对自由落体运动研究教学设计

2020-03-02 12:49:29 来源：范文大全收藏下载本文

《对自由落体运动研究》的教学设计

教学内容分析：

1 课程标准解读

对自由落体运动的研究属于二级主题运动的描述。本节课程要求的了解伽利略的实验研究解伽利略的实验研究工作，认识伽利略有关实验的科学思想和方法与内容标准中通过史实，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想呼应。而用打点计时器、频闪照相或其他实验方法研究自由落体运动速度与位移时间等关系和通过史实，了解伽利略研究自由落体运动所用的实验和推理方法很好的突出了内容标准中了解物理学研究中物理模型的特点，体会物理模型在探索自然规律中的作用，计算自由落体运动的中位移与时间关系也很好的展示了内容标准中，体现了数学在研究物理问题中的重要性。整体而言教科版必修一《对自由落体运动研究》很好的结合了新课标内容标准。

物理学是一门以实验为基础的自然科学。在高中物理课程各个模块中都安排了一些典型的科学探究或物理实验。而对自由落体运动的研究更是一节实验课，“观念—思考—推理—猜想—验证”是本节的重点思路，这个思路也正是高中生在科学探究及物理实验中应达到的要求。通过学习本节课程能促进学生自主学习，让学生积极参与、乐于探究、勇于实验、勤于思考。帮助学生学习物理知识与技能，培养其科学探究能力，使其逐步形成科学态度与科学精神。 2教材分析：

本节课在教科版中包括自由落体运动和伽利略对落体运动规律的探究和自由落体加速度。教材首先以观察思考生活中常见的落体为引入，引发学生思考落体运动中物体运动情况与物体质量的关系？从思考中纠正同学们以往错误的观点——重的物体比轻的物体下落的快并逐步引入自由落体运动。在学习伽利略对落体运动规律的探究中，课本按照“发现问题——提出假设——间接验证——合理外推”的，充分体现了物理实验的科学步骤和方法，让学生通过学习本节课程既学习了落体运动的规律同时也掌握了物理科学探究方法。教材在自由落体加速度的设计中，以频闪照片为实例，让学生分析得出其自由落体运动的加速度，培养了学生分析能力，对于此实验有条件的学校可以做没有条件的学校该实验也提供了一个很好的思维如何去探究自由落体加速度。

本节课的突出特点是重视科学研究的过程和方法,例如用反证法使亚里士多德的观点自相矛盾,用猜想与假说，数学推理,实验验证,合理外推的科学方法研究自由落体运动的规律。本节课在教科版自主学习能力，本节课程的设计理念为：以科学实验探究为主线，与新课标内容标准相结合，培养学生实事求是的科学态度与科学精神，与新课程的课程目标相呼应。

3知识点介绍：

自由落体运动是自然界广泛存在的一种的自由下落模型，是匀变速运动的特列，也是匀变速直线运动在自然界的应用。对自由落体运动的深入分析和研究有利于加深学生对匀变速直线运动的理解，为后面学习习近平抛运动打下基础，做好铺垫，因此它起到一个承上启下的作用。对自由落体运动的研究是一节以实验为基础的课程，学习本节课程为后面学生学习和设计科学探究实验提供了很好的案例。

教学目标：

知识与技能

1掌握自由落体的概念和应用

2.明确伽利略对自由落体运动研究的方法 3领会伽利略的科学思想过程与方法

1.让学生初步体会抽象思维、提出假说、科学实验是进行科学研究的重要思路和方法.2.通过史实了解伽利略研究自由落体规律的过程，体会其推理方法的奥妙，，感受探究规律的几个必要过程和科学方法的重要性

情感态度与价值观

1通过学习伽利略的实验探究方法，渗透研究自然规律的科学方法.2.经历伽利略对自由落体运动的研究过程，体验数学在研究物理问题中的重要性.体会人类对客观世界发现之旅的乐趣.。

教学重难点

重点：自由落体运动的概念以及伽利略研究自由落体运动规律的实验和方法

本节课的主要内容为自由落体运动的概念以及伽利略研究自由落体运动规律的实验和方法，因此它们是本节课的重点。学生对落体运动并不陌生，由于重力的作用，学生根据自己的生活经验会有一个错的认识：物体下落过程中与物体的质量有关系。而这个错误认识在不利于学生理解自由落体运动，为突破这个难点我先引用物理历史事件，伽利略反驳亚里士多德对落体运动的观点，然后从理论和实验两方面说明亚里士多德观点的错误（也就是同学们错误的生活经验），接着用毛钱管实验视频引出自由落体运动，通过视频实验的方式让同学们更加容易理解和掌握自由落体。为突破伽利略对自由落体的研究方法和实验的重点，我会用Flash实验和理论分析给同学们讲解实验方法和实验过程。难点： “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参考.，也是本节课的难点，本节课的难点其实就是科学实验探究方法的思路，为突破此难点我会在教学设计中就以“观念—思考—推理—猜想—验证”为引线设计本节课程。在课堂小结时会引导学生回顾我的教学设计，也就是这个思路，从而让学生真正的理解和掌握探究实验的科学方法，也突破了本节课的难点。

设计理念：

我将结合伽利略的理论和实验结合纠正学生对落体运动的物体质量与速度关系错误的感性认识，并引导学生自己解释造成这个错误的原因，以及猜想没有空气阻力的情况下物理的运动情况并最终通过毛钱管实验验证。这样逐步引导学生最终引出本节课重点自由落体的概念。为突破本节课程的教学重难点，我会在完成引出自由落体运动概念教学目标后，结合伽利略对落体运动规律的探究中“发现问题——提出假设——间接验证——合理外推”的教材内容。以“观念—思考—推理—猜想—验证”的思路为教学过程，并且为突破高一学生逻辑思维相对较弱和感性大于理性这的弱点，我将用FLASH生动形象的向学生演示伽利略的实验方法。并且用理论推导给同学们讲解此实验，从而从感性认识和理性认识突破本节课的重难点。在课堂小结的时候我会引导学生回顾我的本节课的教学内容，从而加深学生对科学探究方法的认识，同时为了提高学生科学探究以及物理实验能力，我会让同学们利用打点计时器设计研究自由落体运动中速度与位移的关系。通过回顾和实验也突破了本节课的难点。

教学方法：

讲授法、讨论法、演示法、实验法

教学过程：

1游戏引入,调动积极性

我将和学生一起玩一个有关自由落体的小游戏——用尺子测反映时间的游戏,调动课堂积极性,激发学生学习兴趣.，发展学生好奇心和求知欲，并引出本节课堂。 2创设情境，引入新课接着我将引用物理史实亚里士多德的观点与伽利略的对落体运动的的研究以及提出的观点。引发同学们对物体下落快慢因素的思考，纠正学生以前的错误理解——重的物体比轻的物体下落的越快，培养学生实事求是的科学态度。了解实验科学产生的背景，加深对物理史实的了解，提高同学们的学习兴趣。 3逻辑的力量

为突破学生对落体运动错误的认识——重的物体比轻的物体下落的快，我会让同学阅读伽利略推翻亚里士多德观点的理论分析，让学生初步认识自己以前观点是错误的，并且让同学们体会到逻辑的力量以及伽利略推理方法的奥妙和数学在研究物理问题中的重要性，培养学生阅读思考能力。 4 比萨斜塔上的实验

在理论分析后,我会给同学们讲解伽利略在比萨斜塔上做得两个不同大小的铁球同时落地的实验，从而突破学生对落体运动的错误认识，加深学生对物理史实的了解，让同学们更加明确实验是检验猜想的唯一标准的理论。 3引出自由落体的概念

在完成以上教学目标后，我将引导学生们思考为什么生活中我们更容易观察到重的物体比轻的物体下落的快的现象，从而让学生自己找出自己以前错误认识的真正原因，培养学生实事求是的科学态度，认识人与自然的关系。接着我会引导学生思考如果没有空气阻力两个物体是否会同时下落，在学生做出一系列猜想后，我会与同学们一起观看毛钱管实验，引出自由落体的概念和定义。让学生初步体会到抽象思维、提出假说、科学实验室进行科学研究的重要方法。引出自由落体概念后我会寻找生活中有关自由落体的例子，从而让学生发现自由落体产生需要条件，自由落体运动是一个理想化模型。培养学生自主学习能力。 4猜想与假设

随后我会引导同学们猜想自由落体运动的是怎样的运动，思考自由落体运动位移、速度与时间的关系？并作出假设！培养学生勤于思考、乐于探究的精神。 5实验验证

学生做出猜想后，我将用Flash动画演示伽利略理想斜面实验，让同学们直观的认识自由落体运动的相关性质，突破高一学生感性认识多于理性认识这一局限，接着我会给同学们讲解伽利略理想斜面的理论分析，从而从感性认识和理论知识突破本节课的难点。接着我会与同学们一起讨论分析，初步让同学们得出自由落体运动是一种初速度为零、加速度恒定的加速直线运动，同时让学生感受伽利略的探究过程和体会科学方法。

2为让学生亲身感受到自由落体运动的相关性质，培养学生的实验动手能力，以及测出自由落体运动加速度的大小，我将设计打点计时器测出自由落体运动的重力加速度和位移、速度与时间的关系的实验。提高学生科学探究和物理实验能力，培养学生科学素养。 6小结

最后我将和同学们一起复习本节课的重难点以及思路，加深同学们对知识的掌握。

在整个教学设计中，我以“观念—思考—推理—猜想—验证”为思路，即突破教学难点，也培养了学生的良好思维习惯。.板书设计：

对自由落体的研究

定义：只在重力作用下由静止下落的运动条件： 1 只受重力

2 初速度为0

自由落体运动是初速度为0、加速度恒定的加速直线运动。

加速度g

方向：竖直向下

大小：g=9.8m/s 实验创新：

1引入实验——用尺子测反应时间，此实验运用了自由落体运动的加速度的值结合匀加速直线运动的知识，能激发学生的好奇心和求知欲，使得学生真正的学以致用。2用打点计时器测重力加速度实验中：对以前学习的打点计时器测平均速度实验进行了复习，加强学生对打点计时器的应用。

案例评析： 1 教学设计理念：

此教学设计首先从物理史实出发，引导学生思考落体运动质量和下落速度的关系，并通过理论和实验两方面说明落体运动的相关性质。并让学生自己找出原来错误认识的根源，从而培养学生自主学习能力。通过实验引出自由落体的概念和自由落体的相关性质。通过Flash演示和理论分析说明伽利略理想斜面实验。本节课程以实验为主，以科学探究步骤为课堂主线，攻克了高一学生感性认识多于理性认识的局限，让学生通过实验能理解性的掌握知识，真正掌握科学探究方法。整堂课所营造的是一个轻松、活泼、有趣的氛围，达到让学生从好奇到逐步探知的目的。 2 实施情况：

课堂在老师的引导下，学生都能积极参与课堂中，能基本完成教学任务，但在引导学生观看毛钱管实验时，由于资源的限制，不能找到改进的毛钱管实验，因此我们看到的实验现象并不是很理想。再用打点计时器测重力加速度实验的时候学生很容易的出自由落体是一个加速直线运动，但是所测的重力加速度可能各个小组误差较大，在这里教师应该引导学生分析误差来源，培养学生科学探究精神。

3、创新点

课堂开始教师与学生互动的测反应时间的小游戏活跃了课堂气氛，激发了学生的学习兴趣。

用理论和实验同时分析亚里士多德观点的错误（此处也是同学们常有的错误认识），让学生更易理解。

用Flash演示伽利略理想斜面实验让学生更加直观的理解此实验方法。

用打点计时器测重力加速度，培养了学生科学探究精神，也提高了学生的动手能力和团队合作能力。

教学资源：

教学课件：（PPT展示）

习题：1关于自由落体运动，下列说法正确的是 A．物体从静止开始下落的运动叫自由落体运动 B．物体在只有重力作用下的运动叫做自由落体运动

C．在有空气的空间里，如果空气阻力与重力相比可以忽略不计，物体从静止开始下落的运动可以看做自由落体运动

D．在地球上不同的地方，自由落体加速度的大小是不同的，它们相差很大

2、一个物体从高h处自由落下，其时间达到落地时间一半时，下落的高度h为 A． B．

C．