第六章 圆周运动 单元教学设计-2023-2024学年高一下学期物理人教版（2019）必修第二册

普通高中新课程新教材优质课评选 课题：圆周运动 — 走进欢乐世界 探秘圆周运动 领队： 组员： 人教版 必修 第二册 走进欢乐世界 探秘圆周运动 一、本单元知识内容组成分析 1.单元教学指导思想 本单元教学设计的指导思想包括以下三方面: 一是以大概念为核心，将大概念统领下的具体概念、原理等教学内容按照 一定逻辑顺序组织成有一定结构的体系，并体现与前后单元内容的衔接; 二是以知识为载体，规划物理学认识方式、思想方法、跨学科概念等大思 路发展的、可评估的教学活动; 三是围绕大问题创设学习的大情境，实现在具体的物理情境中完成知识学 习和素养发展的目标。 2.单元教学内容分析 本单元围绕圆周运动这个核心概念，从运动观视角建立描述圆周运动快慢 的几个相互联系的物理概念，随后从相互作用观视角建立匀速圆周运动中的向 心力概念，探究向心力规律，最后从运动与力的关系视角对圆周运动、离心运 动等几个典型运动模型进行因果解释。本单元的知识结构如图所示。 圆周运动是曲线运动的一个特例，本单元仍然沿用研究机械运动的一般思 路，首先描述圆周运动，由于这种运动具有往复性和周期性，所以为了更准 确、精细地描述这种运动，引入了角速度、周期等概念；然后根据物体做曲线 运动的条件，探究物体做圆周运动所需要的向心力，并且在此基础上，进一步 根据牛顿定律，讨论匀速圆周运动的向心加速度；最后再对生活中的匀速圆周 运动、变速圆周运动、离心运动等一般曲线运动进行因果解释， 同时也体现出 了从特殊到一般，层层递进的研究思想。 二、学情分析 1 ．物理观念 学生已经掌握了描述机械运动的概念，速度、加速度等物理量的学习，力 和运动的关系的认知储备奠定了本单元的学习基础。能根据动力学和运动学规 律解决实际的圆周运动问题。学生在抛体运动一章已经学习并掌握了曲线运动 的速度方向，能正向迁移到圆周运动的速度方向沿圆周的切线。“离心力”这 个前概念在日常生活中会经常遇到，本章的向心力、离心运动概念，很多学生 会误以为离心运动是由于离心力的原因造成的，所以在教学中要把原有的知识 和现有的新概念结合好，解决学生生活常识与知识之间的矛盾冲突。再对匀速 圆周运动、变速圆周运动、离心运动等一般曲线运动进行因果解释。 2 ．科学思维 学生初步建立了研究机械运动的思维路径，即建立运动学模型→通过分析 和推理，获得各物理量的关系→结合实际情境修正答案；具有等效替代的思 想，知道矢量可以合成和分解，但从平行四边形定则过渡到矢量减法的三角形 定则是一个难点；对理想模型、极限思想有了初步的认识，但是仍然需要在后 续的学习中加深体会和理解；具有初步的逻辑推理和分析能力，知道常见的论 证方法，能使用证据表达运动学的观点；知道科学探究有实验和理论两条路 径，两者相辅相成；初步具有“能在熟悉情境中选用恰当模型解决简单问题” 的能力。 3 ．科学探究 学生具有观察运动现象、从运动学或动力学角度提出问题的能力， 知道如何 设计实验以及在实验中如何控制变量解决多变量对向心力的大小的影响， 具有理 论推导和实验探究能力。 4 ．科学态度与责任 学生初步形成对科学的本质认识，体会到物理学是基于人类有意识的探究 而形成的对自然现象的描述与解释，是一项建立在观察和实验基础上的创造性 工作。能够尊重实验事实，知道理论要经得起实践的检验，同时对实验现象和 结论能从理论上进行解释或推导。 三、育人价值： 1. 通过实验教学，体会科学猜想，培养学生实事求是的科学态度和科学精神。 2．通过创设情境， 体现物理与生活技术的紧密联系， 形成物理来自于生活的理念， 体会学以致用的乐趣。 3．通过构建物理模型，初步理解物理的奇妙与和谐，保持好奇心和求知欲，乐 于探究自然的奥秘。 四、单元学习目标设计 课标素养名称 单元学习目标 物理观念 （1）物质观念 知道用线速度、角速度、周期描述圆周运动， 理解向心加速度的内涵。 （2）运动与相互作用观念 能分析匀速圆周运动的向心力，能用向心力和向心加速度等解释生产 生活中离心现象的产生原因，形成与匀速圆周运动相关的运动的相互作用 的科学观念。 科学思维 （1）模型建构 知道匀速圆周运动是理想化的过程模型，匀速圆周运动的模型建构条 件；能在熟悉的情境中运用匀速圆周运动的思维模型解释问题。 （2）科学推理 通过线速度和向心加速度的讨论，进一步认识极限方法；能对常见的 匀速圆周运动进行分析推理，获得结论；能用与匀速圆周运动相关的证据 证明结论并作出解释；能从不同角度分析并解决匀速圆周运动问题。 科学探究 （1）问题 通过实验探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系。 （2）证据 能在他人帮助下采用控制变量法设计相关的探究