資源簡介

平拋運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)的探究教案
課程名稱 平拋運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)的探究 選用教材 2019年人教版高中物理必修2第五章第3節(jié)
課時(shí) 45 min（1課時(shí)） 課型 實(shí)驗(yàn)課
教學(xué)目標(biāo) 物理觀念：通過簡單實(shí)驗(yàn)、列舉生活中平拋運(yùn)動(dòng)的例子，介紹平拋運(yùn)動(dòng)的特征與條件，讓學(xué)生能夠辨別拋體運(yùn)動(dòng)的種類，認(rèn)知物體（拋體與地球）的相互作用，豐富相互作用觀；通過對(duì)平拋運(yùn)動(dòng)特征的實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生掌握平拋運(yùn)動(dòng)特征，理解運(yùn)動(dòng)的分解以及分解運(yùn)動(dòng)的相互獨(dú)立性，豐富運(yùn)動(dòng)觀。 科學(xué)思維：培養(yǎng)構(gòu)建平拋運(yùn)動(dòng)模型的能力，鍛煉從實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象推理出背后物理規(guī)律的分析思維，培養(yǎng)從實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、數(shù)據(jù)歸納平拋運(yùn)動(dòng)特征的能力。 科學(xué)探究：通過簡單的實(shí)驗(yàn)引發(fā)學(xué)生思考，培養(yǎng)問題意識(shí)，提出猜想的能力；通過生活例子歸納培養(yǎng)學(xué)生的證據(jù)意識(shí)；通過設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)并不斷更正，體會(huì)實(shí)驗(yàn)探究/驗(yàn)證的過程；進(jìn)行實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析與評(píng)估培養(yǎng)學(xué)生分析、反思能力，體驗(yàn)科學(xué)探究的魅力。 科學(xué)責(zé)任與態(tài)度：通過嚴(yán)謹(jǐn)實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是、尊重客觀事實(shí)的態(tài)度與責(zé)任；通過生活中的例子培養(yǎng)學(xué)生學(xué)以致用的習(xí)慣。
內(nèi)容分析 教材版本：本節(jié)選自2019年人教版高中物理必修2第五章第3節(jié) 教材地位：是本章的實(shí)驗(yàn)部分，也是運(yùn)動(dòng)學(xué)力學(xué)體系的重要實(shí)驗(yàn)之一。本節(jié)內(nèi)容建立在第一節(jié)曲線運(yùn)動(dòng)、第二節(jié)運(yùn)動(dòng)的合成與分解知識(shí)的基礎(chǔ)上，同時(shí)也是對(duì)之前運(yùn)動(dòng)的合成與分解知識(shí)點(diǎn)的應(yīng)用，是架構(gòu)力和運(yùn)動(dòng)關(guān)系的典例；同時(shí)也是對(duì)之后學(xué)習(xí)曲線運(yùn)動(dòng)有重要的鋪墊作用，起著承上啟下的效果。 內(nèi)容：本節(jié)課介紹了拋體運(yùn)動(dòng)、平拋運(yùn)動(dòng)的概念，重點(diǎn)利用運(yùn)動(dòng)的合成分解對(duì)平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究，并分析數(shù)據(jù)得出結(jié)論。 特點(diǎn)：是第一個(gè)合成運(yùn)動(dòng)的典例。作為曲線運(yùn)動(dòng)中的特例，平拋運(yùn)動(dòng)廣泛存在并應(yīng)用于社會(huì)生活、現(xiàn)代生產(chǎn)當(dāng)中，平拋運(yùn)動(dòng)中包含力學(xué)、運(yùn)動(dòng)學(xué)多個(gè)物理量，并在水平、豎直方向具有相應(yīng)的聯(lián)系，以及軌跡背后必然的力學(xué)規(guī)律。本節(jié)從運(yùn)動(dòng)分解作為切入口，在水平與豎直方向進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究，考驗(yàn)學(xué)生的創(chuàng)新能力與實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)。
學(xué)情分析 知識(shí)基礎(chǔ)：掌握了運(yùn)動(dòng)的分解，并且對(duì)直線運(yùn)動(dòng)中的概念比較熟悉。具有對(duì)生活中曲線運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象的印象、具有生活經(jīng)驗(yàn)。 能力基礎(chǔ)：具有構(gòu)建模型的能力。通過牛頓運(yùn)動(dòng)定律的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)對(duì)實(shí)驗(yàn)操作及流程有一定的了解、掌握了控制變量法；但是不具有自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行探究的能力，轉(zhuǎn)化思想也較弱。能初步構(gòu)建運(yùn)動(dòng)與力關(guān)系的邏輯體系。 認(rèn)知障礙：對(duì)于圖像的分析比較片面，可能從平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡中自然而然地推測出水平速度不斷變小，豎直方向的速度不斷變大的結(jié)論。誤認(rèn)為速度方向不斷變化，其速度變化量的方向也不斷變化。易錯(cuò)誤地將合運(yùn)動(dòng)和分運(yùn)動(dòng)割裂開來。 學(xué)生對(duì)于生活中的物理以及實(shí)驗(yàn)課程具有濃厚的學(xué)習(xí)興趣，對(duì)于與教師的互動(dòng)以及媒體對(duì)實(shí)驗(yàn)的呈現(xiàn)有熱情；總體更加習(xí)慣于講授式的學(xué)習(xí)方式，未必適應(yīng)探究式學(xué)習(xí)。
重點(diǎn) 平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向是勻速直線運(yùn)動(dòng)和在豎直方向是自由落體運(yùn)動(dòng)。（依據(jù)：運(yùn)動(dòng)的分解是分析運(yùn)動(dòng)的重要手段，也是整個(gè)實(shí)驗(yàn)構(gòu)思與設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，對(duì)于學(xué)生構(gòu)建運(yùn)動(dòng)學(xué)與力學(xué)聯(lián)系起重要的作用）
難點(diǎn) 運(yùn)動(dòng)分解的方法在研究平拋運(yùn)動(dòng)時(shí)的應(yīng)用。（依據(jù)：是學(xué)生學(xué)習(xí)運(yùn)動(dòng)分解后的第一次運(yùn)用，熟練度不高；存在認(rèn)知誤區(qū)，容易割裂分運(yùn)動(dòng)和合運(yùn)動(dòng)的關(guān)系；實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)對(duì)學(xué)生是一項(xiàng)挑戰(zhàn)）
教學(xué)方法 歸納法、講授法、實(shí)驗(yàn)法
教學(xué)環(huán)節(jié) 教師活動(dòng) 學(xué)生活動(dòng) 設(shè)計(jì)意圖
一、演示實(shí)驗(yàn)導(dǎo)入新課 （5min） 1.課程開始，拿出事先準(zhǔn)備好的小球，進(jìn)行簡單的實(shí)驗(yàn)，作上拋、斜向上拋、平拋、以及自由落體的實(shí)驗(yàn)演示，并且強(qiáng)調(diào)不考慮空氣阻力的情形。 2.提出第一個(gè)問題：小球在離開手后受哪些力的作用？ 3.提出第二個(gè)問題：做的四次演示都有什么不同？ 4.根據(jù)學(xué)生對(duì)于第二個(gè)問題的回答，引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)同小球之所以在空中運(yùn)動(dòng)軌跡不同 ，主要是因?yàn)槔蠋煉伹虻姆较蚧蛘吡Χ炔煌２⑶以谛∏蛟诳罩兄皇苤亓σ稽c(diǎn)上達(dá)成共識(shí)。 1.認(rèn)真觀看實(shí)驗(yàn)演示，展現(xiàn)出比較高的興趣程度。 2.對(duì)第一個(gè)問題能夠集體正確地答出只受重力的影響。 3.對(duì)第二個(gè)問題能夠集體首先反應(yīng)出拋出小球的方向不同，也可以有拋出的力度不同/小球運(yùn)動(dòng)軌跡不同等等答案。 4.對(duì)實(shí)驗(yàn)的嚴(yán)謹(jǐn)性可能存疑。 1.剛開始上課起到一個(gè)活躍氣氛的效果，先激發(fā)學(xué)生的興趣、讓學(xué)生開始作簡單的思考，為后續(xù)介紹抽象概念和實(shí)驗(yàn)作思想預(yù)熱。 2.拋小球是一個(gè)大家在生活中都會(huì)碰到并且參與的活動(dòng)，一方面其非常簡單；另一方面能夠啟發(fā)學(xué)生去關(guān)注生活中的物理現(xiàn)象。
二、引用實(shí)例，提供感性材料 3min 通過PPT展示生活中各種平拋運(yùn)動(dòng)的例子，如槍口射出的子彈、從飛機(jī)上拋下物體等等。 板書拋體運(yùn)動(dòng)、平拋運(yùn)動(dòng)的概念，強(qiáng)調(diào)解釋只受重力、不受空氣阻力、初速度水平等特點(diǎn)。 認(rèn)真聽講，進(jìn)行思考，或者能夠主動(dòng)對(duì)例子進(jìn)行補(bǔ)充。 做筆記。 1.通過生活中更多的例子來加深學(xué)生對(duì)于這些共同特征的理解，加深其印象。 2.基于廣泛例子提出概念，讓學(xué)生感受物理概念提出的過程，以及物理與生活的密切關(guān)系。
三、簡要回顧融會(huì)貫通2min 1.提出“我們想要進(jìn)一步了解平拋運(yùn)動(dòng)，是不是可以運(yùn)用上節(jié)課學(xué)過的運(yùn)動(dòng)的分解處理呢？如果是你，你會(huì)講平拋運(yùn)動(dòng)向哪些方向分解？”點(diǎn)名回答 1.能夠根據(jù)豎直方向僅受重力去回答出分解為水平方向運(yùn)動(dòng)和豎直方向運(yùn)動(dòng) 1.與之前學(xué)的知識(shí)點(diǎn)相結(jié)合，引導(dǎo)學(xué)生串聯(lián)起物理所學(xué)。 2.為接下來的水平方向和豎直方向的實(shí)驗(yàn)研究作鋪墊。
四．嘗試設(shè)計(jì)5min 讓學(xué)生分小組思考設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，去研究水平方向和豎直方向平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)，并在討論過程中下去和同學(xué)一起交流，實(shí)驗(yàn)材料不限。 邀請(qǐng)一組小組分享實(shí)驗(yàn)的想法，并且寄予一定的點(diǎn)評(píng)。 1.能夠熱情地參與到討論中來。 2.能夠具有控制變量思想、轉(zhuǎn)化思想等雛形。 能夠積極地表達(dá)出自己的觀點(diǎn)。 培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維，讓學(xué)生開始接觸實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)，以便逐漸培養(yǎng)其實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)。 激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新能力以及問題解決的能力。 同時(shí)也引導(dǎo)學(xué)生之前所學(xué)實(shí)驗(yàn)知識(shí)的一種自主溫習(xí)。
五、進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn) 10min 進(jìn)行豎直方向運(yùn)動(dòng)研究，采用如下圖所示裝置： 并且對(duì)該裝置進(jìn)行解釋。 2.引導(dǎo)學(xué)生思考如何判斷兩個(gè)小球落地的先后情況，并且提問。告知同學(xué)可以聽球落到地上的聲音是否一致來判斷運(yùn)動(dòng)情況。再次實(shí)驗(yàn)。 3. 提問學(xué)生觀察到了什么？能夠從這個(gè)想象背后得到什么結(jié)論？ 1.能夠認(rèn)真觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，對(duì)該裝置有任何疑問都可以提出。 2.給出用眼睛觀看兩個(gè)小球是否同時(shí)落地的答案，當(dāng)然思維較好的同學(xué)也會(huì)給出聽聲音辨別的結(jié)論。 3.能夠給出兩個(gè)小球雖然一個(gè)作自由落體運(yùn)動(dòng)一個(gè)作平拋運(yùn)動(dòng)，但是落地時(shí)間是相同的。 4.能夠給出平拋運(yùn)動(dòng)在豎直方向的分運(yùn)動(dòng)可能是自由落體運(yùn)動(dòng)的結(jié)論。允許且應(yīng)當(dāng)存疑。 1.引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)知物理規(guī)律發(fā)現(xiàn)的過程需要經(jīng)過實(shí)驗(yàn)的檢驗(yàn)，接觸探究性實(shí)驗(yàn)的過程。 2.引導(dǎo)學(xué)生會(huì)用轉(zhuǎn)化思想，將一些難以觀察的量轉(zhuǎn)化為更好確定的量。 3.鍛煉學(xué)生描述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象能力，培養(yǎng)學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象推測背后物理規(guī)律的能力.
10min 采用如下裝置研究平拋運(yùn)動(dòng)水平方向的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)： 介紹實(shí)驗(yàn)裝置，強(qiáng)調(diào)小球從軌道相同的高度下落。 2.提問學(xué)生觀察到了什么？能夠從這個(gè)現(xiàn)象背后得到什么結(jié)論？ 1.觀察實(shí)驗(yàn)、認(rèn)真思考。 2.能夠認(rèn)同平拋運(yùn)動(dòng)水平方向上作勻速直線運(yùn)動(dòng)。 3.對(duì)實(shí)驗(yàn)的結(jié)論存疑。 1.引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)知物理規(guī)律發(fā)現(xiàn)的過程需要經(jīng)過實(shí)驗(yàn)的檢驗(yàn)，接觸探究性實(shí)驗(yàn)的過程。 2.引導(dǎo)學(xué)生會(huì)用轉(zhuǎn)化思想，將一些難以觀察的量轉(zhuǎn)化為更好確定的量。 3.鍛煉學(xué)生描述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象能力，培養(yǎng)學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象推測背后物理規(guī)律的能力。
六、數(shù)據(jù)分析與總結(jié)10min 采用視頻的形式展示頻閃照相機(jī)或者傳感器的實(shí)驗(yàn)以及實(shí)驗(yàn)結(jié)果： 2.提問學(xué)生對(duì)于該實(shí)驗(yàn)軌跡以及實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)有何想法？ 1.能夠形象地描述出平拋運(yùn)動(dòng)軌跡的“形狀”，但是對(duì)于軌跡的函數(shù)圖像以及公式推導(dǎo)有困難。 1.培養(yǎng)學(xué)生分析數(shù)據(jù)的能力，鍛煉學(xué)生描述圖像的能力。
板書設(shè)計(jì) 5.3探究平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律 主板： 拋體運(yùn)動(dòng) 拋體運(yùn)動(dòng)：只受重力，不受空氣阻力 平拋運(yùn)動(dòng)：初速度方向水平 A豎直運(yùn)動(dòng)的規(guī)律 B水平運(yùn)動(dòng)的規(guī)律 探究問題：豎直方向的運(yùn)動(dòng)規(guī)律 水平方向的運(yùn)動(dòng)規(guī)律？ 探究結(jié)論：自由落體運(yùn)動(dòng) 勻速直線運(yùn)動(dòng) 探究方法：轉(zhuǎn)化法、控制變量法 副板：
創(chuàng)新點(diǎn) 利用了Flash動(dòng)畫軟件以及頻閃照相機(jī)等現(xiàn)代教育技術(shù)，幫助學(xué)生進(jìn)行模型構(gòu)建以及數(shù)據(jù)分析。 教學(xué)遵循物理科學(xué)探索過程，在課上帶領(lǐng)學(xué)生感受物理學(xué)家的探索歷程。從已有經(jīng)驗(yàn)幫助平拋運(yùn)動(dòng)概念的建立到運(yùn)用已有知識(shí)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究平拋運(yùn)動(dòng)性質(zhì)再到用已有能力分析歸納。
教學(xué)評(píng)價(jià) 采用思考題以及課后習(xí)題的方式來進(jìn)行教學(xué)評(píng)價(jià) 在課后鼓勵(lì)學(xué)生用自己的實(shí)驗(yàn)方案去進(jìn)行實(shí)驗(yàn)并進(jìn)行點(diǎn)評(píng)。

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