《实验:探究加速度与力、质量的关系》教学设计.docx
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1、实验:探究加速度与力、质量的关系教学设计设计依据:新课程倡导“自主、合作、探究”的学习方式。新课改要求注重学生科学探究精神,让学生亲自经历科学探究过程,学习科学研究的方法,培养学生的探索精神、实践能力以及创新意识。本节课的教学重心是探究加速度与力、质量的关系,本次教学设计采用了从定性到定量的“主体互动自主探究式”教学方法。本课设计注重激发学生的兴趣,用多媒体等辅助实验教学,激发学生主动参与课堂学习活动的热情。一、教材分析本节内容是牛顿三大定律核心,是力学乃至整个高中物理的重点内容。他解决问题的方法和思路在热学、电学中有广泛应用,把前两章的力和运动有机结合起来。新高中物理课标中,特别强调要让学生
2、经理探究加速度与物体质量,物体所受力的关系的过程,其目的就是要让学生在这一过程中,学会科学研究常的方法控制变量法、图像法等。培养探究能力,体验探究的乐趣。增强合作交流的意识,从而加深对牛顿第二定律的理解。二、学情分析本节课的教学对象是高一年级学生1.高一学生之前已进行了多次探究性学习,对探究性学习的思路和方法,已初步形成。2.学生已具有用表格和图像处理实验数据的能力;3.会用简洁的语言表达自己的观点。这些都为这节课探究牛顿第二定律打下了良好的基础;三、教学目标设计(一)知识与技能1理解物体运动状态的变化的快慢,即加速度大小与力有关,也与质量有关。2. 通过实验探究加速度与力和质量的关系,经历物
3、理规律的探究过程。(二)过程与方法1. 指导学生定量的探究加速度和力、物体质量的关系。体验用控制变量研究问题的物理方法。2. 学生自己设计实验,自己根据自己的实验设计进行实验。3.帮助学生学会分析数据表格,利用 “图象法”发现物理规律的方法。(三)情感、态度与价值观1. 通过实验探究,培养学生实事求是、尊重客观规律的科学态度。 2. 通过实验探究激发学生的求知欲和创新精神,使学生在探究中体验探索自然规律的艰辛与喜悦。3. 使学生通过团队合作的方式来完成实验,以此来巩固理论知识,培养学生创新实践能力。四、教学重点、难点教学重点:1.控制变量法的使用。2.如何提出实验方案并使实验方案合理可行。3.
4、实验数据的分析与处理。教学难点:1.如何提出实验方案并使实验方案合理可行。2.实验数据的分析与处理五、教学方法以自主(自主设计方案、自主选择器材)、合作(四人一组协作)、引导探究为原则,注意结合学生和教材的特点选择不同的教学方法,以达到激发学生的学习兴趣,调动学生的积极性,让学生饶有兴趣地参与到教学的全过程中来,经过自己的思维活动和动手操作获得知识的目的,从而体验到科学探究的全过程、及其中的乐趣和成功感。六、课时安排本节内容安排两课时完成第一课时:通过播放火车与小汽车的音频和视频资料和演示实验,引导学生提出问题、分析得出F、m、a三个物理量关系,进而分小组讨论设计能够探究这三者定量和半定量的关
5、系的实验方案和原理,然后师生共同对具有代表性的几个方案进行逐一分析评价, 在这一节课中主要是感悟理性分析与推理,体验设计实验的思想与方法。第二课时:根据学生自生特点和兴趣选择不同器材进行分组实验, 收集实验数据,对实验数据分别使用列表格和图像法处理,找出三个物理量的定量关系。然后安排各实验小组汇报其实验数据处理结果,展示各组所画的关系图。并发动全班同学进行评价,从中总结出a F和a1/m的关系,老师用课件演示帮助同学间交流、总结。七、教学流程设计实验方案猜想与假设提出问题创设情景归纳总结推广应用交流讨论实验验证八、教学设计:(第一课时)(一)导入新课教师:播放火车和小轿车加速快慢的音频、视频资
6、料;教师:(启发)一辆小轿车起步时,在十秒内速度能达到100Km/h,而一列火车要达到100Km/h,大约需要6分钟,达到相同速度,谁的时间短?为什么两者的加速度会相差这么大呢?怎样描述?由上述问题,你能回答物体的加速度与什么因素有关吗?学生:小轿车时间短。据a=v/t知小轿车速度变化快,加速度大。教师:火车和小轿车加速度过程有哪些不同?学生:火车质量大于小轿车质量,火车机车牵引力大于小轿车牵引力。教师:火车和小轿车牵引力不一样,加速度不一样,猜想加速度与哪些因素有关:演示两辆相同的小车在不同倾斜角度相同长度的斜面顶端由静止滑下,谁先达到底端:说明什么?学生:从倾角大的斜面滑下小车先达到底端,
7、据,知S一样,故该车加速度大。教师:两辆小车在下滑过程中,重力沿斜面向下分力谁大?为什么?学生:斜面倾角较大的,据重力沿斜面向下的分力Gsin可知。(二)提出问题教师:比较上述火车与小轿车和两斜面上下滑的小车可知他们的加速的不同。请同学们猜想,加速度与哪些因素有关?由什么决定?(三)提出假设猜想,经学生每小组讨论,各组猜想汇总如下加速度与物体受力有关;加速度与物理质量有关;加速度运动速度大小有关;与速度该变量大小有关;与位移和时间有关教师引导:前面我们学过a=(vt-v0)/t和速度及位移公式只是给出了一种我们测量加速度的方法,a的大小与v大小、与v大小、位移s大小和时间长短有关吗?学生:无关
8、。就如电阻和电压、电流无关一样。教师:加速度应由什么决定呢?学生:由物体受力和质量决定。(四)设计实验方案加速度与力和质量到底是怎样的关系呢?请同学们设计实验验证。教师:首先应解决两个问题,一是F和m同时决定a,三个量同时发生关系该如何进行研究?学生:(引导)可采用控制变量法,即在保持m一定的情况下,探究a和F的关系;在保持F一定的情况下,探究a与m的关系,然后再综合得出三者之间的关系。教师:第二个问题是选择什么样的物体来研究,并如何测量或比较这三个物理量?也就是如何设计一个具体的实验来进行探究,请大家分小组展开讨论,将初步的设想说出来,让大家一起来补充和完善。教师:请同学们用给定器材设计实验
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