1.2 位置 位移 教学设计-2025-2026学年高一上学期物理粤教版必修第一册

《位置 位移》教学设计 【课题】位置 位移 【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二节 【教学内容分析】 1.本节在教材中的地位和作用 本节课内容是描述机械运动基本概念学习的第二节课，是进入高中阶段以来第一次学习矢量的概念。本节课重点内容是位置、位移概念（含标量、矢量）、位移的数学表征（即位移时间像）。本节课是培养矢量概念的开端，首次接触利用图像处理物体运动信息的数理结合的方法。本节课是描述和研究机械运动，形成运动观念的重要基础。本节重要思维方法有类比法、图像法。 2.课程标准对本节的要求 内容要求：1.1.3 理解位移。 教学提示：让学生经历构建物理概念的过程，了解测量物理量的方法，进而学习定量描述生活中物体运动的方法。 学业要求：能用位移描述物体的直线运动。 3. 教材内容安排 教材用“死亡之海”塔克拉玛干沙漠探险引入涉及描述物体运动的三个物理量：位置、位移和路程。给出位置的定义，建立坐标系用坐标表示位置。通过真实导航软件研究从广州白云机场到佛山祖庙的出行路线，展示不同路程在描述相同位置变化的不确定性，引出位移的概念，分析路程与位移的区别与联系，用坐标系表示位置变化和位移；介绍用位移-时间图像描述物体的运动情况，最后用有向线段表示矢量大小和方向，突出用图形和图像等工具将抽象问题直观化。“讨论与交流”栏目让学生经历小车位置变化的过程，建立小车做直线运动的模型，加深对位置、位置变化、路程、位移概念的理解，经历建立坐标系、描点、作图的过程，学会建立列表信息与实际运动的对应关系，体会图像描述运动的直观性。 4. 教材的特点 （1）沙漠和手机导航等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，形成数理结合抽象思维方法。 （3）符合学生位移、矢量概念建立的认知发展规律。 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) 增加“听声辨位找手表”的游戏，引出位置和方向等因素，联系生活实际增强学生的感性认知。 (2) 将“位移与路程的区别与联系”的分析过程和结论用了表格化呈现；根据逻辑关系，把“矢量和标量”调整至“位移与路程”之后。 (3) 课本“讨论与交流”模块实行小组合作，组内分享的模式增加每位同学发言的机会，提升运用证据对研究的问题进行描述、解释和预测。 (4) 补充“北斗卫星系统”的视频，把静态的文字图片介绍换成动画视频，增强民族自豪感，凸显文化自信。 【学生情况分析】 1. 学生的知识基础 学生在上一节有关“参考系”内容的学习中，已经形成用一维坐标系或平面坐标系表示物体位置的意识，知道运动的相对性以及坐标定位的准确性，也知道坐标变化代表位置变化，但尚未形成对矢量的认知。研究一维单方向运动时，习惯用路程（轨迹长度）来形容位置变化的，在用“路程”描述平面运动的位置变化时就会遇到困难。 2. 学生的心理特点 高一学生对身边的事物有着强烈的探求欲；有手机导航软件的使用经验，对物理与APP相结合的学习有着较强的兴趣，实际感官刺激和思维冲突容易引起学生的注意．教学中应多创设情境制造冲突的机会，凸显问题，注意让学生体验新概念的产生过程。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 学生有平面几何数学基础，他们有一定的平面和空间思维能力，学生习惯于关注物理量的大小。从认知难度上讲,初次接触矢量概念，在矢量的方向性属性的学习中有一定的困难，从路程过渡到位移概念不是太容易。对于学生来说，用s-t图像表示物体位置随时间变化比较抽象，很容易跟轨迹图混淆。 【教学目标】 1.让学生经历概念构建的过程，理解位移的概念，知道位移是矢量。（物理观念：运动观） 2.在具体的情境中能用带箭头的有向线段表示位移的大小和方向。（物理观念：运动观） 3.能区别矢量和标量，能进行一维矢量运算。（物理观念：运动观；科学态度：严谨认真） 4.能用位移-时间图像描述直线运动。（物理观念：运动观；科学思维：科学论证） 5.知道图像法的重要性和必要性，养成从图像中获取信息的思维习惯。（物理观念：运动观；科学思维：模型建构） 6.通过北斗卫星导航系统展示优秀中国科技文化成就，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. 位置和位移概念的形成和理解 2. 位移-时间图像的理解和应用 3. 矢量和标量的区分 【教学难点】 1. 矢量的方向性属性 2. 图像的意义 【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。采用情景化+提问的方式进行引导式教学，在具体的教学实施过程中，注重情境创设、基于情境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 应用体验法、讲授法、讨论法相结合的方法。本节课的教学流程主要是教师通过“定位游戏”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“位移”概念教学过程中，让同学们自己发现基于现有概念“路程”的局限性，“位移”概念产生的必要性和应该具备的基本属性。 3. 学法指导 学生通过体验、思考、表述逐步建立位置和位移的概念。 4.教学媒体设计 教学电脑和一体机、图片、文字视频材料、手表等。 【教学流程图】 提高学习兴趣，关注“位置、距离、方向”等关键信息 游戏引入 听声辨位找手表 沙漠探险 位置 概念建立 手机导航 表达方式 提出问题 解决问题 查找地图 位移 飞机航线 加深理解，解决实际问题 位移与路程的区别和联系 深化概念 矢量与标量 科学态度：严谨认真、准确规范 小组合作、描述问题、解释，提升科学论证能力 进阶升级 课本《讨论与交流》 深化理解 形成图像化思维和数理结合思维 经历建立坐标系、描点、连线等过程 位移-时间图像 课堂小结 【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 【游戏引入】 听声辨位找手表。 1.课前将调好闹钟时间的手表藏于某位知情同学课桌内。 2.手表在适当的时间响起（或者震动） 问题1：猜猜手表可能在哪里？你能准确说出那位同学的位置吗？ 1. 学生的第一反应是朝震动（铃声）声音的方向看去。 2. 让距离较远的同学尝试猜测手表的位置 回答：可能在某某同学的桌子抽屉内，第X行，第Y列 让学生体会位置和距离，从大家基于各自的位置转头寻找手表的位置，带入“方向”属性。 结果评价：验证是否能找到手表 口头反馈：找到手表的关键信息（位置、距离、方向） 【概念建立】 一、位置 用坐标表示做直线运动的位置 问题2：直线运动中如何表示物体的位置？ 问题3：平面运动中如何表示物体的位置？ 坐标系：原点（参考系）、正方向、单位长度 位置：用坐标表示 平面运动：平面直角坐标系 巩固上一节内容中涉及的坐标系知识和位置表示方法。 结果评价：画图示例，并且结果显示正确。 二、位移（用符号“s”或“x”表示） 1.定义：从物体运动的起始位置指向末位置的有向线段。 2.物理意义：描述物体位置变化的物理量 3.标矢性：矢量，有大小有方向的物理量，正负表示方向 4.单位：米（m）、千米（km）、厘米（cm）…… 5.表示方法：图示法、解析式法 思考：塔克拉玛干沙漠被称为“死亡之海”深入沙漠的探险队要走出沙漠需要关注哪些问题？ 问题4：类比“找手表”游戏中，你向同学描述找手表关键信息应该包含哪些相关要素，能不能用已经学过的物理量“路程”来表述？ 问题5：比较教材图1-2-5(a)(b)两图所表示的位移大小，思考正负号的意义。 练习1：自行车沿直线以v匀速运动，车轮半径为R，车轮无滑动地滚动（不打滑）。当前轮气门芯由轮子的正上方第一次运动到轮子的正下方时，气门芯位移的气门芯大小为（C） A．2R B．πR C． D． 回答：沙漠探险和“找手表”的游戏任务比较关注起点、终点、方向和距离。路程有大小但是没有方向，不足以概括游戏任务成功的关键要素，即方向问题。 练习：用一维坐标系知识和位移的定义学习表示位移的方法。 物体位移：Δxa= x –x0 =（4－2）cm = 2cm 物体位移：Δxb= x –x0 =(－3－1)cm =－4cm 位移大小： |Δxa|=2cm |Δxb|=4cm |Δxa| |Δxb| 位移方向： Δxa= 2cm>0表示沿x轴正方向 Δxb=－4cm<0表示沿x轴负方向 C【详解】当气门芯由轮子的正上方第一次运动到轮子的正下方时，轮子向前运动半个周长，气门芯的初位置与末位置如图 气门芯的位移大小 培养学生发现问题、描述问题、设计方案解决问题的“问题”意识；练习描述物理量的表达方式。 教师评价：聆听是否认真，表述是否清晰，主动思考新概念“位移”诞生的必要性。学生是否能准确比较位移大小和方向描述。 答题反馈：是否能准确找到气门芯的初末位置；是否能用正确的几何关系求出位移大小。 【深化概念】 三、位移与路程的区别与联系（矢量与标量） 问题5：导航的起点和终点不变，选择不同的路线，路程不同，但是位移相同。你能说出位移和路程的联系与区别吗？ 练习2：一支150m长的抢险救灾队伍匀速前进，队长从队尾放出无人机到前方1000m处侦查受灾路况，拍照后立即返回，当无人机返回队长处时，队伍已前进了200m。则在全过程中，无人机位移的大小和路程分别是多少？ 学生：通过文字描述构建无人机的运动轨迹简图，用物理定义思考问题的答案，用语言表达这种区别。路程是运动轨迹的长度，位移是由初位置指向末位置的有向线段。总结交流位移和路程的联系与区别，表格化呈现结论。 进行运动简图的绘制，构建运动过程，厘清位置关系，并与时刻对应，进一步感受路程和位移的关系。 进一步深化位移的理解，区分位移和路程，使用定义解决问题。 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。 【进阶升级】 运动模型建构 课本P10讨论与交流： 引导学生在一维坐标轴上标出小车每个时刻对应的位置，回答课本提出的三个问题。 学习构建一维坐标并用坐标表示小车位置；学习寻找初、末位置，并比较路程和位移；构建小车运动过程模型；用语言描述小车的运动过程。 让学生感受运动模型的构建过程，学习用物理语言描述运动。 是否主动思考，积极交流。 【进阶升级】 四、位移-时间图像 介绍课本图1-2-6小车P的位移-时间图像 1.构建坐标轴的物理意义 2.如何将表格信息转换成图像信息 3.图像与横纵坐标轴的截距表示的物理含义 4.图像的交点代表相遇 5.s-t图像与轨迹的区别 练习3：如图所示为甲、乙两物体的位移随时间变化的图像。 1.学习图像的绘制过程：建立坐标系、描点、连线。 2.用物理和函数思想思考截距、交点的物理意义。 完成练习3，回答下列问题： (1)甲、乙两物体是不是同时出发?是不是从同一位置出发?出发点的位置坐标是多少? (2)甲、乙两个物体在0~10 s内位移各为多少? (3)两图线的交点表示什么? 图像能形象直观地描述物理现象及其规律，它是物理学中研究问题的一种常用方法。学习图像法表示物理规律，感受物理和数学结合的精妙与和谐，通过直观的图形语言，深化对位置、位移概念的理解和记忆。 练习反馈，是否能从s-t图像上准确获取信息，还原物体的运动过程。 【课堂小结】总结归纳形成逻辑结构 对本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】 第一章 第2节 位置 位移 一、位置 1.坐标轴：原点、正方向、单位长度 2.坐标：表示位置 2、 位移（用符号“s”或“x”表示） 1.定义：从物体运动的起始位置指向末位置的有向线段。 2.物理意义：描述物体位置变化的物理量。 3.标矢性：矢量，正负表示方向。 4.单位：米（m）、千米（km）、厘米（cm）…… 5.表示方法：图示法、解析式法 三、位移与路程 1.联系：单向直线运动的路程等于位移大小。 2.区别：物义、标矢、是否与路径相关。 3.矢量和标量 矢量：有大小有方向的物理量，正负号表示方向。 标量：只有大小没有方向的物理量，正负号表示大小。 四、位移——时间图像 1.图像绘制：建立坐标系、描点、连线。 2.信息获取：截距、交点。 学科网（北京）股份有限公司 $