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1、1超重和失重教学设计方案张晶教学任务分析：本节课的三维目标制定如下：（一） 知识与技能1、认识超重和失重现象，知道超重和失重分别是物体对支持面的压力或对悬绳的拉力大于和小于物体所受重力的情况。2、知道产生超重和失重的现象的条件。3、应用牛顿第二定律解释超重和失重的原因。4、理解生活中的超重和失重现象，并能应用所学分析解决相关问题。（二）过程与方法通过生活体验，发现问题，进行探究，培养学生的提出问题、猜想、设计方案，分析研究归纳等科学探究的素养，并能利用理论分析实际问题的能力。（三）情感态度与价值观从生活中发现问题，进行科学探究，体验科学发现的过程，感情科学规律从生活实践中总结出来，运用科学规律
2、解释一些常规现象，感悟科学理论对实践的指导作用。教学重点、难点：重点：1、理解超重和失重分别是指物体对支持面的压力或对悬绳的拉力大于和小于物体所受重力的情况。2、产生超重和失重现象的条件。难点：对超重和失重现象的理解及产生超重和失重现象时，物体所受重力不变。学习者分析：1 、 学生已经学完牛顿三大定律的理论知识，但缺乏实际的应用，对概念的理解上还很抽象，通过本节课的学习，应帮助学生建立一个生动活泼的场景，利于学生的理解消化，同时也立足于学以致用，应举大量的实际例子，供学生分析解决，提高学生的能力；2 、 本节课的理论知识来源于生活中的大量事例，但学生对新事物新情况了解较为片面，不能很好地由感性
3、认识提升理性认识，应通过本节的学习让学生掌握分析现象的一般方法，成为终身学习的基础。教学设计：1、 教学模式（自）学（导）学（互）学2、教学方法探究式教学：现象猜想验证结论应用教学用具：1、演示教具：超重和失重演示器、录像资料、自制课件、2、学生自备用具（由学生自己设计实验）3、学生根据各组讨论的问题制作的幻灯片4、超重和失重研究活动记录表课前布置：要求学生提前一星期准备:1、 摄像:生活中的超重和失重现象22、 资料:关于超重和失重(图书或上网)3、 制作:说明超重和失重现象教学流程：录像资料激情引入 小组探究活 动课外观察和调查设计实验并演示提出问题分析原因并猜想产生条件师生共同探究过程设
4、计方案确立方案特例实验探 究课堂展示评价超重和失重现象及产生条件评价与总结小组探究活动解释生活中的超重和失重现象拓展性课题研究教学过程设计：一、激情引入自从人造卫星和宇宙飞船发射成功以来，人们经常谈到超重和失重，生活中有哪些超重和失重现象？究竟什么是超重和失重呢？超重和失重是怎样产生的呢？这个问题由同学们通过自己的学习和研究来回答好吗？下面我们就开始“基础性”课题超重和失重(播放录像资料)二、新课教学（一）基础性课题超重和失重（展示研究成果）31、小组（8 人）内交流同学们根据教师提供的课题，相关资料（含教材），课前收集知识信息。将获取的知识、论证材料（含实验）、疑点投入与学习小组内，通过讨论
5、，进一步论证，解疑、归纳形成小组的结论，疑点。此过程教师要听取不同见解、观点，掌握导的依据。2、集体归纳，重点突出各小组代表发言，汇报学习成果，将本组形成的论证，结论，疑点（包括自己设计的实验），摆在全班学生面前（重点、要点、板书）。在代表发言论证的过程中，允许组内同学补充，同时，也允许其它小组成员打断论述者的发言，回答疑点在讨论归纳结论的过程中，教师及时引导学生，抓住问题的本质，突出重点，理清思路。典型可以全班示范（含演示实验）分组实验探究A 组：用弹簧秤演示超重和失重现象（结合多媒体）小组成员给其他小组发放了弹簧秤和钩码，请大家按照他们的叙述完成实验并观察现象。提出问题：1）向上加速提起钩
6、码，研究弹簧秤读数有何特点？2）如果使钩码向下加速运动至停止，弹簧秤读数又有何变化？A 组成员让其他小组说出现象并结合自制课件讲述研究成果。B 组：用手电筒演示超重和失重现象（结合多媒体）请大家仔细观察现象并提出问题：1）将手电筒竖直向上放置，打开开关，旋松后盖使小电珠恰能点亮。实验时手持电筒，保持它在竖直方向，突然向上运动，你会看到小电珠是熄灭还是点亮呢？2）如果使上述电筒的后盖稍许再旋松一点，直至小电珠刚刚熄灭，然后手持手电筒突然向下运动，小电珠是点亮还是熄灭呢？B 组成员结合课件分析了现象产生的原因。C 组：用易拉罐演示完全失重现象（结合多媒体）请大家仔细观察现象并提出问题：用一个矿泉水
7、瓶，在靠近底部的地方打一个小洞，用手指堵住洞，在里面装上水。移开手指，水从洞中射出来，如放开手，让瓶自由下落，在下落过程中，水是否从洞中射出？为什么？C 组成员结合课件分析了现象产生的原因。C 组成员提出一个疑问：将上述的 矿泉水瓶竖直向上抛出会出现什么情况？为什么？D 组：用体重计演示超重和失重现象（结合多媒体）D 组成员邀请其他三组成员，一个同学站体重计上，其他同学注意体重计读数提出问题：1）站体重计上的同学往下蹲，其他同学记录体重计读数的变化情况？ A 组：用弹簧秤演示超重和失重现象B 组：用手电筒演示超重和失重现象C 组：用易拉罐演示完全失重现象D 组：用体重计演示超重和失重现象42）
8、站体重计上的同学往上站起，其他同学记录体重计读数的变化情况？3）为什么称量体重时身体必须是静止的？D 组成员让其他小组说出现象并结合自制课件讲述研究成果。 引导四个小组根据各组的实验探究对超重和失重现象的理解及其产生的条件进行猜想。并要求各组板记、整理学生的猜想。 （对每种猜想教师都表扬，说明学生经过思考，动了脑筋）对于各组成员所猜想是否正确，实验是检验对否的最好的方法。下面我们通过师生共同完成特例研究来检验。（二）深入探究过程选择电梯运行中超重和失重现象的特殊例子来分析（课件展示）1、超重和失重现象的定义提问 1： 你乘坐电梯的时候有什么感受？教师活动： 引导学生踊跃回答学生活动： 学生根据
9、课前探究，充分描述自己乘电梯时候的感受结论： 统一大家的回答，并鼓励有不同意见的同学课后再乘电梯，认真体会，也会发现有同样的感受提问 2： 产生这种感觉的原因是什么？是错觉？是重力改变？是对电梯的压力改变？还是其它原因？教师活动： 提出讨论，并引导学生逐个分析判断学生活动： 学生首先会否定的是重力改变（理由：同一地方，物理重力大小只与质量有关），但对压力改变与否会有不同答案目的： 培养学生的好奇心和对问题提出质疑，并加以分析的能力提问 3： 如何判断是否是对电梯压力改变了？应如何设计实验？教师活动： 使学生知道应用实验来检验，并引导学生实验设计学生活动： 思考实验设计方案，并回答实验方案： 将
10、家用小型体重计带到电梯中实验，观察电梯升降时，体重计的示数是否改变若变，则人对电梯的压力改变。同时纠正学生对体重计总是测量重力的误解使学生明白测力计（体重计或弹簧秤等）读数显示的是压力或拉力的大小效果： 由于学生的课前探究，该实验设计很容易目的： 使学生明白实践是检验真理的唯一标准和培养其实验设计能力步骤 1： 在前面实验设计基础上，播放课前老师拍摄的电梯运动时候体重计指针变化录像教师活动： 分阶段播放，并要求学生仔细观察，同时检查与自己的探究卡的结论是否一致，做好记录学生活动： 观看录像，做好记录结论： 体重计的示数不总等于人的重力，因此电梯中的感受是由于人对电梯的压力变化引起的目的： 通过
11、缓慢播放，使学生观测更清楚，培养学生记录实验数据能力步骤 2： 问：在电梯中的这种感觉在何种情况下也可以感受到？教师活动： 引导学生踊跃回答学生活动： 学生交流回答：蹦极、汽车忽然下坡和加速上坡、过山车、太空中，弹簧秤带动物体变速向上或向下运动等5结论： 以上现象是大量存在的，有研究的必要目的： 使学生对该现象有更深的体会，能建立更生动的物理情境步骤 3： 针对测力计大于、小于重力的两种情况定义教师活动： 引出定义，并分析超重与失重的本质学生活动： 理解定义，做好笔记。根据定义，在探究卡上填写各状态下的超失重情况2、超重和失重现象产生的条件步骤 1： 猜想：根据现象，猜猜产生超重与失重的条件是
12、什么？教师活动： 引导学生踊跃回答学生活动：根据已有知识，进行猜测（一般的猜测有：与运动方向有关、与加速或减速有关、与合外力有关、与加速度有关等）目的： 该活动符合分析问题的步骤，并渗透探究问题的一般方法效果： 在学生所思所想上分析，否定学生错误猜想，肯定正确猜想，更有利于学生的理解步骤 2： 逐一分析学生的猜想，并在探究卡上填写各状态下的加速度方向情况教师活动：引导学生逐一分析猜想，并得出结论学生活动：学生根据探究卡逐一分析猜想的正确结论： 得出超、失重的条件只和加速度的方向有关效果： 通过探究卡的现象分析得出结论比理论推倒学生更容易接受3、超重和失重现象的解释提出问题：根据探究卡，能否理由
13、牛顿定律分析其中的“电梯加速向上时，加速度向上，为何体重计示数大于物体的重力？教师活动：引导学生活动：分析解释目的： 运用牛顿定律解释现象4、完全失重现象演示实验：将一块橡皮泥作为被测物体，挂在外壳品质较好的弹簧秤下端，读出物体重量。在地面上垫一些质地较软的材料来保护弹簧秤，选取一个合适的高度，将弹簧秤放开，让弹簧秤与物体一同自由下落。提出问题：观察此过程中弹簧秤的读数。教师活动：引导学生仔细观察学生活动：分析解释目的： 引出定义，并分析完全失重的本质上述过程是师生共同分析、推理、确定合理性的结果。看能得出什么结论。跟你的猜想或假设有何异？你得出的结论是什么？对实验探究结果偏差大的组要求疑难自
14、己议，错误自己析，及时纠正探究中出现的问题。并再次解释小组实验现象及产生原因。（超重和失重的定义及其产生条件显示在大屏幕上）（三）生活中的超重和失重现象（结合多媒体）A、B、C、D 四个组将课前收集的超重和失重现象通过多媒体（图片、文字、录像等）展示在大家面前，小组代表边叙述边解释。学生举例：如挑担子，由于扁担两边的物体有规律的上下振动，肩上的压力也就时大时小。又如蹦极运动中弹性长带对人的拉力也会时大时小。乘车经过拱桥或加速下坡时，乘电梯，玩过山车，荡“秋千” ，荡“海盗船”有超重和失重的“特殊感觉”等等。6（四） “拓展性”课题超重和失重现象的应用：（结合多媒体）“基础性”课题研究的是单物体
15、的超重和失重现象及其条件，为了拓宽知识，深化对超重和失重现象理解，我们进一步，研究学习物体内物体超重和失重问题，接着向学生展示“拓展性”课题（课下完成）1、完全失重条件下发生的现象2、利用失重条件的科学研究：制造理想的滚珠 、玻璃纤维 、泡沫金属 、特种合金3、能否提供一种方法，让人们可以在轨道上正常运行的宇宙飞船中测量物体的质量？（五）课堂小结1、这堂课大家学到了什么？（引导学生从教学目标的三方面总结）2、大家还有什么疑问？3、大家还想知道些什么？（六）布置作业1、继续完成“拓展性”课题2、请同学阅读“失重和宇宙开发”一文，然后谈谈自己的太空试验设想，可以充分发挥自己的想象力.三、教学反思新
16、教材在高一牛顿运动定律中编排了“超重和失重”内容，学生只能是听老师的讲授，再根据牛顿运动定律得出超重与失重的含义，这样，缺乏对超重与失重的进一步理解，更无法对超重与失重的现象现身体验，我向学生们提出了对超重与失重的研究，并在高一年级进行实际地实践。 生活中存在一些超重与失重现象，通过学生们自己的劳动、合作、研究，对超重与失重现象亲身地观察、讨论、分析，获得第一手的实践材料，达到对知识的获得有一个全过程了解目的，同时激发学生们研究性学习的热情、加深对超重与失重现象的理解。 成功之处：1 创设情景 物理教学要紧密联系学生的生活实际，从学生的生活经验和兴趣爱好出发。为此，我创设了让学生观看的人造卫星和宇宙飞船录像，让学生观察、思考、解答，接着又创设了让学生叙述生活中的超重和失重现象，再在此基础上提出“究竟什么是超重和失重呢？”和“超重和失重是怎样产生的呢？
