7.3 重力 教学设计 ---2025-2026学年人教版物理八年级下学期

基于核心素养的教学设计——以“重力”为例 摘要：重力是一种最常见的作用力，它在力学中处于十分重要的位置。本节用具体化情景教学导入，引导学生积极主动地发现问题，并借助大量实验关注学生核心素养发展，促进学生发现和解决问题。文章对重力的重点和难点内容加以分析，根据这两个方面在课堂中运用探究式教学法，逐步完成重力教学。通过创设生动形象的环境与条件，激发学生探索精神，让他们积极参与到科学探究之中，从而提升自己的科学态度与创新意识，最终培养学生良好的物理能力。 关键词：教学情境 核心素养 教学设计 重力 一 教材内容分析 人类生活在地球上，时时刻刻都受到重力的作用，重力是与人类生活密切相关的一种力。重力这一节内容是在学生学习了质量、力等知识的基础上进行教学，重力是一种最常见的力，是本章的重点内容，重力的计算也是力学中的基础计算。并且它在力学学习中具有广泛的应用，在对物体进行受力分析时，必须先研究重力对物体的运动有无影响，是以后学习压强、浮力、功等知识的基础，因此，重力在力学中处于举足轻重的地位。本节教学内容主要围绕重力的概念，重力的大小，方向，作用点等方面展开，同时对前面的内容起到了巩固的作用。 二 学生分析 重力这一章节是面对初中八年级的学生，他们对物理的好奇心强，喜欢动手，对实验也充满浓厚的兴趣，但是很多同学缺乏自主学习的能力，动手能力不强，需要通过老师的指导和小组合作来提高学习效率。另外，重力现象与日常生活联系密切，学生已经能够定性的认识，但尚不能够科学认知，所以应该发挥学生的优势，选择合适的教学方法，从而可以带动学生的积极性。在教学设计当中，进行适当的拓展延伸，激发学生的兴趣。 三 教学目标 1. 物理概念： ①理解重力的产生： 理解重力是由于地球的吸引而使物体受到的力，用字母G表示。 了解重力的施力物体是地球，地球表面及附近的所有物体都受到重力的作用。 ②掌握重力的大小与方向： 知道重力的大小与质量成正比，并能用公式g=mg计算有关问题。 理解重力的方向总是竖直向下的，并能通过生活体验和实验观察来验证这一点。 ③掌握重力的计算： 学会使用弹簧测力计等工具来测量物体所受的重力大小。 了解重力在日常生活中的应用，如重垂线的使用等。 2. 科学思维：通过实验探究重力大小与质量的关系，学习信息处理方法。能利用实验数据和数学模型解决物理问题。 3. 科学探究：通过小组实验，探究重力的大小与质量的关系及重力的方向，培养学生分析探究问题的能力，关注学生的学科核心素养的提升。 4.科学态度与责任：通过实验激发学生对于科学探究的兴趣，养成与同学合作交流的意识。体验利用知识解决问题的喜悦，培养解决问题的能力。 四 教学重难点 教学重点:知道重力的概念，知道重力的大小与质量的关系，以及重力方向总是竖直向下的。 教学难点:在探究重力的大小与质量的关系的实验中，能正确的测量质量与重力，准确的记录实验数据，利用多钟方法分析论证后得出结论。 五 教学媒体与资源的选择与应用 实物教具：重物、重垂线、铁架台。 实验器材：弹簧测力计、多个钩码、细线。 实物教具、实验器材和多媒体课件分别在本课的引入、学生探究等环节中得到应用，这些教具的使用可以激发学生的学习兴趣和好奇心，还可以培养学生的实践能力、观察能力和思维能力，为学生提供了良好的学习氛围。在教学过程中提供充足的实验器材，使学生的学习资源更为丰富。 六 教学实施过程 (1) 教学导入 出示奔腾的黄河，倾泻而下的瀑布，空投的物资，体育比赛投出的铁饼等于重力相关的图片。 演示实验：扔乒乓球的实验。 师提问：图片和实验中各物体的运动状态是否发生变化？这些物体是否受到力的作用？ 【设计意图：通过实际的创设情景，加深学生对重物下落原因的认识，同时激发学生的兴趣，引发求知欲】 (2) 重力的定义 问题情景：在次抛乒乓球 教师提问：实验和图片中物体的运动有什么共同之处？产生这些现象的原因会是什么？ （引导学生观察实验最终的现象，物体均会落到地面，联系到地球。物体会受到地球的吸引力。） 师：我们把由于地球吸引而使物体受到的力叫做重力。 教师提问：重力的施力物体是谁？放飞的风筝，烟筒里的烟，它们是否也受到重力的作用？如果没有重力，会出现什么样的场景？ 学生回答：一切物体都受到重力的作用，如果没有重力，我们将无法留在地球上。 【设计意图：通过图片及实验让学生感知到重力，同时对于地面附近上升的物体也是会受到重力的作用，让学生明白一切物体都会受到重力的作用。在此过程中学生自主归纳总结，培养学生的观察思维能力】 (3) 重力的大小 （1）由前文所学的力的三要素引出重力的三要素。 学生活动：让学生用手拿着不同质量的物体，感知一下力的大小。让其猜想一下重力的大小可能和什么因素有关？在猜想完成之后，思考一下，该如何设计实验验证直接的猜想。 实验过程： 提出问题：物体所受重力的大小与什么因素有关？ 猜想与假设：可能与物体的质量有关。 设计实验：将被测物体挂在弹簧测力计上，当物体静止后，记录此时弹簧测力计的示数以及物体的质量。多次实验，得到多组数据。（在设计过程中提示学生物体静止时，弹簧测力计的示数就等于被测物体所受重力的大小。并且给予学生思考的时间，让学生上台展示实验，其他同学补充修改） 实验器材：若干个钩码（有质量），弹簧测力计（测重力） 设计表格： 实验次数 质量 重力 1 2 3 学生小组活动：分组活动，毎小组四人，每人分工合作完成实验 例如：1号和2号进行实验，3号记录数据，4号观察实验并记录实验过程中出现的问题。 教师提问：如何处理实验数据得出实验结论？ 师生讨论：①求出重力与质量的比值②作出重力与质量的关系图像（更加直观） 注意：观察可以发现，根据测量数据作出重力与质量的关系图像是一条过原点的直线。联系数学知识分析可知，过原点的直线说明坐标轴上的两个量成正比关系。 实验结论：物体所受重力的大小与它的质量成正比。 教师提示：根据数据和图像可知，物体所受的重力跟它的质量成正比。重力与对应质量的比值基本上是一个不变的值，这个比值大约是9.8N/kg。 引导学生尝试写出重力的大小与物体质量的关系式，g=则 【设计意图：让学生经历探究重力的大小与什么因素有关，在此过程中让学生认识到质量和重力是两个不同的物理量。同时没有在表格中直接展示重力与质量的比值关系，从而引导学生学会处理实验数据，分析实验结果，进而提高学生的核心素养。培养学生的实验操作能力和利用图像处理分析物理问题的能力】 （2） 重力计算 教师提问：一个苹果的质量约为150g，它受到的重力为多大？（g取10N/kg） 学生书写：（在此过程中强调书写的格式，以及g的取值问题） 拓展知识：播放视频，内容为g值不是一个定值，与物体所处的位置有关 【设计意图：通过重力的计算练习，让学生掌握重力计算公式。并且运用到重力中g的取值问题，利用视频借助多媒体，激发学生的学习兴趣，快速了解物理知识】 (4) 重力的方向 教师活动： （1）观察小球自由下落的方向。 （2） 利用铁架台观察重物下垂的方向。 （3） 缓慢改变木板的角度，观察重物下垂的方向。 学生总结：重力的方向总是竖直向下的。 教师展示：我们站在地面上，脚朝下。由于地球是球形的，我们对面的阿根廷人也是脚朝下就会出现以下情况，为什么他们也能站的很稳呢？这里的重力“竖直向下”还可以怎么理解？ 学生讨论思考 教师回答：在初中阶段，我们可以近似的认为重力的方向是指向地心。 【设计意图：利用三个小实验，让学生清楚的认识到重力的方向是竖直向下的，特别是第二和第三个实验，学生由此看出重力的方向不是垂直向下。在设置问题场景，让学生对于“竖直向下”有着更深的理解。】 教师提问：如何快速的将壁画在墙上挂齐？ 重力方向的应用——铅锤线。 教师演示：铅锤线的使用。 （1） 铅锤线与水平方向是否垂直？ （2） 铅锤线与斜面的方向是否垂直？ 归纳：铅锤线的方向与水平面垂直，与斜面不垂直。 教师活动：铅垂线的方向总是竖直向下的。 教师提问：利用铅锤线如果检查我们教室的墙壁是否垂直，窗台以及学生的课桌面是否水平。说说你们检查的事实与依据。 学生活动：利用铅锤线测量，如果铅垂线和墙壁是平行的，说明墙壁是竖直的，如果铅垂线和桌面及窗台是垂直的，则说明桌面和窗台是水平的。 教师演示：介绍水平仪—可以检查平面是否水平。 【设计意图：这部分的教学内容，主要是以“学生为主体”遵循了“由易到难，层层深入”的方法。铅垂线，水平仪是重力方向的重要应用，对它们的学习，也体现了“从生活走向物理，从物理走向社会”的基础理念。】 (5) 重力的作用点 教师活动：粉笔盒里有许多粉笔，取出其中一根，这跟粉笔受不受重力的作用？在拿一个粉笔，这跟粉笔它受不受重力的作用？粉笔盒里每一根粉笔都受到重力的作用，由于粉笔的模样基本相同，整个粉笔盒受到的重力可以看作集中在盒子中的某一点。 教师：地球吸引物体没一部分，但是，对于整个物体，重力作用的表现就好像它作用在某个一个点上，这个点叫做物体的重心，重力的作用点在重心上。 教师提问：材料均匀，外形规则的物体重心在哪？如何确定？ 一般来说，材料均匀的，外形规则的物体重心，就是这一物体的几何中心。粗细均匀的木棒的重心在它的中心，重力的作用点在重心处。 教师提问：质量分布不均匀，形状不规则的物体怎么确定重心？ ①支撑法 教师演示，一支笔用手指支撑，同时让学生自己实验找出物体的重心 ②悬挂法 教师活动：拿一个细绳与不规则的带孔的硬纸板。用细绳悬挂硬纸板，用不同位置的孔。 学生活动：学生小组探讨利用方法找到不同硬纸板的重心位置。 练一练：判断对错。 1. 物体的重心一定在物体中心。 2. 物体的重心一定在物体上。 【设计意图：由于物体的重心比较抽象，所以利用粉笔盒的实例，便于学生理解。同时在判断物体的重心当中利用实验展示，让学生更好的理解不同物体的重心应该如何寻找，同时增加了实验的乐趣】 （6） 重力的由来 活动：让学生用一根细线拴住自己橡皮，按教材所示的方法做实验，并说说自己的感受。 教师讲述：我们知道月球不停的绕着地球旋转。就像橡皮绕着你的手旋转一样，也是因为地球对月球的吸引力，月球才不会跑掉。宇宙间一切物体都存在相互吸引力，这就是相互吸引力，也就是万有引力。地面附近的物体受到的重力就是由于物体受到地球的吸引而产生的。想必大家都有听过这样的一个故事，很早之前有一个年轻人在一颗苹果树下休息，被树上的苹果砸到。他便开始思考为什么苹果会从树上掉下来。因此，他对此进行研究，发现了万有引力，他就是著名的物理学家—牛顿。 学科网（北京）股份有限公司 $