1.1 质点 参考系 教学设计-2024-2025学年核心素养下高一物理同步课堂（人教版2019必修1）

《质点 参考系》教案设计 《质点 参考系》 1.教材分析： 物理学科的“核心素养”是学生在接受物理教育过程中逐步形成的适应个人终身发展和社会发展需要的必备品格和关键能力，是学生通过物理学习内化的带有物理学科特性的品质，是学生科学素养的关键成分。如何在日常教学中践行“核心素养”的目标，是广大物理教育工作者关心的问题。以核心素养为目标，通过任务分解、情境创设和问题设计，将“质点 参考系”的素养目标落实在具体的学习活动中，并就思维引导、实验、教学活动方式等提出建议。 2.教学任务 任务 1：发现准确描述物体运动的困难； 任务 2：建构质点模型，领会理想化方法； 任务 3：通过实例理解能看成质点的条件； 任务 4：知道描述运动的相对性，建立参考系的概念； 任务 5：学会合理选择参考系。 3.教学目标 【物理概念】：掌握质点和参考系的基本概念，理解它们在描述物体运动中的重要性。 【科学观念】：培养学生的系统思维和模型建构能力，使学生能够理解物理现象背后的科学原理，并能够将这些原理应用于解决实际问题。 【科学思维】：通过分析和解决与质点和参考系相关的问题，培养学生的逻辑推理能力、批判性思维和创造性思维。使学生能够独立思考，对物理现象进行科学的分析和解释，从而形成科学的思维方式。 【科学态度与责任】：激发学生对物理学的兴趣和好奇心，培养他们对科学探究的尊重和对科学知识的敬畏。通过学习质点和参考系，让学生认识到科学知识的严谨性和实用性，从而在日常生活中能够自觉地运用科学方法和科学态度去观察、分析和解决问题。 4.教学重难点 【教学重点】：质点和参考系的概念理解与应用。 【教学难点】：如何将抽象的物理概念具体化，让学生在实际问题中灵活运用质点和参考系的知识。 二.学情分析 在进行“质点 参考系”教学之前，教师需要对学生的基础知识和学习能力进行细致的了解和评估。学生在初中阶段已经接触过一些基础的物理概念，如速度、加速度等，但对于质点和参考系的理解可能还不够深入。因此，教师需要根据学生的实际情况，设计符合他们认知水平的教学活动。 1.学生基础：学生已经具备一定的数学基础，能够进行简单的代数运算和几何分析，这对于理解质点和参考系的概念是有帮助的。同时，学生在之前的学习中已经接触过一些物理现象的描述，但可能缺乏系统性的物理思维训练。 2.学习能力：学生的抽象思维能力正在逐步发展，但对抽象概念的理解和应用仍需加强。因此，在教学中，教师应通过具体实例和实验来帮助学生形成直观的认识，并逐步引导他们从具体到抽象的思维过程。 3.学习兴趣：学生对物理现象充满好奇心，但可能对复杂的物理概念感到畏惧。教师应通过有趣的实验和生动的讲解，激发学生的学习兴趣，使他们愿意主动探索和思考。 4.学习态度：学生的学习态度各异，有的学生可能对物理学习持积极态度，而有的学生可能缺乏信心。教师应通过鼓励和正面的反馈，帮助学生建立自信，培养他们持之以恒的学习态度。 综上所述，教师在教学过程中应充分考虑学生的实际情况，采用多样化的教学方法，如情境模拟、小组合作、实验探究等，以促进学生对“质点 参考系”概念的深入理解和应用。同时，教师应注重培养学生的自主学习能力和科学探究精神，使他们在学习物理的过程中不断进步，形成终身学习的习惯。 三. 教法设想与学法指导 1.教学方法的选择 【多媒体辅助教学法】为了使全体学生直观的分析弹簧的形变和提高课堂效率，采用了多媒体辅助教学。 【目标导学法】 明确学习目标，使学生学有方向，有的放矢，促使学生积极探索、发现 【合作探究法】为了使学生能够体验物理学习的乐趣，培养学生的合作探究意识，使学生从本质上理解胡克定律，采用了实验合作探究的方法。 2.教学课时安排和教具的选择 【教学时间】一个课时 【教学方法】实验与理论推导相结合。 【教学器材】为了更好地展示质点和参考系的概念，可以准备一些物理模型，如小球、滑轨、弹簧等，以及相关的实验设备，如电子计时器、速度传感器等。此外，利用计算机软件进行模拟实验，可以帮助学生更直观地理解抽象概念。 4． 教学活动 任务 1 : 发现准确描述物体运动的困难. 问题情景: 展示各种运动的图片，沿弧线飞向球 门的足球（图 1） ，拍打翅膀在空中翱翔的雄鹰（图 2）， 跳马比赛的运动员（图 3、图 5），在公路上飞驰的汽车（图 4）。 问题 问题指向的素养目标 1.图1至图4是运动物体的照片，你有什么办法让大家相信物体是运动的?（用连拍照片比较物体的位置变化，图如5） 了解机械运动是物体空 间位置随时间的变化。（物理观念） 能通过对具体案例的分析，抽象概括出机械运动的定义。（科学思维） 2.图5让我们相信运动员在运动，这种运动叫机械运动，请给机械运动下个定义? 3.图1中的足球向前运动时，还伴随着旋转，你认为足球上各个点的运动轨迹、速度完全相同吗? 4.另外几幅图片中物体上每一点的运动相同吗? 认识建立质点模型的必要性。（物理观念） 5.我们能否穷尽上述物体每一部分的运动情况? 穷尽物体每一部分的运动情况对我 们分析解决问题是否都是必要的? 教学建议 : （1） 思维引导建议:要判断物体是否运动，除了连续拍照的方法外，学生也可能认为:拍下物体运动的视频进行观察．教师首先肯定上述办法的可行性，然后引导学生分析视频，也是看物体或物体上的一部分的空间位置是否随时间发生变化，在此基础上让学生抽象概括出机械运动的定义．让学生尝试尽可能精确、全面地描述各物体的运动情况，发现困难，产生解决问题的动机. （2） 教学活动建议: 问题 1 具有一定的开放性，建议学生小组讨论后回答，学生和教师共同评价与总结；问题 2 可由学生回答，教师总结完善；问题 3，可由多名学生回答，教师分析、总结; 问题 4 在问题 3 的基础上可由学生自己分析、交流; 问题 5 有一定的难度，可让学生讨论后回答或学生回答后教师进行补充完善。 任务 2: 构建质点模型，领会理想化方法. 问题情景 : 播放刘翔 110 米栏比赛的视频 ( 图 6 为视频截图) 问题 问题指向的素养目标 1. 如果你是一个普通观众，观看刘翔 110 米跨栏比赛时，你关心什么问题? 这时他身体的形状、大小对所研究的问题影响大吗? 能在质点概念的构建中，发现问题、分析原因、建构模型、解决问题．（科学探究） 能在具体问题中分析、判断物体的形状和大小是否可以忽略不计，能将物体抽象 为质点模型。（科学思维） 2. 如果你是刘翔的教练，观看刘翔 110 米跨栏比赛时，他是否会关心刘翔身体各部分的位置和运动情况? 3. 作为一名物理学习者，如果要计算刘翔跑完全程的速度，刘翔的形状、大小重要吗?为什么? 4. 如果物体的形状大小对所研究的问题没有影响，或者影响很小，是否可以忽略形状 大小将它看成一个有质量的点? 5. 一个物体能否看成质点是由物体本身决定的，还是由研究问题的性质决定的? 同一物体能否看成质点的依据是什么? 理解将物体看成质 点的条件。（物理观 念） 6. 质点是实际存在的吗? 将物体看做质点运用了什么方法? 这种方法的功能是什么? 知道质点是一种理 想化模型、（物理观 念） 教学建议 : ( 1) 思维引导建议: 研究刘翔的运动，如果是普通 观众，往往关注刘翔比赛的结果．这些问题中，只需要 关注刘翔身体整体的运动．如果是教练，需要关心运 动中刘翔身体各部分是否协调等问题，身体的形状、 大小是不可忽略的．刘翔跑完 110 米栏所用的时间是 12. 91s，在研究刘翔跑全程的速度时可忽略身体大小 而把刘翔看成一个点。 （2）为了让学生理解质点模型的作用和完成思维方 式的转化，可用“渔网”进行类比引发思维方式转变. 渔网为什么有孔? 网孔的作用就是滤掉海水，但同时也失去一些小鱼，如果渔网没有孔，那么我们就无法 提起充满海水的网，结果是我们无法捕到鱼. (2) 教学活动建议 : 问题 1、2 难度小，可由学生独 立思考回答 ; 问题 3、4、5，学生的观点会有不同，可通 过讨论、交流，形成共识．问题 6 难度大，对学习能力 强的学生，教师可适当引导，不断补充 ; 对学习能力弱 的学生，可由教师讲解. 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$