高中物理必修解读与教学设计.pptx

高中物理必修解读与教学设计高中物理必修解读与教学设计人人民民教教育育出出版版社社物物理理室室落实三维课程目标的前提落实三维课程目标的前提人人民民教教育育出出版版社社物物理理室室 学懂物理学！落实三维课程目标的前提落实三维课程目标的前提人人民民教教育育出出版版社社物物理理室室 读懂物理教材！课例分析（一）课例分析（一）人人民民教教育育出出版版社社物物理理室室 实验：探究功与速度实验：探究功与速度变化的关系变化的关系分析课例在教科书中的地位分析课例在教科书中的地位人人民民教教育育出出版版社社物物理理室室教科书中教学教科书中教学线索线索的的设计设计教材教材内容框架结构的内容框架结构的设计设计教师对教学线索的再创造教师对教学线索的再创造教材教材内容框架结构的内容框架结构的设计设计 人人民民教教育育出出版版社社物物理理室室功率功率功功追追寻寻守守恒恒量量能能量量探究弹性势能探究弹性势能的表达式的表达式机械能守机械能守恒定律恒定律重力势能重力势能能量能量守恒守恒定律定律与能与能源源实实验验:探探究究功功与与速度变化的关系速度变化的关系动能和动能定理动能和动能定理功能关系实验：验证机实验：验证机械能守恒定律械能守恒定律教科书的教学教科书的教学线索设计线索设计人人民民教教育育出出版版社社物物理理室室实验：探究功与速度变化的关系实验：探究功与速度变化的关系 科学过程、理性思维科学过程、理性思维人人民民教教育育出出版版社社物物理理室室 物体动能的变化只能决定物体动能的变化只能决定于外力的功。由于物体因具有于外力的功。由于物体因具有速度而获动能，所以寻求表达速度而获动能，所以寻求表达式必须分析外力式必须分析外力的的功与功与物体物体速速度变化度变化的的关系。关系。实验：探究功与速度变化的关系实验：探究功与速度变化的关系 科学过程、理性思维科学过程、理性思维人人民民教教育育出出版版社社物物理理室室动能的定性概念及力与速度变化的关系动能的定性概念及力与速度变化的关系 动能与动能与速度速度有关有关 动能与动能与做功做功有关有关 通过实验研究功与速度变化的关系通过实验研究功与速度变化的关系 v2与做功的多少成正比与做功的多少成正比 动能的表达式中动能的表达式中可能可能包含包含v2 2这个因子这个因子实验：探究功与速度变化的关系实验：探究功与速度变化的关系 科学过程、理性思维科学过程、理性思维人人民民教教育育出出版版社社物物理理室室橡皮筋法橡皮筋法重力法重力法通过通过改变位移改变位移获得变化的功获得变化的功通过通过改变力改变力获得成倍数的功获得成倍数的功实验：探究功与速度变化的关系实验：探究功与速度变化的关系 科学过程、理性思维科学过程、理性思维人人民民教教育育出出版版社社物物理理室室实验实验方案方案设计设计功的测量功的测量速度测量速度测量橡皮筋法橡皮筋法重力法重力法位移相同力不同位移相同力不同力相同位移不同力相同位移不同水平牵引水平牵引斜面下滑斜面下滑打点计时器打点计时器光电门光电门实验：探究功与速度变化的关系实验：探究功与速度变化的关系 科学过程、理性思维科学过程、理性思维人人民民教教育育出出版版社社物物理理室室思路：用用1 1条、条、2 2条、条、3 3条条橡皮筋弹射橡皮筋弹射小车，得到对应的几小车，得到对应的几个速度（用打点计时个速度（用打点计时器）作出器）作出 Wv 图象。图象。数据处理：分析Wv 图象图象可以作出以下推可以作出以下推测。测。W v、W v2、W v3、W 实验：探究功与速度变化的关系实验：探究功与速度变化的关系 科学过程、理性思维科学过程、理性思维人人民民教教育育出出版版社社物物理理室室背景：背景：1.1.已知重力做的功跟重力势能已知重力做的功跟重力势能的变化关系；的变化关系；2.2.弹力做的功跟弹性势能的变化关系弹力做的功跟弹性势能的变化关系；3.3.若若不不考考虑虑势势能能，外外力力对对物物体体做做功功会会产产生生什什么效果？么效果？实实验验探探究究后后初初步步得得出出：外外力力对对静静止止物物体体做做的功跟物体获得速度的的功跟物体获得速度的 v2 成正比。成正比。动能和动能定理动能和动能定理 科学过程、理性思维科学过程、理性思维、科学本质、科学本质 人人民民教教育育出出版版社社物物理理室室理论推导：分 析：就就 是是 我我 们们 寻寻 求求 的的 动动 能能 表表 达达 式式。上式称为动能定理。上式称为动能定理。特点：特点：把动能表达式和动能定理捆绑在一起提出来，比把动能表达式和动能定理捆绑在一起提出来，比 较符合逻辑，也印证了实验探究的结果。它是功较符合逻辑，也印证了实验探究的结果。它是功 能关系的又一次渗透。能关系的又一次渗透。动能和动能定理动能和动能定理 科学过程、理性思维科学过程、理性思维、科学本质、科学本质人人民民教教育育出出版版社社物物理理室室 直接经验与逻辑分析缺一不可。人的认识不是直线式的。将实验探究的思路和成果转化成一个理论性课题。教师对教学线索的再创造教师对教学线索的再创造人人民民教教育育出出版版社社物物理理室室 本节课本节课的教学设计是的教学设计是怎怎样将样将“过程过程”落实到对学生落实到对学生“学习行学习行为为”的设计上来的？的设计上来的？教学活动设计教学活动设计 科学过程、理性思维科学过程、理性思维人人民民教教育育出出版版社社物物理理室室演示演示：用橡皮筋弹出小纸团。用橡皮筋弹出小纸团。问：是什么改变小纸团的速度？问：是什么改变小纸团的速度？解释：合外力做功改变了纸团的速度。解释：合外力做功改变了纸团的速度。由定性由定性观察观察推测：推测：Wv;W1/v;Wv2没有分析其合理性没有分析其合理性!功与功与速度速度变化变化的关的关系系教学活动设计教学活动设计 科学过程、理性思维科学过程、理性思维人人民民教教育育出出版版社社物物理理室室实验实验方案方案设计设计：学生学生讨论讨论功的测量功的测量（问题（问题3 3、问题问题4 4）速度速度的的测量测量（问题（问题1 1、问题问题2 2）橡皮筋法橡皮筋法（平衡（平衡 摩擦力）摩擦力）重力法重力法位移相同力不同位移相同力不同（橡皮条数成倍（橡皮条数成倍力成倍力成倍功成倍功成倍）力相同位移不同力相同位移不同水平牵引水平牵引斜面下滑斜面下滑打点计时器打点计时器（匀速段）（匀速段）光电门光电门本课进一步优化的思考本课进一步优化的思考人人民民教教育育出出版版社社物物理理室室 1.1.新新课课引引入入：从从能能量量的的观观点点考考虑虑问题（再次研究功能关系的问题）问题（再次研究功能关系的问题）2.教学活动的教学活动的设计设计要要以以实现教实现教学目标学目标为目的为目的。避免形式主义。避免形式主义。3.注意新旧知识的联系（备课）注意新旧知识的联系（备课）4.注意选题适应科学探究哪个要素注意选题适应科学探究哪个要素 课例分析（二）课例分析（二）人人民民教教育育出出版版社社物物理理室室生活中的圆周运动生活中的圆周运动分析课例在教科书中的地位分析课例在教科书中的地位人人民民教教育育出出版版社社物物理理室室教科书中教学教科书中教学线索线索的的设计设计教材教材内容框架结构的内容框架结构的设计设计教师对教学线索的再创造教师对教学线索的再创造教材教材内容框架结构内容框架结构的设计的设计 人人民民教教育育出出版版社社物物理理室室实验：研究实验：研究平抛运动平抛运动曲曲线线运运动动圆周运动圆周运动向心力向心力平抛运动平抛运动生生活活中中的的圆圆周周运运动动向心加速度向心加速度解决质点动力学的规范解决质点动力学的规范方法方法人人民民教教育育出出版版社社物物理理室室 1.1.先找到用先找到用位置位置和和速度速度描述它描述它的运动的方法的运动的方法 2.2.然后根据牛顿运动定律列出然后根据牛顿运动定律列出动力学方程动力学方程。3.3.最后解方程，最后解方程，解释数学结果解释数学结果的物理意义。的物理意义。直线运动和曲直线运动和曲线运动两类问题线运动两类问题虽然看起来面貌虽然看起来面貌不同，用的却是不同，用的却是同一种方法同一种方法。教科书中教学教科书中教学线索线索的的设计设计人人民民教教育育出出版版社社物物理理室室铁路的弯道铁路的弯道 。拱形桥拱形桥航天器中的失重现象航天器中的失重现象离心运动离心运动 。实例实例分析分析受力受力分析分析列方程列方程解方程解方程在真实的、有在真实的、有意义的情境中意义的情境中复习基本内容复习基本内容 。航天器中的失重航天器中的失重科学探究科学探究人人民民教教育育出出版版社社物物理理室室思考与讨论思考与讨论 地球可以看做一个巨大地球可以看做一个巨大的拱形桥，桥面的半径就是的拱形桥，桥面的半径就是地球的半径。会不会出现这地球的半径。会不会出现这样的情况：速度大到一定程样的情况：速度大到一定程度时，地面对车的支持力是度时，地面对车的支持力是零？这时驾驶员与座椅之间零？这时驾驶员与座椅之间的压力是多少？的压力是多少？尝试提出自己尝试提出自己的的猜想与假设、分猜想与假设、分析论证得出结论。析论证得出结论。把拱形桥的物理图景推广开去。创造性思维往往就是这样出现的。教师对教学线索的再创造教师对教学线索的再创造人人民民教教育育出出版版社社物物理理室室 本节课本节课的教学设计是的教学设计是怎怎样将样将“过程过程”落实到对学生落实到对学生“学习行学习行为为”的设计上来的？的设计上来的？教学活动设计教学活动设计习题课习题课 人人民民教教育育出出版版社社物物理理室室多媒体展示多媒体展示：生活中的圆周运动生活中的圆周运动学生展示自己的学习成果。学生展示自己的学习成果。教师解释。教师解释。复习提问复习提问：向心加速度、向心力相关向心加速度、向心力相关知识，及向心力的来源。知识，及向心力的来源。向心力向心力的来源的来源 教学活动设计教学活动设计习题课习题课 人人民民教教育育出出版版社社物物理理室室学生展示自己的学习成果。学生展示自己的学习成果。教师总结。教师总结。实例分析：火车转变、汽车过拱桥、火车转变、汽车过拱桥、向心力向心力的来源的来源本课进一步优化的思考本课进一步优化的思考人人民民教教育育出出版版社社物物理理室室 1.1.学学生生事事先先的的自自学学使使解解决决问问题题的的喜悦留到了课堂之外？喜悦留到了课堂之外？2.教学目标需要精练教学目标需要精练3.处理好教学内容与教学效率的关系处理好教学内容与教学效率的关系课例分析（三）课例分析（三）人人民民教教育育出出版版社社物物理理室室 弹弹 力力分析课例在教科书中的地位分析课例在教科书中的地位人人民民教教育育出出版版社社物物理理室室教科书中教学教科书中教学线索线索的的设计设计教材教材内容框架结构内容框架结构的设计的设计教师对教学线索的再创造教师对教学线索的再创造教材教材内容框架结构内容框架结构的设计的设计 人人民民教教育育出出版版社社物物理理室室摩擦力摩擦力力的合成力的合成力的分解力的分解弹力弹力重重力力 基基本本相相互互作作用用教科书中教学教科书中教学线索线索的的设计设计人人民民教教育育出出版版社社物物理理室室接触力接触力 。弹性形变和弹力弹性形变和弹力几种弹力几种弹力胡克定律胡克定律 。教科书中教学教科书中教学线索线索的的设计设计人人民民教教育育出出版版社社物物理理室室接触力接触力 。弹性形变和弹力弹性形变和弹力几种弹力几种弹力胡克定律胡克定律 。认识认识弹力弹力教师对教学线索的再创造教师对教学线索的再创造人人民民教教育育出出版版社社物物理理室室知识线索知识线索尊重教材的思路尊重教材的思路活动设计活动设计再创造的重点应体再创造的重点应体 现全面的课程目标现全面的课程目标教师对教学线索的再创造教师对教学线索的再创造人人民民教教育育出出版版社社物物理理室室 本节课本节课的教学设计是的教学设计是怎怎样将样将“过程过程”落实到对学生落实到对学生“学习行学习行为为”的设计上来的？的设计上来的？问题问题情景情景设计设计人人民民教教育育出出版版社社物物理理室室 创设物理问题情景，创设物理问题情景，将将学生的学生的“学习行为学习行为”融会其融会其中。中。1.1.认识认识弹弹力的情景设计力的情景设计人人民民教教育育出出版版社社物物理理室室认识认识弹力弹力实物实物体验：体验：看、触摸感受形变等看、触摸感受形变等图片及视频展示图片及视频展示：由于弹性形变产由于弹性形变产生弹力的典型实例。生弹力的典型实例。演示演示1 1：弹簧和小车弹簧和小车演示演示2 2：微小形变：微小形变2 2.从生活走向物理的认识过程从生活走向物理的认识过程人人民民教教育育出出版版社社物物理理室室由由熟悉的生活体验熟悉的生活体验“过渡过渡”到物理到物理学中所用的比较初步的学中所用的比较初步的弹弹力的概念。力的概念。这这个个过过程程对对学学生生来来说说是是一一个个十十分分有有益益的的理性思维理性思维过程。过程。3.实践意识实践意识的情景设计的情景设计人人民民教教育育出出版版社社物物理理室室生活体验：生活体验：观察并分析观察并分析“书与桌面书与桌面”“”“绳绳与物体与物体”间弹力的方向。间弹力的方向。认识认识几种几种典型典型弹力弹力实践意识：实践意识：拉绳子拉绳子讨论并启发：讨论并启发：物体受到的弹力方向的特点。物体受到的弹力方向的特点。4.探究性探究性实验实验的情景设计的情景设计人人民民教教育育出出版版社社物物理理室室分析并讨论：分析并讨论：如何设计实验方案。如何设计实验方案。教师教师解释解释:理解胡克定律的物理意义。理解胡克定律的物理意义。学生实验：学生实验：探究弹力弹簧形变量的关系探究弹力弹簧形变量的关系胡克胡克定律定律本课进一步优化的思考本课进一步优化的思考人人民民教教育育出出版版社社物物理理室室1.1.“研究课研究课”与与“日常日常课课”的的关系关系2.进一步优化教学内容进一步优化教学内容3.注意人文渗透与科学知识传授的关系注意人文渗透与科学知识传授的关系课例分析（四）课例分析（四）人人民民教教育育出出版版社社物物理理室室 机械能守恒定律机械能守恒定律分析课例在教科书中的地位分析课例在教科书中的地位人人民民教教育育出出版版社社物物理理室室教科书中教学教科书中教学线索线索的的设计设计教材教材内容框架结构的内容框架结构的设计设计教师对教学线索的再创造教师对教学线索的再创造教材教材内容框架结构的内容框架结构的设计设计 人人民民教教育育出出版版社社物物理理室室功率功率功功追追寻寻守守恒恒量量能能量量探究弹性势能探究弹性势能的表达式的表达式机械能守机械能守恒定律恒定律重力势能重力势能能量能量守恒守恒定律定律与能与能源源实实验验:探探究究功功与与速度变化的关系速度变化的关系动能和动能定理动能和动能定理功能关系实验：验证机实验：验证机械能守恒定律械能守恒定律教科书中教学教科书中教学线索线索的的设计设计人人民民教教育育出出版版社社物物理理室室演示：演示：提出问题提出问题实实例例分析：分析：猜测猜测动能与势能动能与势能是否存在某种定量是否存在某种定量的关系的关系定量计算定量计算：分析论证分析论证物体只在物体只在重力作用下的能量变化情况重力作用下的能量变化情况机械能守恒定律教学线索及特点机械能守恒定律教学线索及特点人人民民教教育育出出版版社社物物理理室室 计算物体自由下落时的能量，从而计算物体自由下落时的能量，从而得知机械能守恒，进而推广到普遍的机得知机械能守恒，进而推广到普遍的机械能守恒定律。械能守恒定律。从从特特殊殊到到一一般的科学方法般的科学方法（原教科书）（原教科书）人人民民教教育育出出版版社社物物理理室室 计计算算中中不不涉涉及及动动能能和和重重力力势势能能的的具具体体表表达达式式，所所以以更更具具有有普普遍遍性性重重视视逻逻辑辑关关系系、理理性性思思维维的的训练。训练。教师对教学线索的再创造教师对教学线索的再创造人人民民教教育育出出版版社社物物理理室室 本节课本节课的教学设计是的教学设计是怎怎样将样将“过程过程”落实到对学生落实到对学生“学习行学习行为为”的设计上来的？的设计上来的？1.对比性演示实验的设计对比性演示实验的设计人人民民教教育育出出版版社社物物理理室室活动方式的设计跟教学内容的特点相匹配活动方式的设计跟教学内容的特点相匹配认识认识机械机械能的能的守恒守恒演示演示1 1：钢球摆钢球摆演示演示2:2:泡沫球的摆泡沫球的摆2.自由落体为例的理论推导自由落体为例的理论推导人人民民教教育育出出版版社社物物理理室室 计算物体自由下落时的能量，从而计算物体自由下落时的能量，从而得知机械能守恒，进而推广到普遍的机得知机械能守恒，进而推广到普遍的机械能守恒定律。械能守恒定律。从从特特殊殊到到一一般的科学方法般的科学方法3.关于能的概念的科学史介绍关于能的概念的科学史介绍人人民民教教育育出出版版社社物物理理室室 人类对客观世界的认识都是在人类对客观世界的认识都是在一定的科学文化背景下形成的，仅一定的科学文化背景下形成的，仅仅是抽象、简约了的概念和公式，仅是抽象、简约了的概念和公式，绝不可能形成正确的科学观。绝不可能形成正确的科学观。几句值得借鉴的话：几句值得借鉴的话：人人民民教教育育出出版版社社物物理理室室对备课者：对备课者：“你你备备完完课课后后，是是否否可可以以具具体体地地说说出出来来，除除了了知知识识之之外外，你你准准备让学生获得什么？备让学生获得什么？”几句值得借鉴的话：几句值得借鉴的话：人人民民教教育育出出版版社社物物理理室室对听课的老师和教学管理者：对听课的老师和教学管理者：“你你听听完完这这节节课课后后，请请你你具具体体地地说说一一说说，除除了了知知识识之之外外，学学生生在这节课中获得了什么？在这节课中获得了什么？”