大学物理教学设计质点运动的描述.doc

教学设计1：质点运动的描述
【授课内容】：质点运动的描述
【所在章节】：第一章：质点运动学//第1节：质点运动的描述
【授课对象】：学校理工科专业本科学生（一年级下学期）
【教学学时】：1学时（50min）
一、学情分析

（一）教材内容分析
本节段内容是《大学物理》教材开篇质点运动学中的内容，是研究物体的位置随时间而改变的物理量。要描述物体的运动，一方面要对实际物体建立一个物理模型，最简朴的的质点模型。由于运动的相对性，描述质点运动时必须明确所选择的参考系。 为了准确的、定量的描述质点的运动，还要建立坐标系。对质点运动描述的学习，是大学生结识和了解质点运动学的基础，是对物体运动快慢描述的理解。可以深刻理解速度、加速度的概念和含义，对于后续力学部分的知识理解奠定良好的基础。
（二）学生特性分析
本节课授课对象是大学一年级学生，开设时间为大一下学期，学生有高中物理学对于物体运动的知识基础，有大一上学期高等数学学习的根基，已经掌握和运用微积分解决常用问题。在学生知识背景和体系中，通过微积分的方式来理解和掌握速度、加速度等概念，将过去学习的平均量转换为瞬时量，需要从物理思维上引导学生进行转换。学习质点运动的描述有学生过去的知识背景作为铺垫，但也会受制于学生过去的思维方式。所以在授课中不断将数学思想贯穿于解决物理问题尤为重要，不仅要讲授清楚速度这一概念，更应当将微积分这一工具授予学生，让它成为物理学中的好工具、好伙伴。
二、教学目的设计

（一）知识与技能
1、理解参考系的选取在物理中的作用，会根据实际情况选定参考系；
2、理解位置矢量、位移、速度、加速度的概念及矢量性；
3、准确区分速度、速度变化量、加速度；
4、培养学生对微积分这一工具的综合运用能力。
（二）过程与方法
1、体会物理模型在探索生活现象中的作用，让学生将生活实际与物理概念相联系，通过几个具体的例子引发学生对物理的思考和爱好；
2、通过运用微积分推导速度、加速度的表达式，引导学生了解微积分在解决物理问题中的应用，掌握速度、加速度的大小及方向的表达。
（三）情感与价值观
1、在质点运动的描述学习过程中，运用生活现象激发学生的求知欲望，激励学生的探索精神；
2、将生活中问题物理化，将物理问题数学化，培养学生综合联想和思维发散能力，并通过本节段的学习促进自身思维的发散和逻辑的提高。
三、教学内容设计

（一）内容纲要
1、质点、参考系、位置矢量、位移；
2、质点运动的平均速度、瞬时速度；
3、质点运动的加速度。
（二）教学重点
1、速度的物理意义和计算方式；
2、加速度的概念，速度、速度变化量、加速度的区别。
（三）教学难点
速度、加速度的理解。
四、教学策略分析

（一）教学策略方法
1、现象归纳法
列举生活中熟知的有关快慢的事例，让学生直观的感受到描述物体运动快慢的方式。将相似的生活现象加以归纳，提炼成物理中的运动学问题，从而提出速度、加速度的概念，并进一步学习和掌握速度的定义、内涵、计算方法等。让学生在思考问题的驱动下进行学习，在完毕问题思考的过程中掌握应掌握的知识点。
2、迁移教学法
带领学生回忆高中所学的有关速度的知识，对于物体运动快慢的描述，在本来知识构架的基础上，将物理问题数学化，建立数学模型，用微积分的思想去解决瞬时速度的计算。运用中学物理知识基础促进本节段质点运动速度的理解，起到举一反三、触类旁通的正迁移效果。
3、举例教学法
在授课过程中，进一步促进学生对质点运动的速度、加速度的了解，可以对相关概念的结识更具直观性，从理论联系实际的角度出发，列举一系列与之相关的事例进行讲解， 引发学生的爱好，促进学生对教学内容的理解和掌握。
（二）教学手段
1、课堂讲授
对重点和难点问题通过公式推导分析、物理意义对比来说明问题，注重课堂气氛的调节和学生学习爱好的培养。
2、多媒体辅助
运用多媒体课件（PPT）进行视频、动画的展示，将复杂问题现象更形象的展示给学生。
3、板书
本节课有重要概念和公式的讲授和理解，结合授课过程中重点和难点，进行板书公式的推导和讲解，进一步促进学生对相关知识的理解。
五、教学过程设计

（一）教学过程
索引
师生活动
教学内容
设计意图
一、生活事例 导入新课 
◎播放刘翔110m栏视频，询问学生通过什么判断刘翔的输赢？
◎给出日食的图片，引导学生分析日食的因素及其星体运动的描述。

通过生活中常见的现象去总结问题，进而构建物理模型导入新课内容，此举有助于促进学生对现象的观测，提高对课程的爱好。
二、内容推演 知识迁移
◎引导学生回忆高中对速度的计算方式。
平均速度和瞬时速度的区别和计算方式。
◎询问学生如何去计算某一个瞬间物体的速度？

分析高中对运动描述的局限性：更多的是描述某个过程量，而对于瞬时状态的描述缺少有效方法。

讲授大学物理中可以涉及到的关于质点、运动方位置矢量、速度、加速度等概念。
学生是学习的主体，使用迁移教学，在学生本来知识构架的基础上，引发学生对瞬时速度计算方式的思考，从而进一步将微积分引入到课堂，讲解相关知识。
三、内容精讲 对比分析
推导出速度的计算公式，写出速度的表达式，并给出速度和速率的区别，以及几种不同的符号表达的含义。授课过程中，通过互动的方式不断的引导学生思考和讨论。
1、位置矢量：
2、位移：
3、平均速度：
4、※瞬时速度：
5、平均加速度：

6、※瞬时加速度
不同表达式之间的区别和联系、、
讲授重点难点内容，促进学生的理解和吸取。通过公式推导、事例介绍，加深学生对重难点知识的掌握。
四、例题精析 归纳总结
给出一个已知质点运动方程求解速度的例题，引导学生思考和求解

在理解讲解的过程中，注意已知量和待求量的联系，通过学生提问的方式，引发学生对例题的思考，自觉地运用求导的思绪解决问题。
消化所学新知识，并做到学以致用。通过所学知识对该例题进行一步步分析、求解，掌握运用所学知识解决速度计算问题。
五、知识拓展 创新提高
结合当下科技发展，介绍速度的计算在正负电子对撞机、列车速度测量、宇宙飞船对接方面的应用。

总结运动学中常见的两大基本问题的求解方式：

通过将课堂知识和科技前沿应用相结合，提高学生学习的爱好和积极性。在知识总结过程中，进一步加深学生对知识的理解应用。
六、课后思考 夯实知识
给学生布置一定的练习题和思考题，对课堂内容进行练习总结，并在课下学生练习的过程中通过QQ群、微信等方式及时解答学生碰到的问题。

作业：布置作业本与本节知识相应的习题作业。
思考1：微积分求解质点运动的速度、加速度？
思考2：速度传感器在动车中如何测动车速度？
课堂讲解内容争取当堂让学生吸取消化，但是仍需要课后的练习加深对知识的巩固，思考题有助于学生查阅资料，增强对知识的爱好。
（二）教学板书设计

六、教学评价

评价
项目
评  价  标  准
等级（权重）分
自评
教师评
优秀
良好
一般
较差
知
识
理
解
掌
握
1、理解速度、加速度的含义，计算式，可以区分瞬时量和平均量。
10
8
5
3

2、对位移、速度、加速度矢量性的理解。
10
8
5
3

3、对给定的质点运动，可以通过微积分的方式计算速度、加速度。
10
8
5
3

思
维
锻
炼
提
升
4、通过对生活现象的分析提出问题、解决问题。
10
8
5
3

5、可以运用所学知识求解例题中质点运动的速度、加速度。
10
8
5
3

6、学会微积分思想（数学思维）解决物理问题。
10
8
5
3

情
感
态
度
7、课堂上积极参与，积极思维，积极动手、动脑，发言次数多
10
8
5
3

8、学习过程中可以紧跟教学思绪，拓展思维，愉悦的接受新知识
10
8
5
3

9、对质点运动学爱好浓厚，提出了有深度的问题。
10
8
5
3

 10、课堂调查：书面写出你在学习本节课时所碰到的困难，向教师提出较合理的教学建议。 
10
8
5
3

七、教学反思

本节课的教学设计重要有3个特点：
（一）教学流程设计上符合认知规律
采用观看生活事例，使学生对运动快慢有直观的结识，引发思考尽快进入学习状态。这种由平常现象进入课堂的方式会大大提高学生学习接受的限度，对于促进教学效果提高大有裨益。
（二）鼓励学生知识迁移
通过引导学生回忆高中速度的知识，进行知识的迁移，从质点运动的描述入手，由平均速度计算瞬时速度，充足发挥学生思维的发散性和知识的综合运用能力。在讲授过程中，时刻穿插微积分思想，引导学生用数学思维来解决物理问题。
（三）课件板书相结合
重点的公式推导采用板书，加深学生印象。课件展示，给予动态直观效果。使枯燥的知识易于理解、掌握并且直观，使学生对质点运动学有了更为系统的结识和了解。