设计思路:在教学中,教师应运用物理本身的魅力激发学生求知的欲望和情感,同时,教师本身以饱满的热情、强烈的求知欲、热爱物理学科的情趣,带领学生去探索物理世界的奥秘,就会对学生的学习兴趣产生巨大影响。
师:同学们,物理规律的研究总是来源于生活,有服务于生活。为了更深入的研究自由落体运动的规律,我们也需要从生活实践出发,来讨论几个问题。
提出问题:在日常生活中,重的物体和轻的物体谁下落的更快一些呢?
生:重的物体下落的快一些。
师:我们通过几个小实验一起验证一下同学们的结论是否正确。
设计学生实验1:纸片和硬币从相同的高度同时下落,看谁下落的快?
学生做实验,并观察实验现象,得到结论:重的硬币要比轻的纸片下落的快。
教师演示牛顿管实验,让学生再次验证自己的结论。
师:两千多年前,古希腊哲学家亚里士多德也持有这一观点,在人类还处于懵懂时期的时候,亚里士多德就对这一现象作出研究,这本身就值得我们尊敬。但这个观点是否正确呢?我们还是通过实验来验证。
设计学生实验2:将纸片团成纸团,再和硬币从相同的高度同时下落,看谁下落的快?
教师强调,纸团和纸片的质量是相同的。
学生做实验,并观察实验现象,得到结论:重的硬币要和轻的纸团下落的几乎一样快。
提出问题:为什么会得到相互矛盾的结论?
学生思考
师:对表面现象的观察有时会得出错误的结论,我们要用透过现象看本质的研究方法去研究问题。三百多年以前,伽利略就是用这样的方法否定了亚里士多德的观点。
设计思路:教学中应注意新旧知识异同的比较,通过对比,能透过表面现象,看清不同的物理本质。在对比过程中,学生始终处于主动积极、探索进取状态,引起有意注意,促成思维交锋,这样对完善旧知识,自觉完成从旧知识到达新知识的迁移,并巩固新知识,都极为有利,不然,就公式论公式,该对比不对比,不仅不会促进迁移,反而会造成负迁移。心理学研究表明:对比抗干扰,加强对易混知识的比较,找准分化点,利于排除干扰,加深对某些相关概念的认识和理解,促使易混知识在学生头脑中彻底分化。
设计学生实验3:将硬币放在纸片上面组合成一体,和另一相同的纸片从相同的高度同时下落,看谁下落的快?
学生做实验,并观察实验现象,得到结论:重的硬币和纸片的结合体要比轻的纸团下落慢。
提出问题:同学们,现在我想让两者下落的几乎一样快,应该怎样做?
学生讨论并提出实验方案。
生:让纸片包住硬币并团成纸团。
师:同学们实际做一下看看。
学生做实验,并观察实验现象。
教师提出问题:我们做的上述几个实验,为什么会得出不同的结论?
生:有空气阻力的影响。
师:如果我们忽略空气阻力的影响,同学们猜一下,会出现什么情况?
教师演示牛顿管实验,让学生验证自己的猜想。
设计思路:美国著名心理学家布鲁纳曾说:掌握一般概念和原理是通向普遍迁移的大道。因此,我们在组织教材时,应把基本概念和规律放在首位,突出教材的系统性和规律性。通过上述几个学生实验,让学生充分体验学习的快乐,体验实验探究在物理规律研究中的重要作用;同时也活跃课堂气氛,增强学生的学习兴趣。
【板书】
1、自由落体运动:物体只在重力作用下从静止开始下落的运动称为自由落体运动。
师:那么,自由落体运动到底是一种什么样的运动呢?他遵循什么样的规律呢?现在我们通过实验来探究自由落体运动的规律。
教师介绍实验器材,并简单的介绍实验过程和步骤,引导学生进行分组实验。
实验探究过程:(单位:cm 数据均保留到小数点后两位)
s1
s2
s3
s4
s5
s6
s
δs
δs平均值
a
2、注:δs= s1―s2= s3― s4= s5Cs6=at2
学生进行分组实验,并通过对纸带的分析和数据的处理,探究自由落体运动的特点和规律。
设计思路:物理课堂教学过程中,很多的教学内容都能引起学生学习物理的兴趣。教师要以良好的契机为抓手,立足于诱导学生的学习兴趣。
【板书】
2、自由落体运动的特点:初速度为零的匀加速直线运动。
师:自由落体运动是匀加速直线运动,那么它的加速度是多大呢?我们还是通过实验进行探究。
学生通过对纸带的分析和数据的处理,探究自由落体运动的加速度。
根据实验结果得出自由落体运动加速度记为:g
在不同的纬度和高度时,g值是不一样的,纬度越高g越大,高度越高g学小,在正常情况下
在要求不是很高的情况下,取g=10m/s2。
【板书】
3、自由落体运动加速度:
师:由匀变速直线运动的运动规律可知自由落体运动的规律为:
3、自由落体运动的规律: ,
设计思路:人的每一个认识活动都含有一定的认知结构,它是人类认识客观事物在主观上的反映。建构认知结构,是中学物理教学的中心环节。促进新、旧知识的交互作用,对于完善认知结构,使认知结构系统化、综合化、整体化具有重要作用。在教学中,要引导学生积极地把新概念或规律与自己认知结构中原有的适当概念相联系,把新概念、规律纳入原有概念、规律中,同时使新概念、规律与原有的有关概念、规律进一步分化和融汇贯通,组成一个整体结构。
例题、一块石头从离地面20m高的楼顶自由落下,经过多长时间石头落到地面?石头到达地面时的速度有多大?(忽略空气阻力,g取10m/s2)
解析:设经过时间t石头落到地面,速度为v,由自由落体运动的规律得:
代入数值,解得:
设计思路:通过例题,让学生充分理解自由落体运动的特点和规律,并体验胜利的喜悦。
师:同学们,现在我们回到开课时的小游戏,同学们为什么抓不到铁片呢?人的反应时间很难达到0、1s这么短的时间,那么,同学们计算一下,在0、1s内做自由落体运动的物体下落的高度是多少呢?
学生认真计算,并给出答案:在0、1s内做自由落体运动的物体下落的高度是4、9cm。
师:(展示铁片)这片铁片的长度只有3、5cm。所以,同学们是抓不到的。
设计思路:物理教学中,教师应运用物理本身的魅力激发学生求知的欲望和情感,教师要从教学效果出发,通过精心设计,将最新的教学理念融入到每节课的教学过程中,注意广泛收集物理学科最新成果,结合教学内容,巧妙地包装,隆重地介绍,激发学生的求知欲和兴趣。
师:本节课的最后,请同学们把课本翻到第53页,利用课本上提供的方法,测量一下你的反应时间。
设计思路:让学生充分体会物理规律在日常生活中的妙用,并通过他们自己测量的反应时间回扣抓铁片的过程,是本节课的教学更加完美。
(四)小结
本节课我们学习了
1、什么是自由落体运动
2、自由落体运动的特点和规律
3、自由落体加速度
(五)《自由落体运动》教学设计
②实验探究,激发学生深入学习的动力
③实验探究自由落体运动的特点和规律
④实验探究自由落体加速度
运
⑤回扣课堂小游戏,解疑
⑥激发学生兴趣,测量自己的反应时间
①课堂质疑,激发学生的学习兴趣
(六)板书设计
第三节 自由落体运动
1、自由落体运动
物体不受其他因素影响,只在重力作用下从静止开始下落的运动称为自由落体运动。
2、自由落体运动的特点
初速度为零的匀加速直线运动。
3、自由落体加速度
4、自由落体运动的规律
六、教后反思
1、在物理教学中,使学生养成良好的学习习惯、打好基础、培养能力和教师加强必要的指导,是促进知识顺利迁移所不可少的前提。所以教师在采用行之有效的教法、认真研究学生的学法,进行物理教学改革的同时,认真学习知识迁移规律,并考虑影响知识迁移的各种因素,定能提高教学效果。
2、新课程强调学习方式的改变,倡导以“主动、探究、合作”为主要特征的学习方式。
3、“实验启发式”综合教学模式是我们学科的老师在教学实践中总结出来的模式,已在实践中收到一定效果,当然也有待在具体的教学实践中不断地完善,使之变得更科学。
4、本节课探究自由落体运动的规律,从历史上的研究过程入手,所以本节课的思路比较开阔,转折比较多,教师在教学过程中应注意内容的衔接。
5、本节课的演示实验比较多,做好演示实验,有利于帮助学生理解自由落体运动的特点,在本节课的教学中,这一点尤为重要。
教学目标
知识目标
1、知道什么是.
2、知道什么是重力加速度,知道重力加速度的方向和通常的取值.
3、会应用相应的运动学公式解答有关的问题.
能力目标
调动学生积极参与讨论的兴趣,培养逻辑思维能力及表述.
教学建议
教材分析
教材把作为初速度为零、加速度为 的匀加速直线运动的特例来处理,没有另外给出的公式,这体现了物理学从简单问题入手,用理想化的方法处理实际问题的方法.研究时,给出了频闪照相机的照片,但没有作定量的详细分析,只要求从图上看出物体越落越快,物体作加速运动即可.教材为了简便,援引伽利略的研究结果,直接给出了是初速度为零的匀加速直线运动,重力加速度的讲述,也比较适合学生的思维习惯,根据实验在同一地点,从同一高度同时自由下落的物体,同时到达地面的事实.由 知它们的加速度必相同,所以本节课的重点和关键是做好实验和推理分析.
教法建议
可以按照教材安排的顺序,在讲解的同时,通过实验,边讲边议,如果学生条件许可,可采取讨论式的教法.
教学设计示例
教学重点:认识是初速度为零、加速度为 的匀变速直线运动,并能应用匀变速直线运动的规律解决的问题.
教学难点 :中不同物体下落的加速度都为 .
主要设计:
一、
[方案一]
1、思考与讨论:
(1)重的物体下落得快?还是轻的物体下落得快?
(2)请举出一重的物体下落快的实例?(演示一团棉花和一块石头下落的现象)
(3)请举出一轻的物体下落快的实例?(演示一小粒石子和一大张纸片下落情况)
2、分析引导:
(1)上述实验现象是因为有空气阻力存在使现象变得复杂,(教师指出)
(2)演示:把纸片团成一个小纸团,再让它和小石子同时下落的现象.
(3)提问:如果没有空气阻力,只在重力作用下轻重不同的物体下落快慢如何?
(4)演示:按教材要求做“牛顿管”实验.
3、分析与小结:
(1)分析“牛顿管”实验的特点,引出的定义.
(2)展示课件“的频闪效果”
(3)分析频闪效果,分析出是加速运动,进而指出,是初速度为零的匀加速直线运动.
[方案二]
1、教师提出我们要研究一种见得非常多的物体运动,即物体下落的运动,问学生:重的物体下落快还是轻的物体下落的快?
2、启发学生回想所见过物体的下落运动,有没有轻的物体下落快的现象?引导学生对观察到的物体下落现象总结为“有时重的物体下落快、有时轻的物体下落快”(配合演示)
3、提问:怎样从理论上说明重的物体比轻的物体下落快是不对的?让学生看教材30页有关伽利略的推理,认识到从“重的物体下落快”会导出矛盾的结论.
4、提问:为什么有时重的物体下落快?有时轻的物体下落快?可通过前面的演示启发学生想到:空气阻力的作用使得物体下落问题变得复杂.
5、教师问:我们应该怎样研究物体的下落运动?引导学生想到研究问题应从简单到复杂,因此应首先研究没有空气阻力时物体的下落情况.指出可根据实验来研究.
6、演示:“牛顿管实验”让学生得出结论:没有空气阻力,只有重力作用时,轻重不同的物体下落快慢相同.
7、教师小结:物体只在重力作用下从静止下落的运动叫,轻重不同的物体自由下落快慢相同.
8、展示课件“的频闪效果”,总结特点:是初速度为零的匀加速直线运动.
二、自由落体加速度:
1、分析引导:在同一地点,从同一高度同时下落的物体,下落到同一位置时(这个位置是任意的)所用时间总是相同的.可知:这些初速度为零的匀加速运动,在相同时间里发生了相等的位移,由 知,它们的加速度必相同.
2、让学生看书,记住重力加速度的方向,了解一些地区的重力加速度的数值.
3、让学生根据匀变速运动的公式,推导出的公式:
若学生基础较好,可根据自由落体频闪照片,用分析纸带的方法 粗算一下自由落体加速度.
探究活动
滴水法测重力加速度的过程是这样的,让水龙头的水一滴一滴的滴在其正方的盘子里,调整水龙头,让前一滴水滴到盘子时后一滴恰好离开水龙头,测出几滴水落到盘中的总时间t,用刻度尺量出水龙头到盘子的高度差h,即可算出重力加速度.请思考:为什么不只测出一滴水下落的时间即开始计算?按前面给的方法测出一个水滴下落时间 还是 ?为什么?重力加速度的表达式是什么?实际做一做,计算一下,当地的重力加速度.
课 题:<?xml:namespace prefix =o ns =“urn:schemas-microsoft-com:office:office” />
教学目的:1.理解什么是,知道它是初速度为零的匀加速直线运动。
2.理解什么是的加速度,知道它的方向,知道在地球上不同地方重力加速度大小不同。
3.掌握的规律。
重 点:的特点
新课教学:
让学生先自学后提出问题
1. 人们通常是怎样看待的?
物体下落的快慢是由它们的重量的大小决定,重的物体下落快,轻的物体下落慢,(可以通过演示纸片和粉笔头来加以说明)。
这种看法正确么?错在什么地方?(轻的物体受到的阻力大,重的物体受到的阻力小上述说法不正确)。
2. 在没有空气阻力的空间物体下落的快慢如何呢?
演示:⑴.粉笔头和小纸团下落
⑵.牛顿管(也叫钱毛管)
实验说明了什么?(不同物体下落快慢相同)
结论:物体只在重力作用下,从静止开始下落的运动,叫。
强调:⑴.这种运动发生在真空中。
⑵.若空气阻力很小,可忽略时,也可看作。
3. 是一个什么性质的运动呢?
回顾前面所学知识,怎样判断一个运动是否是匀变速运动呢?(△S=常数)
下面分析课本上的闪光照片
⑴.测出小球的位置坐标X
⑵.计算出相邻两个小球间的距离S
⑶.计算出相邻相等时间内的位移之差△S
比较各个△S可见都接近于2,若忽略误差,可见△S相等,等于常数.即是一个匀变速运动.
由于初速度为零,所以是初速度为零的匀加速直线运动.
4.自由落体加速度大小、方向。
不同物体在同一地点,从同一高度同时自由下落,同时到达地面。由S=<?xml:namespace prefix =v ns =“urn:schemas-microsoft-com:vml” />
重力加速度的方向总是竖直向下的。
大小:不同地方数值不同。如课本表格所示,由表中可见,重力加速度g随纬度的升高而增大。
通常计算时:g=9.8m/s2
粗略计算时:g=10m/s2
5.的规律
因为是初速度为零的匀加速直线运动,所以其规律都适用于,就是把a变成g,其公式如下:
Vt=gt
S=
Vt2=2gs
练习:一个物体从h高处自由下落,经过最后196m所用的时间是4秒,若不计空气阻力,求物体下落的总时间和下落的高度h.
解法一:由A到Ch= (1)
由A到B也是自由落体 h-h'= g(t-t')2 (2)
(1)-(2)式得
h'=gtt'-
t= = =7(s)
h= = =240(m)
解法二:v =v 设总时间为t
可求得t-2秒时的速度
v=g(t-2)=
t= +2= +2=7(s)
h= = =240(m)
作 业:练习八 1-4题.
教学目的:1.理解什么是自由落体运动,知道它是初速度为零的匀加速直线运动。
2.理解什么是自由落体运动的加速度,知道它的方向,知道在地球上不同地方重力加速度大小不同。
3.掌握自由落体运动的规律。
重 点:自由落体运动的特点
新课教学:
让学生先自学后提出问题
1. 人们通常是怎样看待自由落体运动的?
物体下落的快慢是由它们的重量的大小决定,重的物体下落快,轻的物体下落慢,(可以通过演示纸片和粉笔头来加以说明)。
这种看法正确么?错在什么地方?(轻的物体受到的阻力大,重的物体受到的阻力小上述说法不正确)。
2. 在没有空气阻力的'空间物体下落的快慢如何呢?
演示:⑴.粉笔头和小纸团下落
⑵.牛顿管(也叫钱毛管)
实验说明了什么?(不同物体下落快慢相同)
结论:物体只在重力作用下,从静止开始下落的运动,叫自由落体运动。
强调:⑴.这种运动发生在真空中。
⑵.若空气阻力很小,可忽略时,也可看作自由落体运动。
3. 自由落体运动是一个什么性质的运动呢?
回顾前面所学知识,怎样判断一个运动是否是匀变速运动呢?(△S=常数)
下面分析课本上的闪光照片
⑴.测出小球的位置坐标X
⑵.计算出相邻两个小球间的距离S
⑶.计算出相邻相等时间内的位移之差△S
比较各个△S可见都接近于2,若忽略误差,可见△S相等,等于常数.即自由落体运动是一个匀变速运动.
由于初速度为零,所以自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动.
4.自由落体加速度大小、方向。
不同物体在同一地点,从同一高度同时自由下落,同时到达地面。由S= 可知,加速度大小相同,这个加速度叫自由落体加速度,也叫重力加速度,用g表示。
重力加速度的方向总是竖直向下的。
大小:不同地方数值不同。如课本表格所示,由表中可见,重力加速度g随纬度的升高而增大。
通常计算时:g=9.8m/s2
粗略计算时:g=10m/s2
5.自由落体运动的规律
因为自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动,所以其规律都适用于自由落体运动,就是把a变成g,其公式如下:
Vt=gt
S=
Vt2=2gs
练习:一个物体从h高处自由下落,经过最后196m所用的时间是4秒,若不计空气阻力,求物体下落的总时间和下落的高度h.
解法一:由A到C自由落体运动h= (1)
由A到B也是自由落体 h-h'= g(t-t')2 (2)
(1)-(2)式得
h'=gtt'-
t= = =7(s)
h= = =240(m)
解法二:v =v 设总时间为t
可求得t-2秒时的速度
v=g(t-2)=
t= +2= +2=7(s)
h= = =240(m)
作 业:练习八 1-4题.
人教版《伽利略对自由落体运动的研究》的教学反思
人教版《伽利略对自由落体运动的研究》教学反思3月12号,我接到教研室范老师的短信,通知参加20xx年度市优质课展示暨20xx年度省优质课选拔活动,时间是4月11号。于是,定课题、找材料、设计实验、试课,直到最后上课。一个月的时间,无论是对专业的成长还是对本节课的认识,都有很大的收获。当然,也留下了一些遗憾,下面,我谈一下我的感受。
“对自由落体运动的研究”可以说是一节很好的探究课。如何利用这一素材激发学生的探究意识和对物理的学习兴趣则是本节课第一课时的主要任务所在。另外,通过实验验证伽利略实验结论的过程,让学生体会科学探究的乐趣,同时也对实验探究的基本思路与方法以及科学探究问题的过程均有一定的了解。
本节课的教学设计主要拟解决以下二个问题:一是怎样引入新课,让学生产生强烈的学习兴趣;二是如何让学生真正经历伽利略对落体运动的猜想论证过程。下面我就我的处理方法做一下介绍。
首先是引入新课的问题。为了激发学生的学习积极性,我在新课引入时设计了一个话剧表演《两种新科学的对话》,就是让两个学生分别扮演伽利略和亚里士多德,同时,引入了如今比较流行的网络词汇“穿越”,即伽利略和亚里士多德同时穿越来到了今天的物理课堂上,向学生展示他们对“物体下落的.快慢”的研究,亚里士多德用纸片和小球展示了“重的物体下落的快”的观点,而伽利略用了两种方法推翻了亚里士多德的观点:一是把纸片揉成团,结果看到两者基本同时落地;二是通过逻辑推理,即课本上介绍的大石块和小石块的例子。但是,学生对于伽利略提到的快呀、慢呀感到迷茫,于是,教师顺理成章的引出了伽利略对自由落体运动的进一步研究,即:建立速度、加速度等概念、运用数学推理得出自己的观点,认为速度的变化应该与时间成正比、并进一步试图用实验进行验证。
其次是第二个问题,伽利略的猜想。前面引入课题的过程其实就已经在进行伽利略对自由落体的猜想和论证了,为了能让学生能切实体会、理解和感受伽利略设计实验的艰辛和实验过程的不易,我将伽利略所做的滴水试验在课堂上还原了出来。用注射用的瓶子和输液器模拟滴水计时,并通过实物展示台展示了出来,这是其一;其二,在同组老师的帮助下自己动手做了一套斜面小球的实验器材,并把位移标记为1:4:9,通过改变倾角记录时间,并把结果用excel展示和运算,既清晰可观又节省了时间。在让学生设计实验的时候,我不断的提示学生,伽利略所在的那个时代没有准确的计时工具、没有办法测量瞬时速度等诸多困难,从而让学生切切实实感受到了伽利略对在科学研究时不怕困难、锲而不舍、执着勇敢的伟大精神,同时学生从实验的设计、操作过程中也体验到了成功的喜悦。有了实验结果的佐证,伽利略又大胆的把自己的猜想做了合理的外推,这个勇气也让学生感同身受。于是,学生在不知不觉间就经历了伽利略对自由落体运动的整个探究过程,体验了艰辛也收获了喜悦。第二个困难也就迎刃而解了。
当然,在教学过程中也还存在一些问题:
首先,对伽利略对落体运动的分析论证过程进行讲解的时候,我讲解的有些偏多,学生只是在听,这一环节对学生的触动不够。
其次,学生讨论计时工具的选择这个环节,学生设想的计时工具很多,但是为什么我们只选择了滴水计时法,学生的争辩少了一些。如果能加入几句辩论,我想课堂会更精彩。
第三,最后一个环节,合理外推,如果能让学生做,效果会更好。
最后,加入的有关伽利略的科学探究精神的激励性语言有些偏少,对学生的鼓励也可以再多一些。
总之,本节课虽有新课改理念,但作为一节科学探究精神的思路引导课,需要斟酌推敲的地方还有很多,我会继续努力的。
高中物理《自由落体运动》教学方案
【课标要求】
(1)通过史实,初步了解近代实验科学产生的背景,认识实验对物理学发展的推动作用。
(2)经历匀变速直线运动的实验研究过程,了解匀变速直线运动的规律,体会实验在发现自然规律中的作用。
【教材分析】
选自人教版普通高中课程标准实验教科书《物理》(必修1)第二章《匀变速直线运动的研究》第四节《自由落体运动》。
落体运动是一种常见的运动,伽利略对自由落体运动的研究意义重大。关于自由落体运动的学习分成两节来讲授。本节按照伽利略对自由落体运动的研究过程和科学思维过程,使学生认识自由落体运动。下一节通过演示、实验、分析得出自由落体运动的规律,明确重力加速度的意义,使学生对自由落体运动规律有具体、深入的认识。
【学情分析】
在前面的教学中,学生已经初步掌握了平均速度、瞬时速度、加速度的概念,并用电磁打点计时器研究过匀速直线运动和匀变速直线运动,同时对物理学中的理想模型有了一定的认识,具备了初步的逻辑思维能力和运用控制变量的研究方法。
【任务分析】
教学问题从生活中来(通过“测反应时间”的游戏,引起学生的兴趣、质疑,引出课题)→运用合作学习方式展开讨论(引导学生注意直觉经验和逻辑推理的矛盾,使学生明确下一步要解决的问题)→利用分组实验组织学生进行实验探究(引导学生与情景对话,学生之间协商,积极主动的建构自己的知识和逻辑思维)→讨论问题,回到生活中(利用钱毛管的演示,使学生认识到探究现象背后的实质原因是必须考虑外界因素的影响)→学生自主实验探究自由落体运动(对物体情景的分析,实验数据的处理,逐步引导学生探究物理情景之间的物理量的关系)
【教学目标】
1、知识与技能
(1)认识自由落体运动,知道影响物体下落快慢的因素,理解自由落体运动是在理想条件下的运动。
(2)能用打点计时器得到相关的运动轨迹,并能自主分析纸带上记录的位移与时间等运动信息。
(3)初步了解探索自然规律的科学方法,培养学生的观察、概括能力。
2、过程与方法
通过对落体运动的实验探究,初步学习使用变量控制法。
3、情感态度价值观
(1)通过实验探究落体运动的规律,激发学习兴趣,增强求知的欲望。
(2)调动学生积极参与讨论的兴趣,培养逻辑思维能力及表述能力。
(3)渗透物理方法的教育,在研究物理规律的过程中抽象出一种物理模型──自由落体。
(4)培养学生仔细观察、认真思考、积极参与、勇于探索的精神。
(5)培养学生严谨的科学态度和实事求是的科学作风。
【重点难点】
1、对自由落体运动概念的认识和理解。
2、“观念→思考→推理→猜想→验证”是本节的重点思路,也是培养良好思维习惯的重要过程。
【设计思想】
现代学习理论认为学生进入课堂学习之前对世界和事物有先入为主的认识,教师的教学要引导学生阐发他们已有的理解,激起新旧知识的矛盾,进行有针对性的教学。
为了全面完成各项教学目标,本节教学设计以实验探索为主线,充分展现隐含在本节内容中的科学探究方法和科学思维方式。首先,通过“测反应时间”的实验游戏激发学生学习兴趣,引出研究的问题──落体运动,接着从生活经验和亚里士多德的观点出发进行巧妙的推理,使亚里士多德的理论陷入自相矛盾的境地,引起学生探究的兴趣。在此基础上学生自主进行实验探究,通过对实验结果的分析和讨论得出初步结论,提出物体下落快慢与质量无关的设想;再进一步通过教师演示“毛钱管”实验进一步验证设想。最后再由学生自主进行实验探究,利用打点计时器,记录自由落体运动的信息,为下一节定量地探究自由落体运动规律做好准备。
由于本节课学生自主实验探究的活动较多,故采用学生分组实验模式进行课堂活动,以小组为单位进行教师引导下的科学探究,加强小组同学间的讨论与交流,师生间的相互反馈,培养学生合作学习的精神。课堂以问题和小组交流贯穿教学的始终,不断提出新问题,不断解决新问题,培养学生的逻辑思维能力。
【教学方法】
教师演示、引导,学生实验探究,讨论、交流学习成果。
【教学过程】
一、引入新课
我们已经学习匀变速直线运动的规律,下面我们一起来研究我们常见的运动──落体运动。
二、进行新课
1.活动设计:测“反应时间”
教师活动:课前设计制作好“测反应时间尺”(在一约50cm长的尺的一面标记上自由下落对应长度所用的时间,以一面朝向学生)
引出问题:“一般刻度尺是用来测量什么的?”
学生活动:学生习惯性回答:测长度。
教师活动:老师手中的这把尺很神奇,它不仅能测量长度,还能测量时间,并且能测出同学们的大脑反应时间,谁想知道自己的大脑反应时间是多少?可以用我的这把尺来测量。(选3~4名学生上来玩“测反应时间”的游戏。)
学生抓住尺的同时就报出其反应时间,可采用“比比谁的反应时间短”的方式调动学生积极性。(实际教学效果表明学生对这一活动非常感兴趣,踊跃参与)
设计说明:在此将教材中的“做一做”栏目中的“测定反应时间”改为放在课前引入,目的是通过这一游戏产生“惊奇”效果,激发学生探究的兴趣,增强学生的感性认识,激发学习物理的兴趣,活跃课堂气氛。
2.引入课题
教师活动:同学们一定想知道这把尺为什么能测出你的反应时间。它的“奥秘”与我们今天要认识和研究的一种运动密切相关。
录像演示:
a.石头从空中落下
b.重力使屋檐下的雨滴下落
c.树叶从树上竖直飘落
教师引问:观察并指出以上物理情景中物体相似的运动特点。
学生活动:观察,思考,总结。
教师活动:教师在学生表述的基础上总结:画面中的物体都是从高处落到地处,这类下落的运动称为落体运动,这节课我们一起来研究落体运动是否具有一定的规律。
设计说明:从生活中构建物理情景或模型,以培养学生在生活中联系物理知识的好习惯。
3.关于落体运动的进一步思考
A.提出问题
落体运动的快慢与什么因素有关?(可以用观看赛跑的生活情景来说明我们研究物体运动往往首先关心的是物体运动的快慢,从而直接引入该问题)
(1)提示学生想象生活中经常见到的落体运动(或具体举例)。
提出疑问:以经验来看是否重的物体一定下落得快?
(2)直接经验:重得物体下落快──也是历史上亚里士多德认可的观点(简介亚里士多德)。
学生小组内相互交流对落体运动快慢的经验感受。
设计说明:此环节将对落体运动的研究落实在其运动的快慢上,直接问“是否重的物体一定下落得快”是为了更易进入主题。
B.引导学生从亚里士多德的观点进行逻辑推理,得出矛盾。
相互矛盾的结论既是对学生头脑中错误概念的震撼,也是激发学生进一步学习的手段,学生进行逻辑推理,可相互讨论,然后小组代表举手发言,其余倾听、思考。
逻辑推理为后面的研究指明了方向,使学生明确下一步要解决的问题。
C.组织学生进行实验探究
(1)教师引导学生设计实验,分别用一枚硬币(一元的效果不错)、两枚和硬币大小面积相同的硬纸片、一枚粘有硬纸片的硬币、一粒小塑料球,一团棉花(质量要比小塑料球的大)来比较轻重不同或相同的物体下落快慢。
①一枚硬币与一枚与硬币面积相同的纸片等高同时下落,比较下落快慢。
②一枚硬币与一枚粘有面积相同的纸片的硬币等高同时下落,比较下落快慢。
③将一枚硬纸片团成团,与另一枚大小面积相同的硬纸片等高同时下落,比较下落快慢。
④一粒小塑料球与一大团棉花等高同时下落,比较下落快慢。
设计说明:学生实验过程中教师在各个小组间巡视,收集学生实验过程中会出现的问题,引导学生在实验操作时如何创设实验条件(如怎样保证等高同时释放等);启发学生注意总结实验现象中两物体下落快慢与物体轻重进行关联比较。
学生准备材料:硬币、纸片。课前要求学生准备材料时并没有告知学生具体用途,学生对此充满好奇,这也从一个侧面调动了学生的学习兴趣。
(2)学生进行实验与探究,小组成员分工进行实验操作、观察记录,在实验现象的基础上进行分析、讨论,得出本小组的结论。
结论一般有三种情况:
A.重的物体下落快;B.轻重不同而下落快慢相同;C.轻重相同而下落快慢不同。
考虑到如果能有与直觉经验完全相反的现象出现,学生的认识会更明确,故增加了“一粒小塑料球与一大团棉花下落快慢比较”的实验设计,体现“轻的物体可以比重的物体下落快”。
(3)分析小节
(a)选小组代表描述所观察的实验情景及小组的讨论。
(b)在学生探究的基础上教师讲解,引导学生明确:实验结果显示出物体下落快慢与其质量没有必然联系。
设计说明:教学的重心应放在精心准备的语言讲解上,归纳、认识、分析、发现。作出科学猜想,然后验证猜想,对学生进行科学方法教育,强化学生对自行探究问题的过程与方法的理解。此处由学生做结论时可以的,但学生的.结论不应是最后结论,最后结论应是教师给出的,以加深学生的认识。
4.进一步探究影响物体下落快慢的因素
(1)引问:既然物体下落快慢与其质量没有必然联系,实际生活中物体下落快慢不同可能是受什么因素的影响。
学生从实验现象和生活经验可以猜想到是空气阻力影响。
(2)猜想:影响物体下落快慢的因素是空气阻力吗?
教师演示实验,验证猜想:毛钱管实验。(可考虑用电脑课件,老师同步讲解。)
(3)引导学生从观察到的实验现象得出结论。猜想、观察、思考、理解、体会。学生在教师的引导下可以从实验中得出结论:物体下落受到空气阻力的影响。没有空气阻力时,物体下落过程中运动快慢与质量无关。
通过毛钱管实验使学生认识:(1)探究现象背后的实质原因必须考虑或排除外界因素干扰。(2)科学实验是科学探究的有效方法。
5.自由落体运动的概念
(1)概念引入
引问:由于落体运动受到空气阻力影响,要想研究落体运动就必须排除空气阻力,那么,如果物体在下落过程中忽略空气阻力,物体的受力有什么特征。
学生以原有的力学基础可以很快答出:忽略空气阻力,则物体只受重力作用。
(2)自由落体运动
物体仅在重力作用下,从静止(即初速度为零)开始竖直下落的运动,叫做自由落体运动。
学生思考,联想,答问。概念认识强调自由落体运动实际上是一种理想条件下的运动,实际生活中物体受到空气阻力,但一般重力大于空气阻力。
6.学生自主实验探究自由落体
(1)引问:若要研究某种运动规律,我们可以采用怎样的方法和器材?
学会回顾前面学习匀变速直线运动的体验,可想到:利用打点计时器采用示踪(轨迹记录)法研究。
(2)组织学生分组实验:利用打点计时器记录重物的下落过程。(提醒学生操作注意事项)
(3)引导学生思考、讨论如何合理利用纸带记录的信息作初步分析:
A.轨迹──直线 方向──竖直向下
B.变速──速度越来越大──比较相等时间内发生的位移。
小组实验、操作、记录、思考、交流讨论,
(可提醒学生课前复习打点计时器的工作原理,重点强调任意两个相邻点(无论匀速或变速)的等时性。)
7.引导思考讨论
引导学生认识到研究运动规律的方法之一为寻找位移与时间的关系,故可以想到做s-t图象,分析推测自由落体运动规律。
基于本实验的特点,不容易确定起始点,故不方便准确测出s,从而给s-t图象的得出带来一定难度,这一点可在下一节课探究自由落体运动规律时解决。
三、课堂总结、点评
教师活动:让学生概括总结本节的内容。请一个同学到黑板上总结,其他同学在笔记本上总结,然后请同学评价黑板上的小结内容。
学生活动:认真总结概括本节内容,并把自己这节课的体会写下来、比较黑板上的小结和自己的小结,看谁的更好,好在什么地方。
设计说明:总结课堂内容,培养学生概括总结能力。让学生自己总结所学内容,允许内容的顺序不同,从而构建他们自己的知识框架
【板书设计】
2.4自由落体运动
一、测“反应时间”
二、生活中的落体运动
三、关于落体运动的进一步思考
1.落体运动的快慢与什么因素有关?
2.实验探究
四、进一步探究影响物体下落快慢的因素
五、自由落体运动
【教学后记】
本节课从学生的“测反应时间游戏”引入,创设问题情景,建立问题期待,有效的激发学生学习的动机。从生活情景中构建物理情景或模型,有利于学生将所学的科学知识与社会,生活实际相联系;在教学中,学生经历的实验探究全过程就是一个学生充满兴趣和动力去不断解决问题的过程,学生从中能体会逐步解决问题的方法,提高解决问题的能力,小组内的讨论与交流活动能有效的培养学生的合作学习能力。
一、教材分析
1、教材的地位和作用:
《自由落体运动》是物理必修1第二章第5节的内容、本节内容编排在匀变速直线运动等知识之后,是匀变速直线运动的特例。通过对自由落体这种常见的特殊的运动的研究,即能复习和巩固前面的知识,加强课本与实际生活的联系;又能通过在授课过程中讲授研究物理问题的基本思路和科学方法,为以后研究比较复杂的运动规律打下良好的基础。基于对教材的这些认识,根据对学生的心理特征和认知水平,我确定了本节的教学重点和难点。
2、教学的重点与难点:
本节课的重点是:自由落体运动概念、性质、规律;重力加速度。至于自由落体运动规律的应用我主要把它作为以后要考虑的重点。
本节课的难点我认为至少有两点:
难点(1)、对物体下落快慢与物体轻、重无关的理解
落体运动在生活中比较常见,学生很容易根据生活经验形成错误的前概念,就是“物体越重,下落越快”,这种前概念对于学生建立“自由落体运动”的正确概念是非常不利的。
难点(2)、如何引导学生探究自由落体运动性质的'过程
探究过程难点在于,要尽可能放手让学生独立地设计实验方案,要确保实验能够成功,能让学生在对实验数据处理后,总结出正确的结论。
二、目标分析
根据新课标的要求并结合学生的实际情况,我确定了如下教学目标:
1、教学目标
1、在物理知识方面要求:
(1)了解什么是自由落体运动;
(2)自由落体产生的条件;
(3)认识自由落体运动的特点;
(4)掌握自由落体运动的规律;速度随时间的变化规律,位移随时间变化的规律。
2、通过观察演示实验概括出自由落体运动是初速度为零的匀变速直线运动,从而培养学生的观察、概括能力,通过相关物理量变化规律的学习,培养分析、推理能力。
3、渗透物理方法的教育,发展学生对科学探究的兴趣
四、说教法、学法
教法拟采用探究式综合教学法。具体说就是,创设问题情境→提出问题→猜想与假设→分析与推理(设计实验→进行实验)→总结归纳。让发现问题、解决问题贯穿课堂教学的全过程。
对学生来说,主要是启发主动参与、善于思考、乐于探究、勤于动手,注重搜集和处理信息,不仅要注重知识的结论,而且要经历知识的发现过程,领悟科学思想方法,提高科学素养。具体教学过程我是这样设计的:
1、导课
先通过问题“在现实生活中,不同物体的下落快慢在不少情况下是不同的从苹果树上落下的苹果和飘下的树叶能一起同时下落吗?”创设问题情境,引起学生兴趣。
然后通过演示1:硬币和纸袋分别从同一高度由静止开始同时下落,观察下落速度,从表面上看得到结论,“物体越重,下落得越快”。
继续演示2:将等大的正方形纸片,一张揉成纸团,让纸团与纸张从同一高度由静止开始同时下落,观察下落速度,对得到的不同结果,让学生讨论,提出猜想:物体下落的快慢除了跟重力有关外,还与物体受到的空气阻力大小有关。
演示3:展示和介绍牛顿管,说明里面装有金属片和羽毛两个物体,已经抽掉了空气,再把玻璃筒倒立过来。问:谁下落得快呢?
演示4:在上面那只牛顿管中放入空气,再做以上实验。问:谁下落得快呢?(现象明显,引导学生总结出:如果没有空气阻力,物体下落快慢相同)
在这里着重突出科学探究的两个要素:提出问题、猜想与假设。在提出问题环节中,着重培养学生发现物理问题和从物理学角度明确表述问题的能力。在猜想与假设环节的实施中,应该让学生反复经历假定和解释这两个过程,这是一个非逻辑思维和逻辑思维反复交替的过程,能很好地发展学生的发散思维和逻辑思维能力。在学生的学习欲望得到激发后,让学生提出自己的猜想与假设阅读课文,再进入新课的教学。
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