1.1 质点 参考系 时间 教学设计-2025-2026学年高一上学期物理粤教版必修第一册

《质点 参考系 时间》教学设计 【课题】质点 参考系 时间 【教学时间】40分钟 【教学对象】高一（上） 【教材】粤教版必修第一册第一章第一节 【教学内容分析】 1.本节课在教材中的地位和作用 本节内容是学生进入高中阶段开始物理学习的第一节课，是对初中机械运动的进阶学习。本节课重点内容是机械运动、质点、参考系、时间四个基本概念，是描述和研究机械运动，形成运动观念的重要基础。本节课重要思维方法有模型建构、类比，是发展科学思维的重要素材和途径。 2.课程标准对本节的要求 内容要求：1.1.2 经历质点模型的建构过程，了解质点的含义。知道将物体抽象为质点的条件，能将特定实际情境中的物体抽象成质点。体会建构物理模型的思维方式，认识物理模型在探索自然规律中的作用。 教学提示：教学中应根据本模块所学物理模型的特点，联系生产生活实际，从多个角度创设情境，提出与物理学有关的问题，引导学生讨论，让学生体会建构物理模型的必要性及方法等。 学业要求：了解建立质点模型的抽象方法和质点模型的适用条件，能在特定情境下将物体抽象为质点，体会物理模型建构的思想和方法。 3. 教材内容安排 教材直接给出机械运动的概念并用文字描述各种不同类型的运动，提出引入基本概念描述和研究复杂运动的必要性。然后明确指出研究运动的首要问题是确定物体的位置和位置变化，为了简化对物体运动的描述，通过“动车”“地球自转和公转”两个实例的分析，构建了“质点”的理想化模型，并用两段文字说明了本书研究的“物体”基本可以简化看成“质点”，显化了“模型建构”的科学研究方法。讨论与交流环节中，对体积和速度大小不同的实际情境进行讨论，得出能否将物体看成质点的条件。通过不同观察者对同一乘客运动状态的不同描述引发认知冲突，进而表明引入参考系和坐标系的必要性和合理性。通过网络购机票的生活实例，让学生体会生活语言“时间”和物理语言“时间、时刻”的区别与联系，并用时间轴的数学语言对时间、时刻进行表述。实践与拓展栏目，要求学生对中国古代“圭表”进行资料查阅学习并制作；资料活页版块介绍了“天宫二号”上的冷原子钟，让学生感受先进的中国科技文化，增强民族自信心和凝聚力。 4. 教材的特点 （1）给出大量的生活、生产、科技发展的真实情境，贴近学生的生活。 （2）重视运动观念的培养，发展模型建构核心素养，显化科学研究的思维方法。 （3）与现代科技发展紧密结合。 5.对教材的处理 遵循教材编写思路，本节课的教学设计结合实际，做了以下处理。 (1) 将课本中对火车、地球的两个实例的分析过程和结论用了表格化呈现。 (2) 突出了正文旁批的科学思维：模型建构。 (3) 调整了“参考系”和“坐标系”的学习顺序，让学生从参照物自然过渡到参考系。 (4) 增加了时间测量工具的介绍，加强民族自豪感。 (5) 利用思维导图进行逻辑关系整理和知识总结。 【学生情况分析】 1. 学生的知识基础 学生初中已经学习机械运动、参照物的概念，知道运动的相对性，对于时间的认知多生活，时间与时刻两个概念在生活中区分不是特别清晰；有一定数学基础，对坐标系有一定的理解和运用能力。 2. 学生的心理特点 高一学生好奇心强，对物理有着较强的兴趣，实际感官刺激和思维冲突容易引起学生的注意，容易接受形象、具体的物理现象。教学中应多结合实际例子，注意培养学生对物理的兴趣，多让学生参与课堂分析，充分调动学生学习的积极性和主动性。 3.学生的认识特点及困难 学生有一定的生活体验，他们的推理思考能力、分析理解能力较初中时虽然有所提高，但对抽象的物理数学语言描述运动比较陌生，应利用熟悉的生活中的实际情境激发学生的认知兴趣，充分调动学生学习的积极性和自主性。同时在教师的问题导向下，激发学生的好奇心与探究意识，通过小组讨论，让学生在获取知识的同时锻炼学生的交流合作能力。 【教学目标】 1.知道什么是机械运动，以及通过运动的轨迹可以把运动分为直线运动和曲线运动，理解运动的复杂性和多样性。（物理观念：运动观） 2.经历几个物体抽象为质点模型的实际问题，学会在特定情境下将物体抽象为质点，体会构建物理模型的思维方式，认识物理模型在探索自然规律中的作用。（科学思维：模型建构） 3.经历几个物体不能抽象为质点的实际问题，知道将物体抽象为质点的条件。（科学探究：问题、解释、交流） 4.知道研究物体运动时应选取参考系以及在不同参考系中对同一个运动的描述可能是不同的。（物理观念：运动观；科学态度与责任：科学态度） 5.知道运动的绝对性和相对性，会根据研究问题的需要选择参考系。（物理观念：运动观） 6.会用直线坐标系定量描述物体的位置及位置的变化。（物理观念：运动观） 7.知道时间和时刻的区别与联系，在具体的情境中加以区分。（物理观念：运动观） 8.通过古代和现代科技成就展示优秀中国传统文化，增强民族自信心和凝聚力，引导学生深刻体会社会主义核心价值观。（科学态度与责任：社会责任） 【教学重点】 1. 理想化模型质点概念的形成和理解 2. 参考系和坐标系的应用 3. 区分时间和时刻，能用时间轴表示时间与时刻 【教学难点】 1. 判断物体在具体情况中能否看成质点 2. 用坐标系和时间轴分别表示空间位置和时间 【教学策略设计】 教学理念及思想：本节课坚持以“学生为主体，教师为主导”的教学方法。在具体的教学实施过程中，注重情境创设、基于情境设计贴合学生思维特点的问题，并以问题推动课堂发展，最后达成教学目标。 1.教学组织形式 以小组为单位，学生为主体，教师为主导。 2.教学方法 应用讲授法、讨论法相结合的方法。与生产、生活实际联系，本节课的教学流程主要是教师通过情境实例引导、学生独立思考或小组讨论回答、师生交流、分析归纳，讲练结合的方法。在这节“质点”过程中首次经历理想化模型建构的过程，形成分析、比较、抽象、概括等科学思维；这个过程中学生领悟物理的思想与方法，逐步形成科学的物理观念，构建科学思维模型。 3. 学法指导 学生通过观察、想象生活现象，进行分析比较、抽象概括，理解“质点”理想化模型的定义，明确理想化条件，并通过小组合作学习交流，充分地体会到模型建、数形结合、数理结合过程，实现从定性到定量的飞跃，加强物理核心素养的培养。 4.教学媒体设计 教学电脑和一体机、图片、文字视频材料、时钟等。 【教学流程图】 【教学过程】 教学环节与教学内容 教师活动 学生活动 设计意图 教学评价 【情境引入、提出问题】 一、机械运动展示各种机械运动动图，明晰机械运动的定义。 运动的多样性和绝对性 问题1：大到天体宇宙，小到原子、分子，一切物体都在运动，请你观察并回忆生活中各种物体的运动，对运动类型进行分类并尝试用自己的语言描述你看到的运动。 1.在教师的引导下，思考回答运动的分类：直线和曲线运动；匀速和变速运动；宏观和微观运动。 2.用语言描述物体各个部分的运动，体会物体运动的复杂性。 让学生学会分类思想，通过观察正确描述运动，感知运动的复杂性，产生简化描述的需求。 教师口头评价：回答是否准确、分析是否到位、聆听是否认真、补充是否及时。 【讨论情况、形成观点】 2、 质点 对实际情境进行分析，找到共同本质特征。 问题2：实际运动比较复杂，用一个“点”代替物体可以让物体运动的描述变得简单，请用以下表格整理课本实例中的相关信息。 问题3：请通过分析表格信息，关于用“点”代替物体的条件，形成自己的观点，并小组讨论与交流。 分析比较、概述区分忽略与不忽略物体形状大小体积会有什么影响？ 学习利用表格整理信息的方法、对比分析形成概括信息形成观点的能力。 学生自评：信息整理是否准确、表达是否规范。 【抽象概括、定义概念】 构建模型，得出质点的概念。 问题4：用来代替物体的“点”，有哪些属性？ 讨论与交流1：物体的体积大小、运动速度快慢是否决定了物体能否被看成质点？为什么？（举例说明） 思考回答：“具有质量”和“占有位置”，但是质点没有大小、体积、形状。 想象和回忆表象，深入思考物体能看成质点的条件。 感受模型建构的必要性，经历理想化模型的构建过程，总结理想化条件，提高核心素养。 教师评价：聆听是否认真，主动思考质点模型应该具备的属性以及相应的理想化条件。 【理解概念、讨论深化】给出实际情境，促进概念的理解和深化。 练习1：教师给出几个实际情境，神舟十四号飞船与核心舱对接、用北斗卫星导航系统给车船等定位时、用光摄对原子进行操纵、观众欣赏跳水运动员比赛，让学生分析并给出答案。教师总结思维过程。 独立思考完成练习1，可以分析物体看成质点前后的区别，用语言表达这种区别。 会用学习到的质点概念分析实际问题，进一步深化对理想化条件的理解。 结果评价：是否选出正确答案。 过程评价：分析是否到位、思维是否科学。 【认知冲突、进阶升级】 3、 参考系与坐标系 回顾初中知识“参照物”以及坐标系的学习。 将参照物升级为高中内容“参考系”。 展示漫画，提出问题 问题5：他们在描述谁（研究对象）的运动？描述一致吗？为什么？ 问题6：质点可以让物体所在的位置、位置变化的描述更加简单，如何精准定位并把这些信息准确地传达给其他人呢？ 教师提示： 1.从一列队伍中找出某同学，你会如何描述他的位置？ 2.如果向别人描述班级某位同学的位置，你会怎么描述？ 讲述坐标系的相关知识， 生成“参考系”的概念： 参考系=参照物+坐标系 观察并回答：他们在描述副驾驶的乘客。描述的结果不一致，相对于路边的人来说，乘客是运动的，相对于司机来说，乘客是静止的。 学生回答：1.从前面往后数第几个。 2.第几行第几列，用课桌排列的位置告知别人。 阅读北斗定位系统相关资料，感受具体定位是精准量化的。 学习并理解坐标系的知识，尝试感知坐标系的形成与重要性，理解坐标系定位的方法。 理解参考系与参照物的区别与联系。 回顾运动的相对性，回忆初中的概念“参照物”对运动进行定性地描述。 引出坐标系定位的方法，从定性走向定量。 让学生感受先进的中国科技文化，增强民族自信心和凝聚力。 通过对数学工具的学习，更好地理解高中阶段学习中关于定位的方法。 联系旧知、新知，达成知识进阶。 1. 是否准确回忆参照物的定义并且回答。 2. 根据生活经验，齐答脱口而出解决方案。 3.科普了解，留下印象，爱国感受是否提升。 4.练习2的答案是否正确。 5.能否从北斗三号系统的实际情境中找到参考系或描述相对特定参考系的运动。 【情境分析、明晰概念】 四、时间与时刻 对物体运动的描述，除了空间维度，还需要时间维度。 讨论与交流2：起飞时间、到达时间、飞行时间有什么不同？ 问题7：从古至今，测量时间的工具有哪些？有什么共同点？ 利用时钟表盘拉直的方法，引入天然的时间轴，利用类比坐标轴的方法，找到时间轴的必备属性。 问题8：类比坐标轴，你认为时间轴应该具备哪些属性？ 感受时间的长短，透过极限化的思维理解时刻（瞬间）区分时间与时刻，学会用物理的语言表征时间、时刻的符号、单位、标矢性。 课外阅读、小组交流、文字故事分享、思考总结计时工具的共性，形成语言描述。 学生回答：零点、轴向、尺度 练习4：下列各说法中分别表示时间还是时刻？请在时间轴上表示出来：①第2s末；②第3s初；③前3s内；④第2s内；⑤第二个2s内；⑥最后1秒。 分离生活中难以区分的时间概念，通过讨论与交流，明晰两个概念间的区别。 找到计时工具的共性，形成“周期性运动和变化可以用于计时”的观点。从中国古代计时工具的发展，提升对中华优秀传统文化的感知，提升民族文化自信。 学会时间与时刻的数学表征方式。 1. 准确说出时间与时刻两者的区别，能区分。 2. 是否有兴趣阅读，是否能从各种计时工具中抽取共性进行总结交流。 3.能在坐标轴上准确表示练习4的时间与时刻。 【课堂小结】总结归纳形成逻辑结构 对节课知识进行回顾总结，整理逻辑结构便于内化 是否跟随回忆，适时回应。 【板书设计】 第1章 第一节 质点 参考系 时间 1、 研究对象 1、 质点：代替物体、有质量、无形状（大小） 2、 理想化模型：不存在、抽象、理想化条件 2、 空间维度 1、 坐标系：原点、正方向、单位长度 2、 参考系：参照物+坐标系、简单化原则、必要性 3、 时间维度 1、 时间（一段）时刻（一点） 2、 时间轴：零点、轴向、尺度 学科网（北京）股份有限公司 $