自由落体运动(教学设计)
《自由落体运动》教学设计
姓名：强彬
单位：天津市小站第一中学
《自由落体运动》教学设计
天津市小站第一中学 强彬
在新一轮的高中课程改革中,如何在具体的教学中落实知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观这三维目标,是广大高中教师需要深入思考和研究的问题。要实现三维一体的课程目标,将科学探究引入课堂教学是行之有效的方法,本文以《自由落体运动》的教学为例,谈一谈将科学探究引入课堂教学,促进课程三维目标实现的体会。
一、 教材分析：
教材把自由落体运动作为初速度为零、加速度a=g的匀加速直线运动的特例来处理，没有另外给出自由落体运动的公式．研究自由落体运动，一般可利用自由落体的闪光照片、进行详细的定量分析，得出自由落体是匀加速直线运动的结论，并求出重力加速度．教材对这一部分的要求比较低，虽然给出了自由落体闪光照片的彩图，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，物体做加速运动即可．教材为了简便，援引伽利略研究结果，直接给出了自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动，给出了重力加速度的方向是竖直向下的．
本节教材的重点和关键在于说明不同物体下落的加速度都是重力加速度g．由于学生对重的物体落得快、轻的物体落得慢的印象很深，可首先引导学生注意到实际发生的现象是：有时候重的物体落得快（如一团棉花和一块石头），有时候轻的物体落得快（如一小粒石子和一大张纸片）．指出这是因为有空气阻力存在使现象变得复杂．然后提出问题：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？要回答这个问题，做好演示实验很重要．通过演示实验使学生看到，在没有空气阻力的情况下，轻重不同的物体下落快慢相同．我们可介绍阅读教材中伽利略的推理，使学生对“在重力作用下不同物体的加速度相同”的结果获得更深的印象． 二、学生分析：
学生刚学完匀变速直线运动，对匀加速直线运动有了一定的认识，但是缺乏实际的应用，对概念的理解上还很抽象，通过本节的学习可帮助学生更加深刻的理解和掌握匀变速直线运动的规律和应用。 三、设计思路：
自由落体运动在教材中是作为初速度为零，加速度为g的匀变速直线运动来安排的，如果教材处理得当，对巩固所学知识，进行科学态度和科学方法教育，培养学生灵活运用已有知识解决实际问题，根据实验探求规律的能力等都是极为有利的，本节课在教学设计时突出以下几个特点：
1. 重视实验：整节课由4个演示实验，通过实验设疑、解疑、探求规律，又通过实验巩固所学的知识，充分体现了物理是以实验为基础的学科，体现科学实验是揭示自然规律的重要方法和手段。
2. 重视多媒体辅助教学手段的运用：运用多媒体展示直观的自由落体实例，再现伽利略对自由落体运动的研究过程，多媒体手段的运用可提高课堂教学的效率。基于以上原因，我设计了一个网络环境下的教学环境，充分利用现代信息技术平台在教学上的优势，让学生通过网络所提供的学习环境，进行探究性实验学习，体验物理的探究过程，尝试应用科学探究的方法研究“自由落体运动”。同时，在课堂进行过程中，设计了一定量的学生活动与合作学习，使学生在交流与合作的基础上得出结论。为了方便学生了解自己对知识的掌握情况，我利用信息技术平台互动得特点，设计了在线测试和留言板网页，实现了“人机对话”和学生之间的相互交流。
本节课设计了适用于探究性学习的教学网页，如下图1所示：
网页中主要栏目如下表：
一级菜单 课 题 相关资料 二级菜单 相关图片 相关视频 定义概念 实验探究 例题分析 知识精讲 设计意图 让学生了解教学目标，学习目标。 通过信息技术手段再现物理情景，创设探究性问题的情境，引发问题和探究兴趣。 明确概念的物理含义。 引导学生分析实验结论，找出其规律特点。 利用所学知识，解决相关问题。 对学生探究性学习进行自测和信息反馈 拓展学生思路，提高分析解决问题能力。 拓展知识面，了解相关知识的应用和发展。 提供课上、课后师生交流的平台，方便师生交流沟通。 在线练习 小实验和相关链接 练习反馈 相关实验 相关链接 留言板 3. 注重对学生进行物理学研究方法的教育：本节课从教学目标的制定，到教学内容的安排与讲述，都在这一方面进行了一些有益的尝试。
4. 充分发挥学生的主体作用：通过实验探索、设问点拨，创设问题情境，引导学生积极参与，激发学习兴趣，活跃课堂气氛，调动学生的学习积极性，使学生始终保持积极探索的学习心态。
5.层次分明：这节课的程序是：（1）通过对生活经验的分析及实验观察，说明实际的落体运动受多种因素的影响；（2）正确地提出问题，研究在真空条件下的落体运动，以及在实际中如何近似地满足自由落体的条件；（3）揭示自由落体运动的性质，研究在真空条件下落体运动的加速度，探求自由落体运动的规律。
自由落体运动教学教案
1、知识目标： （1）理解自由落体运动的条件和性质，掌握重力加速度的概念； （2）掌握自由落体运动的规律，能用匀变速直线运动的规律解决自由落体问题。 2、能力目标： （1）培养学生的观察能力和逻辑推理能力； （2）进行科学态度和科学方法教育，了解研究自然规律的科学方法，培养探求知识的能力； （3）通过对自由落体运动规律的应用，提高学生的解题能力。 3、情感目标： （1）充分利用多媒体辅助教学、演示实验和课本中的小实验，让学生积极参与课堂活动，设疑、解疑、探求规律，做到师生默契配合、情理交融，使学生始终处于积极探求知识的过程中，达到最佳的学习心理状态。 （2）利用课后的阅读材料，介绍伽利略上百次的对落体运动本质规律的探索研究，使学生体会到科学探索的艰辛，挖掘德育教育的素材。 仅受重力作用的不同物体，具有相同的重力加速度g。 物体下落的快慢与物体所受重力的大小无关。 多媒体辅助教学、实验探索与设问点拨相结合。 硬币1枚，与该硬币等大的纸片1张；等大的厚大纸片(20cm×20cm)2张；牛顿管及抽气机1台；多媒体教学系统及自制课件等。 教师调控与点拨 学生活动 学生思考并回答 学生听讲并认真思考，并动手操作,激发起同学对知识渴求的兴趣 设计意图 解决课前问题，提高学习主动性 体会由简单到复杂，从一般到特殊的研究方法，对不同运动规律的思考引起对其运动情况反思。 提高参与意识 设置情景，由自然的问题引入，贴近学生的生活，引发进一步学习的强烈兴趣。 教学目标 教学重点 教学难点 教学方法 教学仪器 教学过程 初速度等于零的匀加速直线运动： 规律：速度变化规律 Vt＝at 2位移变化规律 S＝V0t+at/2 2推论： Vt＝2as 2特点： ΔS＝SⅡ－SⅠ＝SⅢ－SⅡ＝„＝aT 参照本课后阅读材料，“做一做”，比较两复习导入 个同学的反应时间长短，说清要求和测定方法，让每个同学测它的反应时间。那么怎么测呢？格尺的运动是一种什么运动呢？设疑。
关于落体运动，同学们都了解、知道些什么呢？ 学生在小学课文《两个铁球同时落地》及其它各种途径中早已了解伽利略、比萨斜塔、伽利略的落体实验等。 （演示1）多种小物体的下落。指出在地面附近的任何物体，脱离支持物后，由于受地球重力作用而竖直下落。 落体运动的快慢与哪些因素有关呢？我们应该在什么样的条件下研究落体的运动？落体运动的性质怎样？遵循什么样的规律呢？这就是本节要研究的问题。（实验设疑，引出矛盾的结论，揭示问题的复杂性） （演示2）取一枚硬币，一枚与硬币等大的纸片，让它们从同一高度同时下落。 观察出硬币先着地，得出物体越重下落越快。 （演示3）取两张完全相同的大纸片，它们的重力是相同的，这样重力对下落的作用是新课教学 相同的（采用控制变量法），再把其中的一张捏成纸团，让它们从同一高度同时下落。 观察到纸团先着地，重力相同的两个物体下落快慢可能不同。 物体下落的快慢和物体的轻重关系比较复杂，既不能说越重越快，也不能说越轻越快，重力相同的两个物体下落快慢可能不同。这说明如果停留在“物体下落的快慢和轻、重有什么关系”这个问题上是找不到出路的，必须换个角度来研究这个问题。 那么，除了物体的重力外，影响物体下落快慢的因素还有什么呢？ （演示4）牛顿管实验。 在抽去空气的牛顿管内，金属片、小羽毛、小软木塞和小玻璃球等下落的快慢趋于相同。 分析得出是空气阻力。影响空气阻力大小的因素太复杂（物体形状、速度大小、空气密度等），引导得出最好先研究在没有空气阻力的条件下的落体运动。 §2.4 自由落体运动 【板书】 一、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，叫做自由落体运动。 自由落体运动只有在没有空气的空间里才能发生，在有空气的空间里，如果空气阻力的新课教学 作用可以忽略不计时，物体的下落也可以看做自由落体运动。 【板书】f< 开展网络环境下的研究性学习，在整个教学过程中教师起组织者、指导者和促进者的作用，同时要充分体现以学生为中心，要让学生充分发挥主动性、积极性和首创精神，学生学习兴趣 高，这促使我们反思如何改变传统课堂教学，将两者有机结合，取长补短。 在肯定基于网络的研究性学习的同时，也要反思这种形式存在的一些问题，虽然研究性学习讲求的是学习过程，但对学习的绩效问题仍需引起重视，在讲究协作学习和讲究学习过程当中，个体在群体中作用如何等一系列研究性学习评价问题值得我们深入探究 关于《自由落体运动》探究式教学案例的几点说明 1．物理学是一门以实验为基础的自然科学．我在实际教学工作中深深体会到应在物理教学上给学生以主动探究、自主学习的空间．一般说来，学生要解决的问题大多是科学上已经解决了的问题，这些问题所包含的原理都作为基础知识列入教材中．不过，对学生来说，这些问题则是新的、未知的．培养学生对知识进行再次发现与探索的学习观念、激励学生的探索精神、使学生在探究过程中获得知识、发展技能、培养能力特别是创新能力，这是新世纪对教师提出的重要课题．探究式教学着重于全面提高学生的素质，特别是科学素质，尊重学生的主体和主动精神、培养学生的创新能力．在平时教学中应根据教材内容适当采用探究式教学．自由落体运动是一节比较适合采用探究式教学的内容． 2．探究式教学采用“设定情景，提出问题”——“分析问题，提问假设”——“设计实验，验证假设”——“分析结论，得出结果”的程序设计课堂教学．所以在本节课中可以提出三个问题，把本节课的知识内容分成三个问题――①物体下落的快慢和什么因素有关？教师引导学生按照上述程序得出结果，即自由落体运动的模型．②自由落体运动的s—t和v—t关系如何？继续按照上述的过程得出结果，即匀变速直线运动．③不同物体下落的加速度是否相同？还是按照上述的过程得出结果，即加速度是一样的，都等于自由落体（重力）加速度．学生解决这三个问题的过程既是科学的再发现过程，又是学生获得新知识、掌握知识的过程 3．探究式教学，强调了学生的参与性、自动性、学生思维能力的创造性等．着重于全面提高学生的素质，特别是科学素质，使学生在受教育过程中主动、轻松，视学习为乐趣．因此在物理教学中让学生体验科学的发现过程是非常重要的，所以要充分体现学生的主动性。 因篇幅问题不能全部显示，请点此查看更多更全内容