高中物理平抛运动教学设计学情分析教材分析课后反思.docx
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高中物理平抛运动教学设计学情分析教材分析课后反思
平抛运动-教学设计
教学程序设计
环节
教师活动
学生活动
设计目的
创
设
情
境
引
入
新
课
动画1:
展示猎人射击小松鼠的flash动画,提出问题:
子弹能射击到小松鼠?
由此生动活泼的引入本节课题
学生积极思考回答,未学习本节前答案可能多种,学生争议
激发兴趣,吸引学生投入课堂
新
课
教
学
感受生活:
生活中我们经常会把物体抛出,请同学们思考,我们见过哪些被抛出的物体的运动实例呢?
提出问题:
这些物体的运动具有什么特点?
1、速度2、受力3、轨迹
教师补充,并用图片、文字展示
提出问题:
根据抛体运动的初速度方向特点,抛体运动可以分为几种情形?
(总结出竖直上下抛,斜抛、平抛,从而正式引入本节课题)
学生认真,思考并回答问题
总结出这些运动的共同点,近而得出抛体运动的定义
1、有初速度
2、运动过程只受重力
3、运动轨迹为曲线
注意物理知识与生活的联系,并培养学生分析事物特点的能力,正式引入本节课题。
各
新
课
教
学
进行新课:
教师活动:
实验:
给桌面上的小球一水平初速度
小球沿桌边飞出,请同学们观察小球的运动轨迹
教师活动:
此运动为平抛运动,你能分析一下它的运动特点吗?
教师通过学生总结出的平抛运动的特点,得出平抛运动的定义
结论:
1、特点2、定义
思考、讨论
学生活动:
小球在空中运动的轨迹是一条曲线而不是直线
1、初速度为水平方向
2、运动过程只受重力
学生再列举生活中有关平抛运动的事例
培养学生课堂学习的主动和积极性
教师活动:
对于这样的曲线运动我们如何来处理?
我们能不能利用我们上节学得知识把平抛运动简化为前面所学过的运动来处理
思考、讨论(猜想)、回答
化曲为直,运动的合成与分解方法
为平抛运动的研究方法埋下伏笔
分析猜想:
请同学分利用已有知识,对平抛运动水平、竖直方向分解后可能的运动规律做出猜想,并进行小组讨论
巡视指导
任意一个猜想都需要我们想办法去验证(实验探究),引导学生想到容易找到的实验方法
竖直方向:
物体只受到重力作用且初速为零,由此猜测竖直方向分运动可能为自由落体运动
水平方向:
具有水平方向的初速度且水平方向不受任何的外力有可能做匀速直线运动
作出科学猜想,然后再去验证猜想,对学生进行科学方法教育
实验探究:
一、探究水平方向做匀速直线运动
〖对比实验法:
〗在如图所示的装置(自制“平抛运动水平分解仪”)中,两球同时开始运动,反复实验,观察现象——两球总是在落点相撞。
电脑模拟:
(动画2,在幻灯放映的情况下,点击按钮)平抛运动与水平匀速直线运动。
引导学生得出平抛运动水平方向运动规律
给出思考方向,学生自主提出分解办法
学生回答:
说明两球在水平方向的运动是同步的。
学生回答:
平抛运动的水平分运动是匀速直线运动。
学生思考设计实验
通过演示实验,让学生讨论交流得出结论,培养学生交流与合作的精神。
二、探究竖直方向的运动规律
出示实验装置(平抛竖落演示仪),实验装置如图所示:
用小锤打击弹性金属片C,金属片把A球沿水平方向抛出,同时B球被松开自由下落。
教师同时用课件演示以上实验,
出示结论,板书。
学生观察实验,说出实验现象:
无论以多大的力打击金属片,A、B两个小球总是同时落地。
(注意用耳朵听声音)
学生活动:
小组内讨论
学生回答:
说明A、B两球在竖直方向的运动是同步的。
学生回答:
平抛运动的竖直分运动是自由落体运动。
让学生亲历实验探究的过程.体验成功的乐趣
突出思想方法的主线:
观察现象——初步分析——猜想──实验探究──得出规律──重复实验──鉴别结论──追求统一
三、平抛运动的规律
如何确定平抛物体t时刻所在的位置?
教师介绍:
课本“研究平抛物体的运动示意图”
画好坐标系,以及矢量的平行四边形。
学生讨论,得出可借助数学方法:
以抛出点为坐标原点;水平抛出的方向为x轴的正方向;竖直向下的方向为y轴正方向,以抛出物体的瞬时开始计时,(画出坐标)
在老师的指导下,学习平抛运动的处理方法
1、分析平抛运动的合速度规律:
教师依据学生回答情况,适当及时引导。
课件展示,得出结论。
学生思考分解速度:
水平方向:
Vx=V0
竖直方向:
Vy=gt
vt的大小为
Vt的方向
学生讨论,说明理由,得出结论。
规范学生的学习行为和分析行为
不要过多讲解,要充分调动学生学习的积极性,让学生获得解决问题的乐趣
2、分析平抛运动的合位移规律:
引导学生分析与归纳
小组讨论过程:
水平位移:
x=V0t
竖直位移
消去公式中的t得:
结论:
平抛运动的轨迹是一条抛物线
再次强化重点知识的理解
巩固练习
例题1:
将一个物体以10m/s的速度从10m的高度水平抛出,落地时它的速度方向与地面的夹角θ是多少?
(不计空气阻力,取g=10m/s2)
通过本习题的讲解,规范学生的解题方法
1、开放性练习:
请你来当飞行员
习题展示(课件)一架老式飞机在高出海面45m的高处,以60m/s的速度水平飞行,为了使飞机上投下的炸弹落在海面上10m/s的运动的敌舰,应该在与轰炸目标的水平距离为多远的地方投弹?
不计空气阻力。
(1)从水平飞行的飞机上投下的炸弹,做什么运动?
为什么?
(2)炸弹的这种运动可分解为哪两个什么样的分运动?
(3)要想使炸弹投到敌舰,你认为炸弹落地前在水平方向通过的距离与投弹时飞机离目标的水平距离之间有什么关系?
2、学以致用:
利用本节所学习的知识,找学生解释课前猎人打松鼠的问题,并结合课件,用视频展示,加深学生对知识的理解
学习解题方法,对应当堂训练:
练1:
在水平路上行驶的汽车,遇到一个壕沟,汽车的速度至少为多大,才能越过这个壕沟?
g=10m/s2
学生到黑板演练,演练完成后学生讲解
学生代表来完成游戏:
学生活动:
①讨论与交流:
飞机在投弹的时候,应该在目标的什么位置开始投放炸弹?
(水平距离240m)
②鼠标点击
按钮,进行“实战模拟演练”,如下图
FLASH动画:
请你来当飞行员,既考查了学生对知识的灵活运用,提高了动手操作的能力和口头表达能力,又增加了学生的学生兴趣,
用视频展示,加深学生对知识的理解
小结
教师点评学生的小结
小结由学生进行
作业
设计
1、形成性测试题(附件)
2、课本课后习题
3、自主探究丛书(选做)
学生课后完成相关作业
深化学习兴趣。
为深入理解平抛运动做铺垫
教学拓展
你能用尺子测出子弹的速度吗?
对探究方案提出要求
作为学生课外思考作业
培养学生探究能力及动手能力
板书设计
1、定义:
物体具有水平的初速度且只受重力的作用
2、条件:
(1)水平的初速度
(2)只受重力
3、平抛运动水平方向:
匀速直线v=v0x=v0t
竖直方向:
自由落体v=gth=
4、运动规律及应用
平抛运动-学情分析
在必修1课本中,学生已经学习了直线运动规律、牛顿运动定律,而在本章第一节学习了曲线运动、运动的合成与分解,知道什么叫合运动,什么叫分运动,合运动与分运动是什么关系,同时也知道两个直线运动的合运动可以是曲线运动,这为本节课在方法上铺平了道路。
但是在学生的头脑中并没有建立起“分曲为直”、“化繁为简”的具体概念。
本节内容结合了理论推理和实验证实双方面。
是在学生学习了直线运动规律、牛顿运动规律和运动合成与分解之后的具体应用实例,也是这些知识的迁移和综合应用。
抛体运动是自然界常见的运动形式,根据学生现有的知识和生活经验,首先提出抛体运动以及平抛运动的概念,平抛运动是抛体运动的一个特例,建立了抛体运动概念后,平抛运动概念不需要从大量例子中归纳、抽象,只需说明平抛运动特点的条件即可。
在讨论抛体的位置、抛体的轨迹和抛体的速度等问题时,教科书以平抛运动作为一个典型案例,首先把平抛运动分解成两个直线运动,然后用这两个分运动的规律求分速度分位移,在用平行四边形定则合成得到平抛运动的速度、位移,这种处理问题的方法把它总结为“一分为二,化曲为直”的思想,可以变曲线运动为直线运动,变复杂的运动为简单运动,使问题得到简化。
这是一种重视理论分析与思维培养的过程,有利于培养学生用所学知识和方法解决实际问题的能力。
平抛运动-效果分析
本节课主要是围绕平抛运动的概念和规律展开的,从利用平抛实验演示器和频闪照相两个实验引入平抛运动概念和归纳平抛运动规律,实验方案简单,对教学环境和技术的要求不高,对突出教学重点,突破教学教学难点事半功倍,学生小组合作探究提供了很好的平台。
通过教学互动,师生共同进行:
模型构建—猜测—实验—推理—归纳总结—理论提升应用等思维活动,使各个教学环节推进清晰,教学方法优化,学习效率提高。
本节课通过小游戏优化了课堂教学,通过当堂训练及课后训练习题的设计,提高学生的分析综合能力,通过小组合作方式,培养了学生参与意识,取得了较好的教学效果。
附:
课堂教学效果分析表
(一)学生活动等级量表
观察记录
学 生 表 现
评价
建议
1.课前有否准备,准备得怎么样?
2.学习兴趣是否浓厚,情绪是否高昂?
3.有否倾听老师的讲课,有辅助行为(记笔记/查阅/回应)吗?
4.有否倾听同学的发言,有辅助行为(记笔记/查阅/回应)吗?
5.参与提问/回答的人数、时间、对象、过程、质量如何?
6.学习中,能否对师生提出的观点大胆质疑,提出不同意见.
评
价
(二)教师行为等级量表
观察记录
教师表现
评价
建议
1.能否有效调控学习气氛
2.能否有效激发学生的学习兴趣
3.课堂教学语言用辞是否浅显易懂,讲解是否有效(清晰/结构/契合主题/简洁/语速/音量/节奏)?
4.非言语行为(表情/移动/体态语)呈现是否合理,效果怎么样?
5.是否倾听学生发言,是否作出即评价?
6.媒体(板书,课件等)呈现是否合理,是否为学生学习提供了帮助?
评
价
平抛运动-教后反思
本节教材是学生第一次利用运动的合成与分解知识解决实际问题的具体实例,是对运动合成与分解知识的深化、巩固和应用。
因此,应使学生能在教师的引导下,主动地获得知识,这既有利于调动学生的积极性,也有利于使学生获得成就感。
所以,本教案在设计时将平抛运动的性质、公式的推导、规律的得出都交给学生自主探究完成。
本节教材体现了研究自然规律的科学方法—数学推导和科学实验相结合的方法。
教材给我们从理论和实验两个方面提供了素材。
所以,做好演示实验是关键,通过实验,培养学生观察、分析、归纳能力,注重培养学生运用平抛运动规律解决问题的能力、实验设计能力和实践能力。
另一方面,进行物理科学研究方法的熏陶。
以研究平抛运动规律为中心而展开的本节课教学中,突出了一条研究物理科学方法的一般主线:
观察现象-初步分析猜测-实验研究-总结规律-规律的运用。
使学生领会研究物理规律的一般方法,其重要性并不亚于具体物理知识的学习,为学生终身学习物理奠定了基础。
通过掷飞镖游戏、飞机投弹等环节,活跃气氛,同时引出思考。
演示实验是一节物理课的亮点,很大程度上决定一节课的成败。
演示实验的基本要求:
清晰化和可视化。
如果本节课先通过照相机拍摄演示实验过程,再通过慢放、定格等辅助手段进行全班展示后分析,可能效果会更好。
纵观整节课,自我感觉较好的调动了学生的积极性,学生参与的较多,但离新课改的要求还差的很远,在以后的教学中要不断加强,尽最大努力调动学生的积极性,让学生都参与到课堂的学习中,成为学习的主人。
平抛运动-教材分析
本节是人教版《物理》必修2第五章第2节内容。
本节课是曲线运动的一个实例,《高中物理课程标准》对这一部分的要求是“会用运动合成与分解的方法分析抛体运动”。
在高中物理课程中,《平抛运动》这一节课内容起到了承上启下的作用,它是直线运动规律、牛顿运动定律、运动的合成与分解的实际应用和延续;同时也为研究斜抛运动、带电粒子在匀强电场中的类平抛运动等奠定基础。
一、教材对《平抛运动》的处理分为三个层次:
1、通过对生活实际现象的分析,建立平抛运动模型;
2、通过实验方法和理论(动力学)探究找到研究平抛运动规律的方法——分解为水平方向匀速直线运动和竖直方向自由落体运动(化繁为简);
3、通过数学和物理已学知识(直线运动规律、合运动与分运动关系)找到平抛运动的规律,并且能够运用该规律解决简单的实际问题。
教材这样安排,强调了实验探究的重要性,突出了物理学的基本研究方法,让学生明白,物理规律不仅可以直接由实验得到,也可以用已知规律从理论上导出。
二、教学重难点:
1、重点:
平抛运动的特点和规律
2、难点:
对平抛运动探究过程及综合应用
三、本课课型:
新授课
四、课时安排:
1课时
课标分析
解析几何是17世纪数学发展的重大成果之一,其本质是用代数方法研究图形的几何性质,体现数形结合的重要数学思想。
在本章中,学生将在平面直角坐标系中建立直线与圆的代数方程,运用代数方法研究它们的几何性质及其相互位置关系,体会数形结合的思想,初步形成用代数方法解决几何问题的能力。
这部分内容主要研究直线与圆这两个基本图形。
首先在平面直角坐标系中,结合具体图形,探索确定直线与圆的几何要素,掌握直线与圆的方程的几种形式,掌握一些有关的距离公式,能用直线与圆的方程解决一些简单的位置关系与度量问题,体会用代数方法处理几何问题的思想。
解析几何初步注重知识发生与发展的过程:
首先将几何问题代数化,用代数的语言描述几何要素及其关系,进而将几何问题转化为代数问题,处理代数问题,分析代数结果的几何含义,最终解决几何问题。
同时,应强调借助几何直观理解代数关系的意义,即对代数关系的几何意义的解释。
让学生在这样的过程中,不断地体会“数形结合”的思想方法。
一、《新课程标准》中对“平面解析几何初步”这部分内容的整体定位如下:
解析几何用代数方法研究图形的几何性质,体现数形结合的重要数学思想。
在本模块中,学生将在平面直角坐标系中建立直线与圆的代数方程,运用代数方法研究它们的几何性质及其相互位置关系,并了解空间直角坐标系,体会数形结合的思想,初步形成用代数方法解决几何问题的能力。
怎样理解本部分内容的整体定位呢?
第一,本部分内容是在初中学习直线基础上,利用平面直角坐标系,将几何问题代数化,用代数的语言描述几何要素及其关系,进而将几何问题转化为代数问题;运用代数方法研究直线的几何性质及其相互位置关系,分析代数结果的几何含义,解决几何问题。
第二,用代数研究几何图形是解析几何的核心。
学生在初中曾经学过建立直角坐标系且初步研究过一次函数、二次函数及反比例函数的图像,这是借助几何图形来直观认识一次函数、二次函数及反比例函数的性质,即从数到形。
直线和圆是最基本的几何图形,也是学生非常熟悉的两种图形,学生已经知道如何从“形”的角度刻画它们的性质。
“解析几何初步”则是用代数方法研究直线与直线、直线与圆、圆与圆的位置关系,即用数来研究形。
这部分内容也是学习圆锥曲线的基础,学生应熟知直线与圆的方程中参数的几何意义。
用代数方法研究直线与圆时,首先应强调确定直线与圆的几何要素,根据几何要素,用代数方法刻画直线与圆,推导出直线与圆的方程。
对于直线与直线、直线与圆、圆与圆的位置关系,也要突出几何要素。
例如,对于两圆的位置关系,首先,把确定圆的几何要素(圆心、半径)与确定圆的位置关系的几何要素(圆心距)用代数关系表示出来,再用代数关系的几何意义(两圆的圆心距与两圆半径的数量关系表示的几何意义)来判断圆与圆的位置关系。
也就是说,我们强调用“几何”来引导代数的恒等变换的计算。
其次是在学习中,我们提倡画图,不希望把解析几何变成纯粹的形式推导,例如:
通过解两圆的方程构成的方程组来判断两圆的位置关系。
第三,坐标系是数形结合的载体之一。
在坐标系中,平面上的点与数对可以建立一一对应关系,从而可以用方程来表示几何图形,通过方程来研究几何图形的性质。
在本部分内容中,还介绍了空间直角坐标系。
对于空间直角坐标系,只要求学生会用空间直角坐标系来刻画点的位置,并通过表示特殊长方体的顶点的坐标,探索得出空间两点的距离公式。
这里不要求讨论空间图形的方程。
二、《新课程标准》中对“圆与方程”这部分内容的整体要求如下:
①回顾确定圆的几何要素,在平面直角坐标系中,探索并掌握圆的标准方程与一般方程;
②能根据给定直线、圆的方程,判断直线与圆、圆与圆的位置关系;
③能用直线和圆的方程解决一些简单的问题。
(1)如何认识“回顾确定圆的几何要素,在平面直角坐标系中,探索并掌握圆的标准方程与一般方程”
确定圆的几何要素是指:
圆心和半径或不在同一条直线上的三个点。
在圆的标准方程
中有三个参数
其中圆心
是圆的定位条件,半经
是圆的定形条件。
圆的标准方程明确显示了确定圆的几何要素是圆心、半经。
圆的一般方程要转化为标准方程后才能明确显示出确定圆的几何要素——圆心、半经。
因此,要求学生会用配方法把圆的一般方程化为标准方程。
圆的一般方程反映了圆的方程在形式上的特点。
对于圆的一般方程,不必从一般的二元二次方程
展开讨论,只需要对
进行讨论即可。
可以通过配方法,掌握圆的一般方程所具有方程形式上的特点:
。
根据这一特点,会判断一个二元二次方程是否表示圆。
三点确定圆的几何要素可以转化为圆心和半径。
圆心到三点的距离相等,因此,圆心是三点确定的两条线段的垂直平分线的交点,这样就可以确定圆心了,确定了圆心,半径是很容易确定的。
在圆的标准方程
中有三个参数
因此,通过给定三个条件就可以确定圆。
应该注意的是,在“解析几何初步”的教学中,题目的条件要适当,不要过于复杂。
例如:
求经过点
和点
,且圆心在直线
上的圆的方程。
这道题目给出的条件比较自然,学生通过这道题可以加深对圆的几何要素的理解,即三点可以确定一个圆。
(2)如何认识“能根据给定直线、圆的方程,判断直线与圆、圆与圆的位置关系”
判断直线与圆、圆与圆的位置关系也要突出几何要素,把握好以下几点:
①圆心到直线的距离是刻画圆与直线的位置关系的几何要素。
通过比较圆心到直线的距离和圆半径之间的大小可以判断直线和圆的位置关系;
②两圆的圆心距是刻画两圆位置关系的几何要素。
通过圆心距和半径之间的大小关系可以判断圆与圆的位置关系;
③利用直线和圆的方程求出直线与圆的交点坐标、圆与圆的交点坐标来判断它们的位置关系,使用代数方法解决几何问题的基本方法,也是解析几何的特点。
但是,要注意在用代数方法研究几何问题时,一定回到原来的几何问题上去,例如,画出几何图形,从几何上认清问题的代数解表示的意义,而不要变成纯形式的代数运算。
例如:
判断圆
与下列直线的位置关系:
①
②
③
。
对于这样的问题,可以利用已知条件,求出圆心到直线的距离,在“几何要素引导”下来判断直线与圆的位置关系比较方便。
在利用方程来判断圆与圆的位置关系时,也要注重在“几何要素引导”下用代数方法研究几何图形位置关系的思想,不必讨论多个圆的位置关系。
(3)如何认识“在平面解析几何初步的学习中,体会用代数方法处理几何问题的思”
这里只要求通过用代数方法刻画直线、圆等具体几何图形,并通过研究它们的方程来研究直线、圆的性质以及它们之间的位置关系,来体会用代数方法处理几何问题的思想。
渗透直线与圆上的点的坐标与其方程解的关系的思想,但不要求讨论一般曲线与方程的关系。
三、教学要求
(1)突出几何要素,注重几何要素的代数化
本部分内容的教学中,要突出确定直线和圆的几何要素,确定直线与直线、直线与圆、圆与圆的位置关系的几何要素。
在解决问题时,也要抓住问题中的几何要素。
几何要素的代数化是用代数方法刻画几何图形、研究几何图形之间的位置关系的前提,在教学中要予以重视。
(2)在几何要素的引导下进行代数的恒等变形
在用代数方法刻画直线和圆以及直线、圆的位置关系时,代数方法要在“几何要素引导”下使用,最终要回到几何上。
不要用单纯代数恒等变形(如,解方程组等)的方法研究几何问题。
平抛运动-课标分析
平抛运动是匀变速曲线运动的典型代表,是一种最基本、最重要的曲线运动,是运动的合成和分解知识的应用,是理解和掌握其他曲线运动的基础。
对于本节的学习,要黽学生认识平抛运动采用的是运动的合成与分解的方法,它是一种研究问题的方法,这种方法在“运动的合成与分解”的学习中学生已有基础,在教学中应让学生探究平抛运动速度和位移的规律,体验实验及结论的得出过程,让学生主动尝试应用平抛物体运动规律来解决实际问题。
这一学习过程的经历,能激发学生探究未知问题的乐趣,领悟怎样将复杂的问题化为简单的问题,将未知问题化为已知问题。
对于本节课新课标的定位如下:
一、知识与技能
1、探究平抛运动及两个分运动性质的过程;
2、引导学生探索用实验来验证平抛运动是由水平和竖直方向的两个分运动合成的;
3、能用平抛运动规律解答相关问题
二、过程与方法
1、体会平抛运动规律的探究过程,使学生掌握正确探究平抛运动体验科学研究的方法。
2、通过观察演示实验,概括出平抛运动的特点。
培养学生观察,分析能力
3、利用已知的直线运动规律来研究复杂的曲线运动,渗透物理学中"化繁为简"的思想。
三、情感态度与价值观
1、通过实验探究平抛运动的规律,激发学习兴趣,增强求知的欲望。
2、培养学生学习的兴趣及实事求是的科学态度。
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