自由落體運(yùn)動物理教學(xué)教案
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一、課程分析
1．本節(jié)課使用的教材是《普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書物理（必修1）（人民教育出版社）》,教學(xué)的內(nèi)容是第二章第5節(jié)關(guān)于自由落體運(yùn)動的內(nèi)容。
2．教學(xué)內(nèi)容(教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)、關(guān)鍵)
（1）自由落體運(yùn)動的研究歷程中體現(xiàn)出來的科學(xué)研究方法。
（2）對自由落體運(yùn)動規(guī)律的實(shí)驗(yàn)探究過程。
（3）運(yùn)用自由落體運(yùn)動的規(guī)律解決簡單問題。
二、學(xué)情分析
1.學(xué)生在剛學(xué)完勻變速直線運(yùn)動的規(guī)律后，急需一次真正的實(shí)踐去更深刻的理解勻變速直線運(yùn)動的規(guī)律，而對自由落體運(yùn)動的研究，恰恰適應(yīng)了學(xué)生的這一要求，在本節(jié)課的學(xué)習(xí)中，要讓學(xué)生的認(rèn)識有進(jìn)一步的提高。
2.本節(jié)課從人類對自由落體運(yùn)動的認(rèn)識歷史引入,重點(diǎn)介紹亞里士多德、伽利略的研究方法,強(qiáng)調(diào)對自由落體運(yùn)動的理解,以期學(xué)生對自由落體運(yùn)動有全面、清楚的認(rèn)識。
3.兩位科學(xué)家在研究自由落體運(yùn)動中做出了杰出的貢獻(xiàn),講課時(shí)展示他們的研究成果及對他們的評價(jià),這樣既可以培養(yǎng)學(xué)生熱愛科學(xué)的思想,又可以活躍課堂氣氛。
三、設(shè)計(jì)理念
本節(jié)課從生活實(shí)踐出發(fā)，結(jié)合學(xué)生在實(shí)際生活中的觀察，初步了解自由落體運(yùn)動，并通過對兩位科學(xué)家對自由落體運(yùn)動的研究，結(jié)合伽利略的理想實(shí)驗(yàn)，得出自由落體運(yùn)動的特點(diǎn)。接著，通過實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生自主探究自由落體運(yùn)動所遵循的規(guī)律。通過學(xué)生對自由落體運(yùn)動規(guī)律的理解加以訓(xùn)練，讓學(xué)生初步接受自由落體運(yùn)動的規(guī)律，最后，在學(xué)生深入了解和掌握了自由落體運(yùn)動的規(guī)律后，通過回扣課堂游戲，使學(xué)生對自由落體運(yùn)動的規(guī)律加以鞏固和提高。
四、學(xué)習(xí)目標(biāo)
1.知識與技能：
(1)研究并認(rèn)識自由落體運(yùn)動的特點(diǎn)和規(guī)律。
(2)理解自由落體運(yùn)動的特點(diǎn)和規(guī)律；并會運(yùn)用自由落體運(yùn)動的特點(diǎn)和規(guī)律解答相關(guān)問題。
2.過程與方法：
（1）通過觀察演示實(shí)驗(yàn)，概括出自由落體運(yùn)動的特點(diǎn)，培養(yǎng)學(xué)生觀察，分析能力。
（2）利用已知的直線運(yùn)動規(guī)律來研究自由落體運(yùn)動。
3.情感態(tài)度價(jià)值觀：
（1）培養(yǎng)學(xué)生仔細(xì)觀察、認(rèn)真思考、積極參與、勇于探索的精神。
（2）培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和實(shí)事求是的科學(xué)作風(fēng)。
五、教學(xué)過程設(shè)計(jì)
（一）新課引入
設(shè)計(jì)思路：教師在課堂教學(xué)過程中，有意識地創(chuàng)設(shè)情境，通過提出一些與課文有關(guān)的富有啟發(fā)性的問題，將學(xué)生引入情境之中，容易激發(fā)起學(xué)習(xí)的動機(jī)，培養(yǎng)學(xué)習(xí)興趣。通過合理創(chuàng)設(shè)情境，不僅能起到組織教學(xué)的作用，而且能使學(xué)生明確學(xué)習(xí)目標(biāo)，產(chǎn)生濃厚的學(xué)習(xí)興趣。
師：同學(xué)們，咱們班哪位同學(xué)反應(yīng)比較快？請到講臺上來。
生：（推薦一位同學(xué)）。
師：我們看這位同學(xué)能不能抓住這片鐵片。（向?qū)W生展示長度約為3.5cm的鐵片）
師生共同完成這一游戲。
師：同學(xué)們，這位同學(xué)能抓住這片鐵片嗎？
生：不能。
師：為什么不能抓住呢？我們在學(xué)習(xí)了自由落體運(yùn)動之后，同學(xué)們就知道其中的奧秘了。
設(shè)計(jì)思路：創(chuàng)設(shè)問題情境就是在講授內(nèi)容和學(xué)生求知心理之間制造一種“不協(xié)調(diào)”，將學(xué)生引入一種與物理問題有關(guān)的情境中，造成一種懸念，使學(xué)生產(chǎn)生向往、探索的欲望，處于欲擺不能的狀態(tài)。創(chuàng)設(shè)問題情境時(shí)應(yīng)注意：問題要小而具體、新穎有趣、有適當(dāng)?shù)碾y度；有啟發(fā)性，要善于將所要解決的課題寓于學(xué)生實(shí)際掌握的知識基礎(chǔ)之中，造成心理上的懸念。懸念解除之時(shí)，也就是正遷移實(shí)現(xiàn)之時(shí)。
【板書】課題：第三節(jié)自由落體運(yùn)動
（二）新課研究：
設(shè)計(jì)思路：在教學(xué)中，教師應(yīng)運(yùn)用物理本身的魅力激發(fā)學(xué)生求知的欲望和情感，同時(shí)，教師本身以飽滿的熱情、強(qiáng)烈的求知欲、熱愛物理學(xué)科的情趣，帶領(lǐng)學(xué)生去探索物理世界的奧秘，就會對學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣產(chǎn)生巨大影響。
師：同學(xué)們，物理規(guī)律的研究總是來源于生活，有服務(wù)于生活。為了更深入的研究自由落體運(yùn)動的規(guī)律，我們也需要從生活實(shí)踐出發(fā)，來討論幾個(gè)問題。
提出問題：在日常生活中，重的物體和輕的物體誰下落的更快一些呢？
生：重的物體下落的快一些。
師：我們通過幾個(gè)小實(shí)驗(yàn)一起驗(yàn)證一下同學(xué)們的結(jié)論是否正確。
設(shè)計(jì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)1：紙片和硬幣從相同的高度同時(shí)下落，看誰下落的快？
學(xué)生做實(shí)驗(yàn)，并觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，得到結(jié)論：重的硬幣要比輕的紙片下落的快。
教師演示牛頓管實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生再次驗(yàn)證自己的結(jié)論。
師：兩千多年前，古希臘哲學(xué)家亞里士多德也持有這一觀點(diǎn)，在人類還處于懵懂時(shí)期的時(shí)候，亞里士多德就對這一現(xiàn)象作出研究，這本身就值得我們尊敬。但這個(gè)觀點(diǎn)是否正確呢？我們還是通過實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證。
設(shè)計(jì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)2：將紙片團(tuán)成紙團(tuán)，再和硬幣從相同的高度同時(shí)下落，看誰下落的快？
教師強(qiáng)調(diào)，紙團(tuán)和紙片的質(zhì)量是相同的。
學(xué)生做實(shí)驗(yàn)，并觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，得到結(jié)論：重的硬幣要和輕的紙團(tuán)下落的幾乎一樣快。
提出問題：為什么會得到相互矛盾的結(jié)論？
學(xué)生思考
師：對表面現(xiàn)象的觀察有時(shí)會得出錯誤的結(jié)論，我們要用透過現(xiàn)象看本質(zhì)的研究方法去研究問題。三百多年以前，伽利略就是用這樣的方法否定了亞里士多德的觀點(diǎn)。
設(shè)計(jì)思路：教學(xué)中應(yīng)注意新舊知識異同的比較，通過對比，能透過表面現(xiàn)象，看清不同的物理本質(zhì)。在對比過程中，學(xué)生始終處于主動積極、探索進(jìn)取狀態(tài)，引起有意注意，促成思維交鋒，這樣對完善舊知識，自覺完成從舊知識到達(dá)新知識的遷移，并鞏固新知識，都極為有利，不然，就公式論公式，該對比不對比，不僅不會促進(jìn)遷移，反而會造成負(fù)遷移。心理學(xué)研究表明：對比抗干擾，加強(qiáng)對易混知識的比較，找準(zhǔn)分化點(diǎn)，利于排除干擾，加深對某些相關(guān)概念的認(rèn)識和理解，促使易混知識在學(xué)生頭腦中徹底分化。
設(shè)計(jì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)3：將硬幣放在紙片上面組合成一體，和另一相同的紙片從相同的高度同時(shí)下落，看誰下落的快？
學(xué)生做實(shí)驗(yàn)，并觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，得到結(jié)論：重的硬幣和紙片的結(jié)合體要比輕的紙團(tuán)下落慢。
提出問題：同學(xué)們，現(xiàn)在我想讓兩者下落的幾乎一樣快，應(yīng)該怎樣做？
學(xué)生討論并提出實(shí)驗(yàn)方案。
生：讓紙片包住硬幣并團(tuán)成紙團(tuán)。
師：同學(xué)們實(shí)際做一下看看。
學(xué)生做實(shí)驗(yàn)，并觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。
教師提出問題：我們做的上述幾個(gè)實(shí)驗(yàn)，為什么會得出不同的結(jié)論？
生：有空氣阻力的影響。
師：如果我們忽略空氣阻力的影響，同學(xué)們猜一下，會出現(xiàn)什么情況？
教師演示牛頓管實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生驗(yàn)證自己的猜想。
設(shè)計(jì)思路：美國著名心理學(xué)家布魯納曾說：掌握一般概念和原理是通向普遍遷移的大道。因此，我們在組織教材時(shí)，應(yīng)把基本概念和規(guī)律放在首位，突出教材的系統(tǒng)性和規(guī)律性。通過上述幾個(gè)學(xué)生實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生充分體驗(yàn)學(xué)習(xí)的快樂，體驗(yàn)實(shí)驗(yàn)探究在物理規(guī)律研究中的重要作用；同時(shí)也活躍課堂氣氛，增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
【板書】
1、自由落體運(yùn)動：物體只在重力作用下從靜止開始下落的運(yùn)動稱為自由落體運(yùn)動。
師：那么，自由落體運(yùn)動到底是一種什么樣的運(yùn)動呢？他遵循什么樣的規(guī)律呢？現(xiàn)在我們通過實(shí)驗(yàn)來探究自由落體運(yùn)動的規(guī)律。
教師介紹實(shí)驗(yàn)器材，并簡單的介紹實(shí)驗(yàn)過程和步驟，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行分組實(shí)驗(yàn)。
實(shí)驗(yàn)探究過程：（單位：cm數(shù)據(jù)均保留到小數(shù)點(diǎn)后兩位）
S1
S2
S3
S4
S5
S6
S
ΔS
ΔS平均值
a
2.注：ΔS=S1-S2=S3-S4=S5–S6=aT2
學(xué)生進(jìn)行分組實(shí)驗(yàn)，并通過對紙帶的分析和數(shù)據(jù)的處理，探究自由落體運(yùn)動的特點(diǎn)和規(guī)律。
設(shè)計(jì)思路：物理課堂教學(xué)過程中，很多的教學(xué)內(nèi)容都能引起學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣。教師要以良好的契機(jī)為抓手，立足于誘導(dǎo)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
【板書】
2、自由落體運(yùn)動的特點(diǎn)：初速度為零的勻加速直線運(yùn)動。
師：自由落體運(yùn)動是勻加速直線運(yùn)動，那么它的加速度是多大呢？我們還是通過實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究。
學(xué)生通過對紙帶的分析和數(shù)據(jù)的處理，探究自由落體運(yùn)動的加速度。
根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果得出自由落體運(yùn)動加速度記為:g
在不同的緯度和高度時(shí)，g值是不一樣的，緯度越高g越大，高度越高g學(xué)小，在正常情況下
在要求不是很高的情況下，取g=10m/s2。
【板書】
3、自由落體運(yùn)動加速度：
師：由勻變速直線運(yùn)動的運(yùn)動規(guī)律可知自由落體運(yùn)動的規(guī)律為：
3、自由落體運(yùn)動的規(guī)律：，
設(shè)計(jì)思路：人的每一個(gè)認(rèn)識活動都含有一定的認(rèn)知結(jié)構(gòu)，它是人類認(rèn)識客觀事物在主觀上的反映。建構(gòu)認(rèn)知結(jié)構(gòu)，是中學(xué)物理教學(xué)的中心環(huán)節(jié)。促進(jìn)新、舊知識的交互作用，對于完善認(rèn)知結(jié)構(gòu)，使認(rèn)知結(jié)構(gòu)系統(tǒng)化、綜合化、整體化具有重要作用。在教學(xué)中，要引導(dǎo)學(xué)生積極地把新概念或規(guī)律與自己認(rèn)知結(jié)構(gòu)中原有的適當(dāng)概念相聯(lián)系，把新概念、規(guī)律納入原有概念、規(guī)律中，同時(shí)使新概念、規(guī)律與原有的有關(guān)概念、規(guī)律進(jìn)一步分化和融匯貫通，組成一個(gè)整體結(jié)構(gòu)。
例題、一塊石頭從離地面20m高的樓頂自由落下，經(jīng)過多長時(shí)間石頭落到地面？石頭到達(dá)地面時(shí)的速度有多大？（忽略空氣阻力，g取10m/s2）
解析：設(shè)經(jīng)過時(shí)間t石頭落到地面，速度為v,由自由落體運(yùn)動的規(guī)律得：
代入數(shù)值，解得：
設(shè)計(jì)思路：通過例題，讓學(xué)生充分理解自由落體運(yùn)動的特點(diǎn)和規(guī)律，并體驗(yàn)勝利的喜悅。
師：同學(xué)們，現(xiàn)在我們回到開課時(shí)的小游戲，同學(xué)們?yōu)槭裁醋ゲ坏借F片呢？人的反應(yīng)時(shí)間很難達(dá)到0.1s這么短的時(shí)間，那么，同學(xué)們計(jì)算一下，在0.1s內(nèi)做自由落體運(yùn)動的物體下落的高度是多少呢？
學(xué)生認(rèn)真計(jì)算，并給出答案：在0.1s內(nèi)做自由落體運(yùn)動的物體下落的高度是4.9cm。
師：（展示鐵片）這片鐵片的長度只有3.5cm。所以，同學(xué)們是抓不到的。
設(shè)計(jì)思路：物理教學(xué)中，教師應(yīng)運(yùn)用物理本身的魅力激發(fā)學(xué)生求知的欲望和情感，教師要從教學(xué)效果出發(fā)，通過精心設(shè)計(jì)，將最新的教學(xué)理念融入到每節(jié)課的教學(xué)過程中，注意廣泛收集物理學(xué)科最新成果，結(jié)合教學(xué)內(nèi)容，巧妙地包裝，隆重地介紹，激發(fā)學(xué)生的求知欲和興趣。
師：本節(jié)課的最后，請同學(xué)們把課本翻到第53頁，利用課本上提供的方法，測量一下你的反應(yīng)時(shí)間。
設(shè)計(jì)思路：讓學(xué)生充分體會物理規(guī)律在日常生活中的妙用，并通過他們自己測量的反應(yīng)時(shí)間回扣抓鐵片的過程，是本節(jié)課的教學(xué)更加完美。
（四）小結(jié)
本節(jié)課我們學(xué)習(xí)了
1、什么是自由落體運(yùn)動
2、自由落體運(yùn)動的特點(diǎn)和規(guī)律
3、自由落體加速度
（五）《自由落體運(yùn)動》教學(xué)設(shè)計(jì)
②實(shí)驗(yàn)探究，激發(fā)學(xué)生深入學(xué)習(xí)的動力
③實(shí)驗(yàn)探究自由落體運(yùn)動的特點(diǎn)和規(guī)律
④實(shí)驗(yàn)探究自由落體加速度
運(yùn)
⑤回扣課堂小游戲，解疑
⑥激發(fā)學(xué)生興趣，測量自己的反應(yīng)時(shí)間
①課堂質(zhì)疑，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣
（六）板書設(shè)計(jì)
第三節(jié)自由落體運(yùn)動
1、自由落體運(yùn)動
物體不受其他因素影響，只在重力作用下從靜止開始下落的運(yùn)動稱為自由落體運(yùn)動。
2、自由落體運(yùn)動的特點(diǎn)
初速度為零的勻加速直線運(yùn)動。
3、自由落體加速度
4、自由落體運(yùn)動的規(guī)律
六、教后反思
1、在物理教學(xué)中，使學(xué)生養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣、打好基礎(chǔ)、培養(yǎng)能力和教師加強(qiáng)必要的指導(dǎo)，是促進(jìn)知識順利遷移所不可少的前提。所以教師在采用行之有效的教法、認(rèn)真研究學(xué)生的學(xué)法，進(jìn)行物理教學(xué)改革的同時(shí)，認(rèn)真學(xué)習(xí)知識遷移規(guī)律，并考慮影響知識遷移的各種因素，定能提高教學(xué)效果。
2、新課程強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)方式的改變，倡導(dǎo)以“主動、探究、合作”為主要特征的學(xué)習(xí)方式。
3、“實(shí)驗(yàn)啟發(fā)式”綜合教學(xué)模式是我們學(xué)科的老師在教學(xué)實(shí)踐中總結(jié)出來的模式，已在實(shí)踐中收到一定效果，當(dāng)然也有待在具體的教學(xué)實(shí)踐中不斷地完善，使之變得更科學(xué)。
4、本節(jié)課探究自由落體運(yùn)動的規(guī)律，從歷史上的研究過程入手，所以本節(jié)課的思路比較開闊，轉(zhuǎn)折比較多，教師在教學(xué)過程中應(yīng)注意內(nèi)容的銜接。
5、本節(jié)課的演示實(shí)驗(yàn)比較多，做好演示實(shí)驗(yàn)，有利于幫助學(xué)生理解自由落體運(yùn)動的特點(diǎn)，在本節(jié)課的教學(xué)中，這一點(diǎn)尤為重要。
