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1、1 人教版高一年级超重和失重内容的教学设计温州中学 韩叙虹 邮编 325014 13600679820 一、 设计思想1、 物理生活化思想贯穿课堂始终无论是趣味实验，激发悬念，还是分组实验，合作探究；到回归实践，自主小结，都体现了物理从生活中来，到生活中去的 STS思想，闪烁着人文的光芒。趣味实验设计，自行改进的“记忆型超重失重演示器”，视频将物理过程的“慢放定格”， DIS 实验等，是对教学资源的利用与创新。2、 自主学习构建新课程理念下新型的师生关系。整堂课采取“情景问题探究结论”的教学方法，以“自主体验发现问题，自主学习解决问题，自主举例应用问题”为教学主线；从兴趣入手，精心设计学生活
2、动通过分组实验，感受超、失重现象；进而小组讨论、验证、交流超、失重条件；感悟超、失重实质；成功解释生活中超、失重现象；强调学生思维和体验过程，让学生亲身经历科学探究，变过去教师要学生学，而为学生自己“我要学、我想学、从中我学到了什么”的主动建构知识的自主学习；通过交流、合作的互动过程，更进一步培养了学生团结、协作的精神。当然同时要发挥教师的课堂机智，适时地去引导，去启发，去控制，去答疑，去评价，这是符合新课标以学生发展为本的要求，成功实现了新课程理念下师生关系的转换。3、注重教学反馈，体现了新课程的评价理念符合高一学生认知规律的教学反馈，可以增强学习的自我效能感，也是各教学环节是否有效的判据；
3、教学过程中穿插着师生评价（提问）、生生评价（组间交流）以及学生自我评价（谈谈我学到了什么？），是学生的现场学习情况的动态反馈，针对反馈情况，需要教师做出适切性评价和教学调整。趣味实验前后呼应解释，学生自己举例及解释，纠正原有的一些模糊认识，都是对知识掌握的定性反馈； “练一练”中的运用牛顿运动定律来定量分析，并将超重与失重同化到牛顿运动定律的知识结构之中，让学生体会到超重、失重只是牛顿运动定律知识的迁移与应用而已；“想一想”、“做一做”和“相关链接”又将教学反馈延伸到课外，进一步激发学生的思维能力和动手能力；整个教学过程均很好地体现了新课程评价理念注重过程性与即时性评价。二、教材分析1课标要求
4、是：“通过实验认识超重和失重现象”，要求学生能通过一些实验或具体的活动来了解和体验超重和失重。理解超重和失重产生的条件与实质。2本节教材是学生学完牛顿运动定律后，知识的迁移和应用部分，因此本节是本章的一个比较重要的、典型的应用型知识点。表现其一：超重和失重产生原因的分析，要用到牛顿第二、第三2 定律，这不仅有利于学生巩固对定律的内容理解，也有助于培养学生分析问题的能力 . 其二，这是一个贴近日常生活的实际问题，能激发学生的学习兴趣和体会物理的生活化。其三，超重和失重现象与航天技术紧密联系，让学生了解我国前沿科学，意在激发学生情感价值。3、 超重、失重是日常生活中比较常见的物理现象，学生往往能感
5、受到，但并没有注意到这一现象的特点，也不明确这就是超重、失重现象。怎样才能让学生不是机械化地记住超重、失重的现象，而是真正理解超重、失重的条件与本质所在，才是本堂课学习重点和难点。三、学情分析超重、 失重学生有一定感性和模糊的体会， 但理解超、 失重概念， 对学生而言有一定的困难。我觉得主要来自两方面，首先是物理语言的误导，使学生认为超重（或失重）就是物体重量的增加（或减少）；其次学生往往认为向上运动时就超重，向下运动时就失重，没有真正理解超重与失重的原因。因此在本节课教学中利用了实验和理论探究的方法，自主学习与小组合作学习的方式，让学生自己体验、分析、归纳、讨论、评价等得出结论。激发了学生的
6、学习兴趣，养成动手与合作能力，生成学生透过现象看本质的物理意识。学生有牛顿运动定律的学习基础，完全可以通过自主体验与自主学习来完成本节课的内容。学生可能将超重、失重现象与牛顿运动定律知识割裂，教学中要注意引导学生，将新知识纳入旧知识结构，让学生体会到超重、失重只是牛顿运动定律知识的迁移与应用而已。四、 教学目标l 、知识与技能：(1) 认识超重和失重现象；(2) 知道产生超重、失重现象的条件；(3) 能够运用牛顿第二定律和牛顿第三定律分析超重和失重现象。2、过程与方法：(1) 经历实验观察、实例探究讨论交流的过程，体验超重和失重现象。(2) 经历实验和理论探究过程，体会科学探究的方法，领略运用
7、牛顿运动定律解决实际问题的方法。3、情感、态度与价值观：（ 1）体会生活中的超重和失重现象，生成“学以致用”的思想，激发学生的学习热情。（ 2）了解一些我国航天技术的成就激发学生对科学的兴趣和热情。（ 3）体验自主学习过程，养成乐于细心观察、勤于思考和相互交流的学习习惯和合作精神。五、重点 难点重点：什么是超重、失重及产生超重、失重现象的条件、实质。难点： (1) 产生超重和失重现象的实质；3 (2) 运用牛顿第二定律和牛顿第三定律对超重和失重现象的实例分析。六、教学策略与手段“ 情景问题探究结论”的学生自主探究教学模式。七、课前准备媒体的设计与准备分组实验：改进后的教具“记忆型”超重失重演示
8、器（二人或四人一组）演示实验：多媒体设备一套，可乐瓶、水，纸带、钩码，神州 5 号发射和运行及回收过程剪辑录象，电梯内的超重失重录像片，人在体重计上下蹲与站立视频， DIS 实验器材八、教学过程（一）趣味实验 激发悬念演示 1： 在纸带中间部位剪个小缺口， 纸带的一端牵挂一重物， 重物另一端用手托住，提起重物向上匀速运动，这时纸带没有断；然后向下匀速运动，纸带依然没有断；提着重物向下加速运动，突然停住，纸带断裂！问：纸带为什么会断，到底在什么时候断？（这个实验的设计简单而巧妙， 做向下加速实验前， 可先让同学们猜测。 让人直接体验了超重又有些意料不到。 ）演示 2：取一装有水的可乐瓶，在底面打
9、一小孔，水从孔中喷出。现让可乐瓶竖直向上抛，问：此时，水还会不会再从小孔中喷出？（也可以师生共同做抛接水瓶游戏）（将孔开在底部和做竖直抛起，增强思维冲突。这一问，还真不敢轻易下结论！实验前，可先让同学们猜测。 ）教师：生活中有许多司空见惯的事，可是只要我们仔细观察，会发现许多意想不到的、有趣的秘密。这节课我们来揭示此现象的秘密引出主题：超重与失重。（点出本节课的学习和探究主题： 什么是超重 ( 失重 ) 现象 ?引起超重 ( 失重 ) 现象的原因是什么？）呈现学习目标：(1) 什么是超重 ( 失重 ) 现象 ? (2) 什么样运动情况下会出现超重 ( 失重 ) 现象 ? (3) 为什么会出现超
10、重 ( 失重 )现象 ? （二）新课教学纸带4 1、分组实验感受什么是超重 ( 失重 ) 现象 ? （ 1）介绍仪器如图，将超重失重演示器， 加装定向片与记忆指针，自行改装成的“记忆型”。重物对平台的压力大小可以通过指针的偏转来显示，通过定向旋钮，记忆指针分别可以“定格”压力在变化过程中的最大和最小值。（ 2）分组实验，发现问题教师将学生分组。学生分组实验，组内讨论交流。小组代表说说，小组成员在实验中发现的现象，以及想知道的疑问。教师对学生的实验方式和交流问题，做出适当的反馈与评价。 （引导学生关注观察压力大小变化，将其原因暂时搁置）（ 3）提出概念学生的实验方法可能各种各样， 为了将教学面向
11、全体学生， 让全体学生明确概念。 教师演示，引导学生观察读数的变化，并归纳总结。步骤： 超重失重演示器静止时， 观察示数， 该示数为重物对平台的压力， 等于重物的重力。步骤：超重失重演示器向上加速并停止过程。演示器向上启动过程，观察到示数大于重物的重力；演示器停止的过程中，观察到示数小于重物的重力。师：如果是用弹簧称挂一个重物，一起向上启动过程，观察到示数大于重物的重力，在停止的过程中，观察到示数小于重物的重力。（说明：只是变化太快我们不容易观察到而已！）这种物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力），大于物体的重力的现象，称为超重现象。物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力），小于物体的重力的现象
12、，称为失重现象。（此环节，用自行改装的仪器突破“瞬间即失”的实验难点，用记忆指针将其“定格”。教学的焦点是认识超重与失重的现象。 学生对实验中的体验， 可能会提出关于下一环节的一些问题，教师也要做出适当评价，并为下面作铺垫。）过渡语 ：爱因斯坦说：“全部的科学，不外是日常想法的提炼”。我们认真观察到现象，还要对观察到的现象深入思考，然后提炼出自己的看法！2、实验验证感知什么样运动情况下会出现超重（失重）现象 ? 师：现在我们知道超重和失重现象了， （针对某小组提出的问题） 那么，你们在什么样运动情况下观察到超重与失重现象？（ 1）回味现象，进行猜想让学生回忆上面实验现象，大胆猜想，发生超重与失
13、重现象可能哪些运动量有关？（学生可重物指针记忆指针刻度定向片 （可以使两根红色记忆指针，分别记下压力最大和最小值）平台记忆型5 能会提出：速度的方向，速度的大小，加速度的方向，加速度的大小，位移大小方向等）（ 2）组内讨论验证小组内成员针对问题进行交流讨论。讨论主题：用你们的实验方式观察，在什么样运动情况下出现超重与失重现象？此时物体运动状态到底如何？完成学案中思考题。思考题：物体的超重和失重是取决于物体运动（速度）的方向吗？。水平方向存在加速或减速运动会产生超重和失重现象吗？如何验证？ 。分析实验情况，得到实验结论是 。（ 3）组间交流评价请小组代表（甲）上讲台发表自己的看法，可以一边演示一
14、边讲解。请另一组代表（乙）对代表（甲）的提出问题，做出评价或提出自己的认识。教师据教学现场，多请几组做相互交流与评价。（ 4）教师引导整合教师在众多的交流问题中，抓住主要问题，在什么样运动情况下出现超重与失重现象？进行引导。师：据学生交流评价和达成的共识，依次完成板书如下（副板书 1）：（ 5）师生达成共识： 物体处于超重还是失重状态，仅由竖直方向加速度决定，与物体速度方向无关 。（此环节教学焦点是从运动特征上，深入观察实验与讨论分析，通过组内合作，组间交流评价，来突破教学重难点。上环节学生对超重与失重的“心灵”上“感受”，此时带来 “量”上的“感知”。当然下一环节应该给学生以“本质”上的“感
15、悟”。）过渡语 ：我们从运动学的角度分析了，竖直方向存在加速度物体会产生超重与失重现象。超重与失重现象是不是物体的重力发生了变化呢？（停留片刻）下面我们能否根据掌握的运动规律来探究出现超重与失重现象的本质呢？3理论探究感悟为什么会出现超重和失重现象 ? （ 1）组织探究针对分组实验，组织小组继续自主探究“物体产生超重与失重的本质”。并完成学案。s v a a 失重减速上升超重加速上升 s v a a 失重加速下降超重减速下降6 教师引导学生用牛顿运动定律的分析方法来分析问题，指导的学生把探究结果写在学案上。投影学生的探究结果， 请小组代表上台讲解， 针对学生的讲解， 规范学生应用牛顿运动定律分
16、析、解决问题的思路： 假定运动 （向上或向下、 加速或减速） 选取研究对象进行受力分析 根据 F=ma列出方程得出支持力的表达式 根据牛顿第三定律对压力的变化判断。教师在小组代表讲解基础上，补充上环节的副板书。探究结果： 产生超重与失重现象的原因是在竖直方向上存在加速度，本质是物体对支持物的压力大小变化，物体的重力始终没有变化。(2) 结果外推讨论：物体在失重的情况下，加速度等于重力加速度时，将会发生什么现象？引出概念：如果一个物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）为零，称为完全失重现象。（ 3）前后呼应小组讨论并发言，解释引入课题中的演示 1 和演示 2（学生可能将实验方法做拓展，教师要给以适切的评价）。（理论探究也是探究学习重要的方式之一。 此环节通过学生自主理论探究， 既对超重和
