张永文 《探究自由落体运动》

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1、探究自由落体运探究自由落体运动动广东省佛山市官窑高级中学 张永文邮政编码 528237一一 教学内容教材使用粤教版、必修 1、第二单元。主要学习内容：认识自由落体运动，知道影响物体下落快慢的因素，理解自由落体运动是在理想条件下的运动。二学生分析 学生只在小学语文课本两个铁球同时落地这篇文章中有所了解。学生的困难是生活中学生对重的物体下落得快、轻的物体下落得慢的印象很深，造成了认知上的误区。三设计思想 根据高中物理新课程的目标要求，本节教学注重三维目标的落实。即将知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观的培养有机地结合起来。教学过程中充分运用好知识与技能这一载体， “思维之心只能富于知识之体”。

2、本节课堂教学的核心立足于学生主动、全面参与，尽量参与到课堂教学的各个环节。学生自主进行探究的实验有两个，一是轻重不同的物体下落快慢的探究；二是利用打点计时器记录自由落体运动的信息。通过小组合作、讨论交流提出初步设想。学生通过经历科学探究过程，学习科学的探究方法，初步发展科学探究能力。至于情感态度与价值观的落实，它是渗透在学生参与的活动中体现的，教师及时发现和鼓励。使学生能体验探索自然规律的喜悦，发展对科学的好奇心和求知欲。本节课教学成败的关键在于如何创设问题情境，教师如何引导学生进行科学探究，如何激励、启发、点拨学生。首先，问题必须以情景为基础。设计的问题能引起学生的关注，让学生感悟到情景中的

3、问题，并产生探究、解决问题的欲望；其次，问题应该点出思维的起点，点出问题关键，拨正学生思维的方向，以克服学生的思维障碍。再者，教学中须根据学生的实际能力去引导学生进行实验，并作出必要的、具体的指导。四教学目标1知识与技能（1）认识自由落体运动，知道影响物体下落快慢的因素，理解自由落体运动是在理想条件下的运动。（2）用打点计时器得到相关的运动轨迹并能自主分析纸带上记录的位移与时间等运动信息。（3）初步了解探索自然规律的科学方法。培养学生的观察、概况能力。2过程与方法通过对落体运动的实验探究，初步学习使用变量控制法。3情感态度与价值观（1）调动学生积极参与讨论的兴趣，培养逻辑思维能力及表述能力。（

4、2）渗透物理方法的教育，在研究物理规律的过程中抽象出一种物理模型-自由落体运动。五教学的重点和难点重点：自由落体运动的概念。难点：物体下落的快慢与物体质量大小无关。六教学流程图 七教学过程教学活动教学 环节活动时间教学内容 教师活动学生活动设计意图兴 趣 导 入1 分 钟电脑展示图片：伽利略和他的助手登上比萨斜塔让一个重一百磅和一个重一磅的同样大小铁球，同时由塔上下落。教师先简单描述图片中的情景，告诉学生历史曾经出现过两种截然不同的观点，然后让学生猜想图片中的两个铁球下落的快慢情况。最后引入课题：同学们一定想知道正确的结果，学了本节课，就会真相大白。学生积极参与，观点各不同。教师运用媒体，提供

5、必要的背景知识，帮助学生提出问题，鼓励学生大胆 猜想。从而激发学生探究的兴趣，活跃课堂气氛。兴趣导入自主探究 验证猜想想主动实验 获取信息落体运动逻辑推理错误观念问题质疑解疑释疑情境导入问题驱动记录信息寻找规律保存纸带重物下落快矛盾结论下落快慢与 质量无关下落快慢与 阻力有关教学活动教学 环节活动时间教学内容 教师活动学生活动设计意图落 体 运 动2 分 钟电脑模拟动画：（1）树叶从树上飘落下来。（2）雨滴从空中落下来。（3）树上的果实，成熟后会掉下来。教师引问：观察以上画面情景中物体相似的运动特点。教师在学生表述后，指出这类竖直下落的运动称为落体运动。由于学生对这些问题的日常经验已经很丰富，

6、能够指出运动的共同特点：静止开始竖直下落。从生活情景中 构建物理情景 或模型，以培 养学生在生活中联系物理的习惯，同时使物理学习更具有趣味性。关 于 落 体 运 动 的 思 考1一 提出问题：落体运动的快慢与什么因素有关呢？2逻辑推理：甲组：两物相加更重了，应该下落的更快；乙组：重物下落由于受到轻物的牵制，下落肯定要比原来慢些。教师具体举例或提示学生想象日常生活中的落体运动。同学们畅所欲言，大胆猜想，这是很不错的，你们的观点与两千多年前亚里士多德的观点一致，那么，这一观点正确吗？教师问：假如越重的物体下落得越快，越轻的物体下落得越慢，那么将这个重物和这个轻物捆在一起，快慢情况又如何呢？为何推出

7、两种矛盾的结果呢？接下来怎么办？学生凭借经验，随之脱口而出：“ 重的物体下落的快。 ”学生分组讨论，逻辑推理，然后选小组代表举手发言。学生说用实验的方法验证。一方面，学生原有的认知水平陷入了自相 矛盾的境地，既是对学生错误观念的震撼，也激起了学生 的探索欲望。 另一方面，把 教材中既定的物理结论转化为问题，促使学生思考，培养学生的逻辑推理能力。教学活动教学 环节活动时间教学内容 教师活动学生活动设计意图下 落 快 慢 与 质量 无 关1、组织学生进行实验探究，比较轻重不同或相同的物体下落的快慢。（1）一枚硬币与一枚与硬币面积相同的硬纸片等高同时下落，比较快慢。（2）一枚硬币与一枚粘有与硬币面积

8、相同纸片的硬币等高同时下落，比较快慢。（3）将一张纸片折叠成团，与另一张面积相同的硬纸片等高同时下落，比较快慢。（4）将一张纸片折叠成团，与另两张粘在一起的纸片等高同时下落，比较快慢。2、电脑展示结论。（1）教师在各个小组间巡视实验，指导实验操作，注意等高同时释放，并及时鼓励学生。（2）引导：刚才我们通过实验得出四组结论，看看物体下落快慢与物体的质量是否有关。（3）教师做最后讲解、归纳，给出明确的结论。（4）解决兴趣引入时的问题。（1）学生将课前准备好的实验材料拿出（硬币、纸片）。学生自主阅读教材，动手实验，观察现象，小组讨论。 （2）选小组代表描述实验结论。在发挥教师主导作用的前提下，让学生

9、充分展示自己，主动探究，突出学生个人主 体作用，并充分调动学生的积极性。考虑到如果能有与直觉经验完全相反的现象出现，学生的认识会更加明确。通过简易实验得出的结论使自己处于欲罢不能的状态，激发了继续探究的欲望。教学活动教学 环节活动时间教学内容 教师活动学生活动设计意图物体 下落 快慢 的因 素是 空气 的阻 力进一步探究影响物体下落快慢的因素（1）实验猜想：物体下落快慢受空气影响。（2）实验验证：教师演示实验,验证猜想。（3）正确结论：影响物体下落快慢的因素是空气的阻 力，如果忽略阻力作用，轻重不同的物体下落快慢相同。引问： 既然物体下落快慢与其质量无关，为什么在现实生活中石头明显比树叶下落得

10、快呢？启发性引导：我们看过跳伞运动员跳伞时，降落伞打开与没有打开时下落快慢是不一样的，而人与降落伞的重力又没有变。教师追问： 影响下落快慢的原因是否是阻 力？如果在真空中或 可以忽略阻力的情况 下，物体下落是否一样快呢？ 教师演示玻璃管实验，并配合模拟动画HO1202。学生思考、讨论和交流，并大胆猜想： 受空气阻力的影响。及树叶比石头下落所受的阻力大的多。学生在教师的引导下，通过观察实验总结结论：随着玻璃筒里空气逐渐抽去，轻重不同的物体下落快慢越来越 接近。通过玻璃管实验使学生找出掩盖在表面现象下的规律，克服经验带来的错觉。在过程中了解变量控制法。科学实验是科学探究的有效 方法。自由 落体运动

11、概念引入：自由落体运动：物体仅在重力的作用下，从静止开始竖直下落的运动。条件：（1）真空或空气阻力 可以忽略（2）初速度为零 只受重力（3）理想化的模型引问：由于落体运动受到空气的阻力影响，如果物体下落过程中忽略阻力，物体受力 有什们特征？学生思考、联想、答问。要体现突出主要因素，忽略 或排除次要因 素的研究思想，加强理想模型的认识，为后面进一步研究做好铺垫。教学活动教学 环节活动时间教学内容 教师活动学生活动设计意图记录 自由 落体运动轨迹做“测反应时间”的游戏。课前制作好“测反应时间尺”（在一约 50cm 长的尺的一面标上自由落体对应的时间，以另一面超向学生。 ）教师：老师手中的这把尺很神

12、奇，它既能测量长度，还能测量时间，而且能测出同学们的大脑反应时间是多少？谁想试一试？选 1 到 2 个学生玩游戏。学生抓住尺的同时就报出反应时间。 （比比谁的反应快。 ）通过这一游戏产生“惊奇”效果，激发学生探索的兴趣，从而对研究自由落体运动的规律产生热切欲望。1复习打点计时器有关的知识。2.利用打点计时器记录重物的下落轨迹。3初步分析：（1）在相等的时间内位移增大，说明自由落体运动下落的速度在不断地增大。（2）如果t ，那么纸带上的点应是等距的。这一结论与事实矛盾，所以假设不成立。（3）究竟t2 是否成立同学的结论不一致，请保存好纸带，下课后继续讨论。1教师设问：（1）用什么仪器可以记录物体的运动轨迹？（2）用什么方法记录物体不同时刻的位置？（3）打点计时器打点的时间间隔有什么特点？（4）使用打点计时器应注意什么？2教师巡视各个小组，及时指导、启发。3引导学生合理利用纸带的信息作初步分析。学生思考、做答。小组自主实验、主动操作、记录、思考、交流讨论。通过教师一系列的设问，促使学生主动思考，一方面对前边学过的知识加以回顾，另一方面为后边实验操作、实验分析做好准备。培养学生的实验操作能力、信息分析能力。