高一物理必修一速度教案怎么設(shè)計(jì)(2)
高一物理必修一速度教案怎么設(shè)計(jì)
3、畫物體的速度—時(shí)間圖象。
教學(xué)難點(diǎn)
1、 對紙帶數(shù)據(jù)的處理。
2、 畫圖象的方法。
教學(xué)方法
教師啟發(fā)、引導(dǎo)，學(xué)生自主閱讀、思考，親自動手實(shí)驗(yàn)，并討論、交流學(xué)習(xí)成果。
教學(xué)過程
(一)課前準(zhǔn)備
教師：課前布置學(xué)生預(yù)習(xí)本節(jié)實(shí)驗(yàn)。
學(xué)生：學(xué)生看書明確實(shí)驗(yàn)的各項(xiàng)任務(wù)及實(shí)驗(yàn)儀器。
(二)進(jìn)行新課
1、對“打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的認(rèn)識”的學(xué)習(xí)
教師：教師布置學(xué)生對照儀器看說明書，引導(dǎo)學(xué)生注意其重點(diǎn)部分
學(xué)生：觀察打點(diǎn)計(jì)時(shí)器并閱讀其使用說明書，明確兩種打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的結(jié)構(gòu)、各部分的名稱、工作原理及使用方法。
教師：指導(dǎo)學(xué)生動手練習(xí)使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，并引導(dǎo)學(xué)生思考：紙帶上的點(diǎn)與小車的位移和時(shí)間是如何對應(yīng)的，怎樣將紙帶上的點(diǎn)變成相關(guān)的數(shù)據(jù)。
學(xué)生：動手練習(xí)使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，打出幾條紙帶，討論怎樣獲取數(shù)據(jù)，并用列表格的形式把數(shù)據(jù)列出。
教師：聽學(xué)生回答，進(jìn)行點(diǎn)評和指導(dǎo)。
學(xué)生：思考20頁的思考與談?wù)摚涸鯓痈鶕?jù)紙帶上的點(diǎn)跡計(jì)算紙帶的平均速度?如果紙帶上的點(diǎn)跡分布不均，那么，點(diǎn)跡密集的地方表示運(yùn)動的速度較大還是較小?
教師：聽學(xué)生回答，進(jìn)行點(diǎn)評。
2、用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測量瞬時(shí)速度
教師：根據(jù)前面所學(xué)的瞬時(shí)速度的理論，引導(dǎo)學(xué)生怎樣計(jì)算實(shí)際運(yùn)動中物體的瞬時(shí)速度。教師巡回指導(dǎo)。
學(xué)生：討論怎樣獲取數(shù)據(jù)，怎樣根據(jù)自己的紙帶計(jì)算不同時(shí)刻的瞬時(shí)速度并采用列表法有條理的列出。
3、用圖象表示速度
教師：引導(dǎo)學(xué)生思考怎樣畫出速度—時(shí)間圖象，為什么要用平滑的曲線“擬合”。
學(xué)生：根據(jù)前面計(jì)算的瞬時(shí)速度，畫出速度—時(shí)間圖象，同組各成員之間再次比較運(yùn)動的區(qū)別，感受不同的運(yùn)動規(guī)律。體會交流“擬合”的意義。
教師：聽學(xué)生回答，點(diǎn)評。
(三)課堂總結(jié)、點(diǎn)評
1、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的原理
實(shí)驗(yàn)原理：(1)電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器：它是利用電磁感應(yīng)原理打點(diǎn)計(jì)時(shí)的一種儀器，當(dāng)通過4—6V低壓交流電時(shí)，在線圈和永久磁鐵的作用下，振片便上下振動起來，位于振片一端的振針就跟著上下振動而打點(diǎn)，這時(shí)，如果紙帶運(yùn)動，振針就在紙帶上打出一系列點(diǎn)，當(dāng)交流電源頻率為50Hz時(shí)，它每隔0.02s打一點(diǎn)，即打出的紙帶上每相鄰兩點(diǎn)間的時(shí)間間隔為0.02s。
(2)電火花計(jì)時(shí)器：它是利用火花放電在紙帶上打出小孔而顯示點(diǎn)跡的計(jì)時(shí)儀器。當(dāng)接通220V交流電源，按下脈沖輸出開關(guān)時(shí)，計(jì)時(shí)器發(fā)出的脈沖電流經(jīng)接正極的放電針、墨粉紙盤到接負(fù)極的紙盤軸，產(chǎn)生火花放電，于是在運(yùn)動紙帶上就打出一系列點(diǎn)跡。當(dāng)電源頻率為50Hz時(shí)，它也是每隔0.02s打一次點(diǎn)，即打出的紙帶上每相鄰兩點(diǎn)間的時(shí)間間隔也是0.02s。
電火花計(jì)時(shí)器工作時(shí)，紙帶運(yùn)動時(shí)受到的阻力小，比電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器實(shí)驗(yàn)誤差小。
打在紙帶上的點(diǎn)，記錄了紙帶運(yùn)動的時(shí)間，如果把紙帶跟物體連在一起，紙帶上的點(diǎn)就相應(yīng)地表示出運(yùn)動物體在不同時(shí)刻的位置。
2、帶分析物體的運(yùn)動情況并能計(jì)算平均速度。
(1)在紙帶上相鄰兩點(diǎn)間的時(shí)間間隔均為0.02s(電源頻率為50Hz)，所以點(diǎn)跡密集的地方表示紙帶運(yùn)動的速度很小。
(2)根據(jù)v=△x/△t，求出在任意兩點(diǎn)間的平均速度，這里△x可以用直尺測量出兩點(diǎn)間的距離，△t為兩點(diǎn)間的時(shí)間間隔數(shù)與0.02s的乘積。這里必須明確所求的是哪兩點(diǎn)之間的平均速度。
3、粗略計(jì)算瞬時(shí)速度。
某點(diǎn)E的瞬時(shí)速度可以粗略地由包含E點(diǎn)在內(nèi)的兩點(diǎn)間的平均速度來表示。
說明：在粗略計(jì)算E點(diǎn)的瞬時(shí)速度時(shí)，可利用公式v=△x/△t來求解，但須注意的是，如果取離E點(diǎn)越接近的兩點(diǎn)來求平均速度，這個(gè)平均速度越接近E點(diǎn)的瞬時(shí)速度，但是距離太小會使測量誤差增大，應(yīng)該根據(jù)實(shí)際情況選取這兩個(gè)點(diǎn)。
4、v-t圖象與其畫法
為了更直觀地反映物體的運(yùn)動情況，我們可以用v-t圖象來表示速度隨時(shí)間的變化規(guī)律。
以速度v為縱軸，時(shí)間t為橫軸建立直角坐標(biāo)系，根據(jù)計(jì)算出的不同時(shí)刻對應(yīng)的瞬時(shí)速度值，在坐標(biāo)系中描點(diǎn)，最后用平滑曲線把這些點(diǎn)連接起來就得到了一條能夠描述速度v與時(shí)間t關(guān)系的圖象。
5、實(shí)驗(yàn)器材
電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器(或電火花計(jì)時(shí)器)及紙帶、刻度尺、電源、導(dǎo)線等。
6、注意事項(xiàng)
(1)電源電壓要符合要求，電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)使用10V以下的交流電源;電火花計(jì)時(shí)器要使用220V交流電源。
(2)實(shí)驗(yàn)前要檢查打點(diǎn)的穩(wěn)定性和清晰程度，必要時(shí)要進(jìn)行調(diào)節(jié)或更換器材。
(3)使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)先接通電源，待打點(diǎn)計(jì)時(shí)器穩(wěn)定后再用手拉紙帶。
(4)手拉紙帶時(shí)，速度應(yīng)快一些，以防點(diǎn)跡太密集。
高一物理必修一速度教案三
一、設(shè)計(jì)思想
由于物理知識的抽象性、復(fù)雜性，物理觀念、方法、知識結(jié)構(gòu)及物理應(yīng)用和物理技能的個(gè)體性、不可言傳性，及其運(yùn)用的無意識性，使得在常規(guī)教學(xué)中物理學(xué)習(xí)與其它學(xué)科學(xué)習(xí)相比顯得更為困難。內(nèi)隱學(xué)習(xí)理論給予我們很大的啟發(fā)，內(nèi)隱學(xué)習(xí)的概念是由美國著名心理學(xué)家A.S.Reber于1961年所撰寫的論文《人工語法的內(nèi)隱學(xué)習(xí)》中首次提出來的，Reber指出：人們能夠按照兩種本質(zhì)不同的模式來學(xué)習(xí)復(fù)雜的任務(wù)，一種是人們所熟悉的外顯學(xué)習(xí)(explicit learning)，即需要付出努力，需要利用心理資源，采取一定的決策來解決問題和完成學(xué)習(xí)任務(wù)的活動。另一種是內(nèi)隱學(xué)習(xí)(Implicit Learning)，就是個(gè)體自動的、無意識獲得刺激環(huán)境中復(fù)雜知識的過程，在這一過程中，個(gè)體并沒有覺察到或者陳述出所學(xué)知識內(nèi)在的規(guī)則，但卻學(xué)會了這種規(guī)則。內(nèi)隱學(xué)習(xí)是一種無意識地，自動化地獲得客體間結(jié)構(gòu)關(guān)系的過程。因此，教學(xué)的過程不光從“教”的角度出發(fā)，更應(yīng)從“學(xué)”的角度、從學(xué)習(xí)的過程出發(fā)，考慮設(shè)計(jì)教學(xué)的過程。通過和初中的知識比較，區(qū)分并加深對速度的理解，按照位移──速度──平均速度──瞬時(shí)速度──速度和速率的順序遞進(jìn)教學(xué)，矢量型和比較教學(xué)是這節(jié)課的主線。
二、教材分析
“運(yùn)動快慢的描述—速度”是高中物理必修1第一章第三節(jié)的內(nèi)容，它與上面兩節(jié)內(nèi)容一樣，屬于運(yùn)動描述的基礎(chǔ)知識。這節(jié)的第一個(gè)小節(jié)繼續(xù)強(qiáng)調(diào)某個(gè)物理量與它的變化量的關(guān)系。教材中沒有在一般性的速度概念和平均速度的概念上面下功夫，而是比較簡潔地深入到瞬時(shí)速度的概念。在定義瞬時(shí)速度時(shí)用到了極限的思想，但沒有提出“極限”這個(gè)術(shù)語。教材中“說一說”和“做一做”兩個(gè)欄目都是擴(kuò)展性學(xué)習(xí)內(nèi)容，前者偏重于動手操作，后者偏重于思考。這些內(nèi)容不要求所有學(xué)生都學(xué)，更多的目的在于激發(fā)學(xué)生的興趣、激發(fā)學(xué)生的思考，或發(fā)展學(xué)生的動手操作能力。教材中STS 借協(xié)和客機(jī)停飛一事，引導(dǎo)學(xué)生討論“交通工具的速度是不是越快越好”這樣的問題。教學(xué)中只要學(xué)生參與就可以了，不要企圖得出什么結(jié)論性的意見。“問題與練習(xí)”中的第 3 題要計(jì)算速度，這本是十分容易的事，但要獲得計(jì)算所需的數(shù)據(jù)，學(xué)生應(yīng)能讀懂列車時(shí)刻表。對于概念性知識的學(xué)習(xí)，應(yīng)加強(qiáng)由感性到抽象過程的教學(xué)，先內(nèi)隱學(xué)習(xí)，然后強(qiáng)化練習(xí)，加深外顯理解和鞏固，為形成新的內(nèi)隱知識打好基礎(chǔ)。概念的形成主要依賴于感性經(jīng)驗(yàn)，概念的同化主要依賴于知識經(jīng)驗(yàn)。學(xué)生原有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)、感性材料和知識經(jīng)驗(yàn)對概念的掌握和習(xí)得都起著至關(guān)重要的作用，這些因素都是內(nèi)隱的。在概念教學(xué)的開始，要注意材料的直觀性、現(xiàn)實(shí)性、活躍性，首先讓學(xué)生在任務(wù)情境的操作和接觸中開展內(nèi)隱學(xué)習(xí)，而將外顯訓(xùn)練置于其后，這樣才能為后期知識規(guī)則的外顯學(xué)習(xí)打好基礎(chǔ)。要使用有效的內(nèi)隱指導(dǎo)語，使學(xué)生獲得大量的正遷移，同時(shí)要避免負(fù)遷移的產(chǎn)生，有效地利用內(nèi)隱知識與正遷移提高數(shù)學(xué)概念教學(xué)質(zhì)量，使學(xué)生形成良好的內(nèi)隱思維品質(zhì)，可以提高后面對知識自動化的速度和運(yùn)用的效率。
三、學(xué)情分析
物體的運(yùn)動是在時(shí)間和空間內(nèi)發(fā)生的一個(gè)連續(xù)的過程，對運(yùn)動的描述離不開時(shí)間和空間。這就需要使學(xué)生建立正確的時(shí)空觀，即建立正確的時(shí)間、時(shí)刻，位移、位置的概念。同時(shí)學(xué)生在初中已經(jīng)學(xué)過速度的概念，在生活中對于速度也有較多的感性知識，在高中重新學(xué)習(xí)應(yīng)該困難不大。但學(xué)生在初中學(xué)習(xí)中，速度是一個(gè)標(biāo)量，是用單位時(shí)間內(nèi)通過的路程來表示速度，而高中確實(shí)將速度變?yōu)槭噶?，而且采用比值法給速度下了一個(gè)規(guī)范的定義，達(dá)到了由原有的通俗的比較物體運(yùn)動快慢的方法，過渡到了一個(gè)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，改變學(xué)生了已有的認(rèn)識，拓展了概念的內(nèi)涵，是本節(jié)教學(xué)的一個(gè)難點(diǎn)。平均速度和瞬時(shí)速度是學(xué)生剛開始接觸，學(xué)生容易把平均速度和速度的平均值混淆。這屆學(xué)生基礎(chǔ)較差，所以對瞬時(shí)速度的理解可能會存在一定的困難。在本堂課的教學(xué)設(shè)計(jì)中，以內(nèi)隱學(xué)習(xí)理論為基礎(chǔ)，體現(xiàn)了新課程中“自主、探究、合作”的教學(xué)理念，教學(xué)設(shè)計(jì)結(jié)合實(shí)際生活中的例子，層層深入，以師生互動、生生互動為主要的課堂形式，在實(shí)現(xiàn)知識構(gòu)建的同時(shí)，提升學(xué)生的探究能力與合作學(xué)習(xí)能力。
四、教學(xué)目標(biāo)
(一)知識與技能
l.了解如何描述運(yùn)動的快慢和方向。
2.知道速度的意義、公式、符號、單位。
3.能區(qū)別質(zhì)點(diǎn)的平均速度和瞬時(shí)速度等概念。
4.知道速度和速率的區(qū)別。
5.會計(jì)算質(zhì)點(diǎn)的平均速度，認(rèn)識各種儀表中的速度。
6.知道速度是矢量，平均速度的意義。
(二)過程與方法
1.通過描述方法的探索，體會如何描述一個(gè)有特點(diǎn)的物理量，體會科學(xué)的方法。
2.同時(shí)通過實(shí)際體驗(yàn)感知速度的意義和應(yīng)用。
3.會通過儀表讀數(shù)，判斷不同速度或變速度。
(三)情感、態(tài)度與價(jià)值觀
1.通過介紹或?qū)W習(xí)各種交通工具的速度，去感知科學(xué)的價(jià)值和應(yīng)用。
2.培養(yǎng)對科學(xué)的興趣，堅(jiān)定學(xué)習(xí)思考探索的信念。
五、重點(diǎn)與難點(diǎn)
1.教學(xué)重點(diǎn)及其突破方法
教學(xué)重點(diǎn)：速度，平均速度，瞬時(shí)速度三個(gè)概念及三者之間的關(guān)系。
突破方法：通過類比，比較，讓學(xué)生積極思考，分組討論，總結(jié)歸納，加深理解。
2.教學(xué)難點(diǎn)及其突破方法
教學(xué)難點(diǎn)：對瞬時(shí)速度的理解。
突破方法：從平均速度引入，通過極限思維的方法過渡到瞬時(shí)速度。六、教學(xué)過程
(一)創(chuàng)設(shè)情景
我國學(xué)者對內(nèi)隱學(xué)習(xí)理論的研究表明：人們在不同的動機(jī)水平(或稱卷入水平)下，往往以不同的方式從社會傳播中學(xué)習(xí)信息?在高動機(jī)高卷入狀態(tài)下，個(gè)體傾向于在外顯記憶知識基礎(chǔ)上對刺激進(jìn)行精細(xì)加工，這時(shí)刺激材料所產(chǎn)生的影響就會因控制性加工的個(gè)體差異而很難預(yù)料?而在低動機(jī)卷入狀態(tài)下，一些信息有積極認(rèn)知加工的情況下被無意識地加工?儲存，從而使材料的預(yù)期作用得以自動發(fā)揮。所以教師在教學(xué)時(shí)，通過精心選取教學(xué)素材，緊密聯(lián)系學(xué)生生活和學(xué)習(xí)實(shí)際，根據(jù)學(xué)生年齡特點(diǎn)和知識體系;采用靈活多變的教學(xué)方法創(chuàng)設(shè)不同教學(xué)情境，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，著力營造一種輕松愉快的學(xué)習(xí)氛圍，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)需求?興趣和熱情。用妙趣橫生的物理問題吸引學(xué)生去思考?去探索?去創(chuàng)造。凸現(xiàn)“以學(xué)生的發(fā)展為本，以學(xué)生為學(xué)習(xí)主體”的教育思想，促使內(nèi)隱與外顯學(xué)習(xí)的有機(jī)結(jié)合?
1.(視頻1)大自然中，物體的運(yùn)動有快有慢。天空，日出日落;草原，駿馬奔馳;樹叢蝸牛爬行。仔細(xì)觀察物體的運(yùn)動，我們發(fā)現(xiàn)，在許多情況下，物體的運(yùn)動快慢會發(fā)生變化：飛機(jī)的起飛，汽車的行駛，運(yùn)動員的奔跑。車水馬龍的街道上，汽車按規(guī)定行駛，非機(jī)動車道上有自行車在運(yùn)動，人行道上還有行人在步行……在自然界和人類生活中，物體的運(yùn)動狀態(tài)各不相同且不斷變化。
2.提出問題：物體在不同的運(yùn)動過程中，快慢程度往往并不相同，那如何來比較運(yùn)動的快慢呢?
(二)小組合作學(xué)習(xí)
內(nèi)隱學(xué)習(xí)理論指出：內(nèi)隱學(xué)習(xí)具有自動性與無意識性，即人們能在沒有有意識努力去發(fā)現(xiàn)任務(wù)的隱藏規(guī)則或結(jié)構(gòu)的情況下，學(xué)會在任務(wù)環(huán)境中對復(fù)雜關(guān)系作出恰如其分的反應(yīng)。根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力等情況成立學(xué)生學(xué)習(xí)合作小組，讓學(xué)生主動探究，共同討論，互相交流，充分發(fā)揮學(xué)生的學(xué)習(xí)主體性。
(1)坐標(biāo)與坐標(biāo)的變化量
1.教師指導(dǎo)學(xué)生仔細(xì)閱讀教材“坐標(biāo)與坐標(biāo)的變化量”一部分。
2.提問：以百米賽跑為例，你參加的跑道是筆直的，你能說明“坐標(biāo)”與“坐標(biāo)的變化量”有何不同，又有何聯(lián)系?
3.思考討論：
①圖1.3-1中的汽車(質(zhì)點(diǎn))在向哪個(gè)方向運(yùn)動?
?、谌绻囇豿 軸向另外一個(gè)方向運(yùn)動，位移是正值還是負(fù)值?
(2)速度
1.教師指導(dǎo)學(xué)生仔細(xì)閱讀“速度”一部分，同時(shí)提出問題：
①比較物體運(yùn)動的快慢，可以有哪些方法?結(jié)合你身邊的實(shí)例加以說明。
②什么是速度?為什么用速度就可以描述物體運(yùn)動的快慢?
?、郾硎舅俣鹊膯挝挥心男?它是矢量還是標(biāo)量?
2.學(xué)生就老師提出的問題去閱讀教材，尋求答案;然后四人一組交流討論，初步建立起速度的概念。
(由于每個(gè)學(xué)生所處的文化環(huán)境?家庭背景和自身的思維方式不同，其內(nèi)隱知識的儲存也各不相同，因此開展小組間的合作學(xué)習(xí)時(shí)，當(dāng)一個(gè)成員調(diào)動起自己已有內(nèi)隱知識的時(shí)候，這些知識可能會激活另一位成員曾經(jīng)看來不可能的知識，激活靈感，產(chǎn)生頓悟?一旦集體的內(nèi)隱知識被激活了，學(xué)生就會頓悟他們知道什么，并嘗試建立起他們的知識與問題中所描述的現(xiàn)象之間的橋梁，能夠?qū)崿F(xiàn)相互激發(fā)?優(yōu)勢互補(bǔ)，促進(jìn)知識的建構(gòu)。)
3.提出問題：對于同一個(gè)物體，在某一段時(shí)間內(nèi)，運(yùn)動的快慢也不是每時(shí)每刻都一樣。我們用公式計(jì)算出的速度，能否精確描述物體在任一時(shí)刻運(yùn)動的快慢?
(3)平均速度和瞬時(shí)速度
內(nèi)隱學(xué)習(xí)理論指出：人們在認(rèn)知及情感領(lǐng)域的內(nèi)隱無意識加工，是指課內(nèi)外間接的?內(nèi)隱的，通過受教育者無意識的?非特定心理反應(yīng)發(fā)生作用的教育影響因素?這種隱性學(xué)習(xí)隱蔽于學(xué)習(xí)活動環(huán)境氛圍之中，使學(xué)生在不知不覺中接受載體的影響。在潛移默化之中益智、染情和添趣，提高教學(xué)效益?
1.學(xué)生在教師的指導(dǎo)下仔細(xì)閱讀“平均速度和瞬時(shí)速度、速度和速率”兩部分，閱讀后回答問題：我們?nèi)粘Ｉ钪姓f到的“速度”是指什么?請舉例說明。
2.學(xué)生就老師提出的問題去閱讀教材，尋求答案;然后四人一組交流討論，選出代表發(fā)表見解。
3.學(xué)生觀察圖1.3-2，認(rèn)識汽車速度計(jì)的表盤并練習(xí)讀數(shù)。
4.觀察16頁表格，了解表格中常見物體的速度。
5.就課本17頁“說一說”中講述的故事，展開討論，回答圖1.3-3中的問題。
6.學(xué)生思考18頁“問題與練習(xí)”第1、2題，討論后回答。
學(xué)習(xí)理論為教學(xué)設(shè)計(jì)提供了許多有益的啟示，“教學(xué)有法，教無定法，貴在得法。”內(nèi)隱學(xué)習(xí)觀點(diǎn)的形成，豐富了認(rèn)知心理學(xué)理論，為探明人類認(rèn)知加工過程提供了新的視角，也為現(xiàn)代教學(xué)設(shè)計(jì)帶來了新的啟示與挑戰(zhàn)，萬物沒有絕對的適應(yīng)性，教學(xué)中也不必刻意的區(qū)分內(nèi)隱與外顯學(xué)習(xí)，內(nèi)隱學(xué)習(xí)理論視角下，教學(xué)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵是協(xié)調(diào)兩種機(jī)制恰當(dāng)?shù)墓ぷ?，發(fā)揮每一種機(jī)制的最大潛力，促進(jìn)學(xué)習(xí)，優(yōu)化教學(xué)。教學(xué)設(shè)計(jì)與預(yù)測只是框架，并不絕對，教師應(yīng)根據(jù)教學(xué)的實(shí)際情況，發(fā)揮自己的教學(xué)智慧，“做”好教學(xué)。
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