《相互作用》主题单元教学实施方案.doc

《相互作用》主题单元教学实施计划
主题单元名称
《相互作用》人教版必修1
学生年级
高一年级
学生人数
54人
规划项目
具体内容
专
题
一：
重力
实施前
教学环境
多媒体教室
学生知识、技能、情感态度价值观目标
知识与技能：
1．了解力是物体对物体的相互作用，知道力能使物体发生形变或使物体的运动状态发生改变。
2．知道力的三要素，会用力的图示法来表示一个力，会画力的示意图。
3．知道重力产生的原因及其定义，会求重力的大小并能确定重力的方向。
4．知道物体重心的含义，会用县挂法确定不规则薄板重心的位置，会求分布均匀、形状规则的物体的重心。
5．通过“重心”概念的引入，渗透“等效代换”的物理学方法。
过程与方法：
1．经历科学探究过程，认识科学探究的意义，尝试应用科学探究的方法研究物理问题，验证物理规律。
2．通过物理概念和规律的学习过程，了解物理学的研究方法，体验物理实验、物理模型和数学工具在物理学发展过程中的作用。
3．参加一些科学实践活动，尝试经过思考发表自己的见解，品味学习物理给自己带来的成功体验。
情感态度与价值观：
1．能领略自然界的奇妙与和谐，发展对科学的好奇心与求知欲，乐于探究自然界的奥秘，能体验探索自然规律的艰辛与喜悦。
2．有参与科技活动的热情，有将物理知识应用于生活和生产实践的意识，勇于探究与日常生活有关的物理学问题。
3．有主动与他人合作的精神，有将自己的见解与他人交流的愿望，敢于坚持正确观点，勇于修正错误，具有团队精神。
评价要求
1．理解力的本质。 2．知道力的三要素和怎样表示一个力
3．重力产生的原因及物体的重心
教学条件准备
实验器材、多媒体教室
弹簧秤；质地均匀不规则的薄板，细绳；大圆环；三角板；重锤线，视频、图片、多媒体课件
实施中
教学阶段
活动一：探究力的作用效果，引出并正确理解力的概念
1．导入情景、提出问题
①让我们来亲身体验一下力的存在和力的作用，要求：同桌双手相互推掌，一人处于被动，双方感受力的存在，如果用力还可以把人推开。问题：力产生了什么样的作用、力是怎样产生的？
②学生展示课前收集的图片、视频、文字等资料，联系日常生活中身边熟悉的实例
2．学生发表见解
3．再创情境，归纳总结，得出结论
　向学生展示实验器材：方木块，海绵。实验：手推方木块使之运动，手用力推海绵。
　　请学生总结：
　　（1）力可以改变物体的运动状态；
　　（2）力可以使物体发生形变；
　　（3）力是物体对物体的相互作用。
4．逐字分析，正确理解力的概念
　　思考：（1）力能够脱离物体而独立存在吗？
　　（2）如何理解力的作用是相互的？
　　引入：施力物体和受力物体的概念？
　　结论：一个力总能找到它的受力物体和施力物体。
活动二：科学想象并体会，探索研究上述问题
提问：（1）用什么工具测量力的大小？
　　 （2）力的单位是什么？
　　 （3）力是标量？还是矢量？
　　 （4）如何来表示一个力呢？（力的图示，力的示意图）
　　 （5）力的图示是根据力的三要素来表示的，力的三要素是指哪三要素？
1.鼓励学生大胆地动手、科学地想象并体会，在这环节中，学生分组讨论上述问题，教师给以适当提示。
2．学生归纳总结
活动三：搜索重力知识，研究重力的三要素，引出并正确理解重心的概念
1．导入情景、提出问题
　 情景：让一物体自由下落。
　　问题：物体下落是什么力的作用呢？
2．搜索已有知识，引出新的知识
　　问题：（1）重力产生的原因是什么？ 
　　（2）重力的方向是怎样的？能否用实例说明一下？
　　（3）重力的大小如何计算？
　　（4）重力的作用点是什么？如何定义的？（等效替代）
　　分组讨论，并由代表回答。
3．再创情境，探索研究物体的重心位置
　　探究性问题：（1）物体的重心如何来确定呢？
　　（2）形状规则的物体的重心一定在其物体上吗？为什么？（讨论）
（3）物体的重心一定在物体上吗？与物体形状、质量分布关系？讨论并举例。探究性活动：用悬挂法测定薄板的重心位置。（测三角板、书本的重心）
按小组组织交流并分享学习成果
学习成果：小组总结力的本质和重力的产生原因及重心。
组织学生汇报学习成果
教师结合学生的汇报进行讲评，解释日常生活现象、巩固理解
实施后
为小组打分
教师为学生的课堂表现评价打分，填写表格
思考下一专题的开展
弹力

专
题
二
：
弹
力

实
施
前
教学环境
多媒体教室
学生知识、技能、情感态度价值观目标
知识与技能：
（1）知道常见的形变，通过实验了解物体的弹性。
（2）知道弹力产生的原因和条件。
（3）知道压力、支持力和绳的拉力都是弹力，会分析弹力的方向，能正确画出弹力的示意图。
（4）通过体验微小形变的存在，培养学生“用‘放大’的实验方法观察微小形变的实验思想”。
（5）了解弹力在生产生活中的应用，体会物理与生产和生活息息相关。。
过程与方法：
1．经历科学探究过程，认识科学探究的意义，尝试应用科学探究的方法研究物理问题，验证物理规律。
2．通过物理概念和规律的学习过程，了解物理学的研究方法，体验物理实验、物理模型和数学工具在物理学发展过程中的作用。
3．参加一些科学实践活动，尝试经过思考发表自己的见解，品味学习物理给自己带来的成功体验。
情感态度与价值观：
1．能领略自然界的奇妙与和谐，发展对科学的好奇心与求知欲，乐于探究自然界的奥秘，能体验探索自然规律的艰辛与喜悦。
2．有参与科技活动的热情，有将物理知识应用于生活和生产实践的意识，勇于探究与日常生活有关的物理学问题。
3．有主动与他人合作的精神，有将自己的见解与他人交流的愿望，敢于坚持正确观点，勇于修正错误，具有团队精神。
评价要求
能正确的判断弹力的有无，求解弹簧弹力的大小
教学条件准备
实验器材、多媒体教室
电源、网络、多媒体、刻度尺、钢锯条、弹簧、泡沫塑料块、铜片、面团、白纸、墨水瓶（灌满红墨水）、通过橡皮塞插有细玻璃管的椭圆形玻璃瓶、激光光源、平面镜及支架（两套）、物理小车、橡皮筋、小螺旋桨、小球、演示胡克定律用的带刻度的木板、弹簧、钩码等等.
实
施
中
教学阶段
一 引入阶段
每小组分发一根小弹簧，或让学生用自己圆珠笔里的小弹簧，轻轻地拉一拉或压一压.
师:在弹簧被拉伸的同时，有什么感觉？
生:有力拉手.
师:这是个什么力呢？它是怎样产生的，它的大小、方向各如何？带着这些问题我们一起来探究有关弹力的有关知识.
二 学习过程
1.弹力的产生条件
观察现象：①将弹簧竖直悬挂并挂上钩码，分析钩码的受力。
②用两手压钢锯条的两端，观察手发生的变化
③扭转橡皮筋，转到一定的程度时放手，观察橡皮筋的运动。
通过以上现象的观察，小组讨论得出弹力产生的条件。
2.观察微小形变
①用激光器材演示桌面的微小形变（放大法）
②用手捏装满红墨水的玻璃瓶，观察水柱高低的变化
小组讨论解释现象，巩固弹力产生的条件。
3．弹力的方向
用多媒体演示弹力的方向，将抽象的问题可视化。展示题目，及时巩固练习。
4.弹簧弹力的大小
通过实验探究得出弹簧弹力与形变量的关系。
三 课时小结
小组讨论总结本节课的学习内容，画出知识树，上台展示总结。
按小组组织交流并分享学习成果
学习成果：小组总结弹力的产生条件和弹簧弹力大小的规律

组织学生汇报学习成果
教师结合学生的汇报进行讲评、总结弹力规律，解释日常生活现象、巩固理解
实
施
后
为小组打分
教师为学生的课堂表现评价打分，填写表格
思考下一专题的开展
摩擦力
专
题
三：
摩
擦
力

实
施
前
教学环境
多媒体教室
学生知识、技能、情感态度价值观目标
知识与技能：
（1）认识静摩擦力的规律，知道静摩擦力的变化范围及其最大值；
（2）能根据静摩擦力的规律，能判断静摩擦力的方向；
（3）知道滑动摩擦力的产生条件，认识滑动摩擦力的规律；
（4）知道动摩擦因素与哪些因素有关，会判断滑动摩擦力的大小和方向；
（5）知道最大静摩擦力略大于滑动摩擦力。
过程与方法：
1．经历科学探究过程，认识科学探究的意义，尝试应用科学探究的方法研究物理问题，验证物理规律。
2．通过对摩擦力概念的学习过程，体验物理学的研究方法。
3．通过学习培养分析、解决问题能力和交流、合作能力。
情感态度与价值观：
1．能领略自然界的奇妙与和谐，发展对科学的好奇心与求知欲，乐于探究自然界的奥秘，能体验探索自然规律的艰辛与喜悦。
2．有参与科技活动的热情，有将物理知识应用于生活和生产实践的意识，勇于探究与日常生活有关的物理学问题。
3．有主动与他人合作的精神，有将自己的见解与他人交流的愿望，敢于坚持正确观点，勇于修正错误，具有团队精神。
评价要求
这节课设计的所有实验有两个目的：一是介绍每一个知识点的得出是怎样通过实验完成的，了解规律教学是怎样通过探究实验实现的。二是介绍不同精度的实验在整个探究实验教学设计中发挥着不同的作用。
让学生参与制定实验方案，在参与讨论的过程中，明确实验目的，在实验中感受物理量的变化对摩擦力的影响，并在实验中生成新的问题，根据实验数据学生分析得出结论，最后进行评估交流、分析得出结论。
教学条件准备
网上文字、视频
实验器材、电源、网络、多媒体
实
施
中
引入新课
　先播放一段多媒体画面：（汽车在雪地上艰难行走，而当轮胎上裹有铁链后就能前进自如了；沾了水的茶杯盖很难拧开，而用毛巾裹住时就很容易拧开了；生锈的铁锁打不开，当加了几滴油后就可以打开了；运动员赛跑时穿着带有铁钉的跑鞋等等）。
　　请学生思考一下这些都是什么原因？
教学过程
探究：摩擦力的大小与什么因素有关
（1）指导学生进行猜想与假
　　在学生认识到摩擦力的存在后，向学生们提出问题：滑动摩擦力的大小可能与哪些因素有关呢？
　　要注意引导学生进行科学的猜想，在学生说出他们的猜想后，还要问问他“你为什么要这样想呢？可以对有的猜想进行归类，比如有的同学说滑动摩擦力的大小可能与重力大小有关，而有的同学说可能与压力的大小有关，可以指导他们将这二个猜想归为压力这一类。在各种猜想都列出来后，向同学们指出，摩擦力产生的机理很复杂，对于摩擦的研究已形成一门系统的学科“摩擦学”，其中一些问题至今仍在探索中。今天，我们只对四个猜想进行实验探究：滑动摩擦力的大小是否与压力有关？是否与接触面的粗糙程度有关？是否与物体运动的速度有关？是否与接触面面积的大小有关？并将全班分为8个小组，每2组用实验探究一个猜想。
（2）指导学生制定探究计划与设计实验
　　先让同学们思考：用什么工具来测滑动摩擦力？（弹簧测力计）；弹簧测力计的拉力和摩擦力是同一个力吗？（不是）；那如何才能从弹簧测力计的读数中知道滑动摩擦力的大小？（根据二力平衡的知识）；那么实验中应该让木块做怎样的运动？（匀速直线运动）。这时的弹簧测力计应该怎样调零？（放在水平方向然后调零）。通过这样的引导既起到了复习的效果，又为他们下面的探究做了一定的铺垫。再让每组同学之间进行交流讨论，同时提醒学生注意，影响滑动摩擦力大小的因素可能不止一个，那我们在设计实验时应该注意运用怎样的科学研究方法？（控制变量法）。然后请每组派一位同学到讲台前说说他们组制定出的探究计划，并在黑板上画出他们设计的记录实验数据的表格。在这个过程中，注意引导全班同学对他们方案的理解，特别是对实验记录表格的设计要进行必要的指导。对不太科学的地方引导本组或其他组同学进行补充完善。
（3）指导学生进行实验与数据记录，分析得出实验结论
　　在整个实验过程中教师要进行巡视，并适时进行指导。实验结束后，8个实验小组的代表公布自己的实验数据，全班同学共同对这些数据进行分析，得出实验结论。无论学生的猜想是否与实验的结论相符，都要对学生进行鼓励，肯定他们的这种实事求是的探索精神。
　　实验结束后，还可以鼓励学生思考：能不能固定弹簧测力计不动而只拉动木板呢？为什么？并且让学生们再简单操作一次，让他们自己发现这样拉动时弹簧测力计的读数比较稳定，容易读出正确数值，实验效果更好。而且这也更能帮助他们理解“相对运动”的含义
总结归纳
生活中的摩擦力
回顾刚上课时播放的多媒体，联系生活经验，让学生分别举出一些有益摩擦和有害摩擦的事例；并且让他们对增大有益摩擦和减小有害摩擦提出一些方法。对于这个问题可以组织学生小组进行讨论，还可以采用全班抢答的形式，让他们自己总结。在这个过程中，教师只要适当地进行引导和点拨就可以了。
当堂反馈
（1）采用讨论的形式，讨论：假如生活中没有摩擦力…
从上面的整个学习过程中，学生已经知道摩擦力与我们的生活息息相关，摩擦力也并不总是有害的，接下来我让同学们讨论，假如我们的生活中没有了摩擦力会是什么样呢？
（2）用多媒体播放一段文字并配上录音，介绍生活中无处不在的摩擦，加深对摩擦力的认识
组织学生总结研究成果
学生填写《研究性学习记录表》
指导学生制作电子幻灯片
调查报告、倡议书等成果要求描述 / 相关网络资源
学生汇报研究结果
教师指导学生交流、汇报
实
施
后
进行学生进行拓展研究
教师布置拓展活动任务，要求学生分组进行
收集学生作品，组织汇报展示活动成果
以小组为单位在课后进行交流。
评价学生活动成果
1.根据研究性学习评价量规，组织学生对作品进行自评、互评和教师评价。
2.推选出优秀的实验报告和倡议书，并给予物质和精神的奖励，优秀的调查报告可予推荐相关杂志发表。
3.将优秀的作品打印，可以通过博客、板报、学校网站论坛交流等展示。
指导下一专题
建立本专题与专题四（力的合成）的联系
专题四：
力的合成与分解

实
施
前
教学环境
多媒体教室
学生知识、技能、情感态度价值观目标
知识与技能：
（1）理解分力的概念，认识力的分解是力的合成的逆运算，遵守平行四边形定则，在无条件限制时一个力可以分解成无数对分力。
（2）认识力的分解可以从力的实际作用效果出发，并能根据具体情况运用力的平行四边形定则求解分力。
（3）能应用力的分解分析生产生活中的实际问题。
过程与方法：
（1）初步领会“等效替代”的思想方法。
（2）经历应用探究实验的方法来研究共点力合成的平行四边形定则。
情感态度与价值观：
（1）在探究求合力的实验过程中，培养学生严谨的科学态度和团结合作精神。
（2）培养学生将物理知识应用于生活和生产实践的意识。.
评价要求
1.能明确合力与分力的等效替代关系。2.正确应用平行四边形定则3.会正交分解
教学条件准备
网上文字、视频

分组用（木板、白纸、图钉、橡皮筋、细绳套、弹簧测力计、刻度尺、量角器、铅笔）。演示用（分力、合力关系模拟演示器，钩码，自制教具）。系绳的小车一个、自制多功能木板一块（一面贴有白纸）、三角板两块、橡皮条一根（系有绳套）、弹簧秤两只。
实施中
引入新课
1．利用多媒体课件，播放生活中的实例（一个大人和两个小孩分别提同一桶水）,说明两个或两个以上的力的共同作用效果与一个力的作用效果是等效的。
2．演示1：模拟上面生活中的实例，演示两个力的共同作用效果与一个力的作用效果是等效的。将生活实例搬入物理课堂来研究。

教学过程
1. 力的合成
通过展示小组讨论一个力F与两个力F1、F2的效果相同，它们之间的关系是什么？
2. 探究平行四边形定则
学生探究，分组实验
教师强调：实验进行前设计实验时要思考的几个问题：
①用什么方法找出分力F1、F2及合力F?
②怎样才能使合力F的作用效果与两分力F1、F2作用效果相同？
③实验过程中需要记录哪些实验数据？怎样直观简洁的把各个力的大小和方向表示出来？
教师巡视学生实验情况，适当的时候做些必要指导。
3. 力的分解
①〖视频展示〗大力士拉车
②〖视频展示〗单手拉校车
视频中的大力士费了九牛二虎之力才拉动汽车，为什么视频②中的人用单手就能拉动？而且车上还坐满了人！是不是视频②中的人力气真的比大力士的力气大？单手拉动大车的奥秘是什么？让我们带着这个问题共同来探究力的分解。
问题1:大力士用绳斜向上拉车的力产生了哪些作用效果呢？让我们先模拟下大力士拉车
学生活动1:（教师先示范）请同学们用书垫起软木板的两端，让木板水平，将小车放在木板中间，然后用绳拉动小车，观察车的运动情况和木板的形变情况。（实验必须让学生明确要观察什么？）
学生报告观察到的现象教师进行评价。
问题2：知道这两个分力的方向怎样求这两个分力的大小？我用这条线段表示力F的大小，箭头表示力的方向。请大家在探究报告上做图，并用F和q表示出两分力的大小。
学生活动2：用夹子把系有小车的橡皮条固定在木板一端，抬起木板的这一端，观察橡皮筋和木板的变化。
问题3：这是物理学经常研究的斜面模型，模型是来源于生活的，请同学们想想在我们的生活中有哪些情景属于斜面模型呢？我在这里给同学们准备了两处情景的画面，你能分析出其倾角大小和斜面用途的关系吗？
问题4：视频②中手拉绳的力产生了哪些作用效果？手拉绳的力与绳拉车的力在大小上有什么关系？我们可以来模拟这个情景。

总结归纳
我们一起来回顾下本节课的主要内容。请看屏幕。一个力究竟该怎样分解？这里我们探究了根据力作用效果分解的方法，这样分解的目的是什么？还有没有其它分解方法？这些就留给同学们课后继续探索。课件展示（图片）引桥、滑雪
同学们，物理就在我们的生活中，只要我们留心观察，就能感受到物理知识的奇妙和劳动人民的智慧。这里我为同学们收集了一些我们身边的画面。（图片最后停在拉链的图片）拉链是大家非常熟悉的东西，其实它可以归入本节课学习的斜面模型。
实
施
后
组织学生总结研究成果
学生填写《平行四边形定则》实验报告
指导学生制作电子幻灯片
实验报告、倡议书等成果要求描述 / 相关网络资源
学生汇报研究结果
教师指导学生交流、汇报
进行学生进行拓展研究
教师布置拓展活动任务，要求学生分组进行
收集学生作品，组织汇报展示活动成果
以小组为单位在课后进行交流。
评价学生活动成果
1.根据研究性学习评价量规，组织学生对作品进行自评、互评和教师评价。
2.推选出优秀的实验报告，并给予物质和精神的奖励，优秀的调查报告可予推荐相关杂志发表。
3.将优秀的作品打印，可以通过博客、板报、学校网站论坛交流等展示。
指导下一专题
建立本专题与牛顿运动定律的联系