1.4 速度变化快慢的描述—加速度 教学设计-2025-2026学年高一上学期物理人教版必修第一册

教学设计 一、基本信息 课程名称 《速度变化快慢的描述——加速度》 学科 物理 章节 第1章第4节 教材版本 人教版必修一 课时 第1课时 课型 新授课 年级 高一 二、设计思想 本节内容在《普通高中物理课程标准（2017版2020年修订）》中，属于课程内容的必修课程中“机械运动与物理模型”主题之下。课程标准中对本节的内容要求为：“理解位移、速度和加速度……体会科学思维中的抽象方法和物理问题研究中的极限方法 ” , 学业要求为：“能用位移、速度、加速度等物理量描述物体的直线运动；通过瞬时速度和加速度概念的建构，体会物理问题中的极限方法和抽象思维方法 ”。 本单元主题内容安排遵循由简单到复杂的顺序，将加速度这一较难理解的抽象概念放在最后一节，是符合学生认知规律的。同时，本节在教材中具有承上启下的桥梁作用 , 在前几节位移、速度等学习的基础上，引入加速度可以更加完整、准确地描述物体的运动情况，促进学生运动观念的逐步建构。在整个必修模块内容中，加速度是联系力学和运动学中间的桥梁，为接下来匀变速直线运动以及牛顿运动定律的学习奠定了基础，也是将来推导动能定理、动量定理等规律的重要中间物理量，是学生知识系统中不可或缺的重要组成部分。 教学设计中依据循环递进式探究教学法，以“如何描述速度变化快慢 ”为线索，通过从“特殊到一般、从定性到定量 ”的多轮探究过程，同时辅以“云互助 ”和“ 问题链 ”等策略，逐步引导学生正确建立、理解和掌握加速度概念，促进深度学习，实现学习进阶。 三、学习者特征（学情分析） 1 、认知需求：加速度概念比较抽象，在生活经验中学生并没有清晰的印象和深入地思考，分辨不清生活用语“ 快” 的不同意义。 2 、认知基础：初中学习的密度、压强等物理量为用比值法定义加速度概念铺垫了基础。本单元已经学习的参考系、坐标系、时间、位移及速度等知识也为探究加速度的提供了知识保障和能力基础。 3 、认知能力：学生思维尚处在由基于生活或学习经验的形象思维向抽象思维过渡转化的阶段，具备一定的类比及概括归纳能力，此外应用v-t图像分析加速度，对学生应用数学研究物理问题的能力也有一定要求。 四、教学内容与任务 教学内容紧密围绕“探析苏炳添在东京奥运会百米预赛的致胜关键 ”这一单元情境任务，按照情境导入（认识速度变化）→抽象概括（建立加速度概念）→辨析迷思（分析加速度性质）→知行合一（探析图像意义）→继往开来（单元学习总结）等五个任务环节依次推进教学进程。 五、教学目标 1 、通过分析起跑及启动等情境，体会变化率对描述变化过程的意义。 2 、通过类比速度概念的建立，理解加速度的含义，知道其定义式、单位和方向，体会用物理量之比定义新物理量的方法。 学科网（北京）股份有限公司 3 、通过对汽车运动性能的数据分析与矢量作图，理解加速度方向的含义，能判断加速和减速运动；能结合生活常见运动物体的加速度值，区别速度、速度变化量和加速度。 4 、利用智能手机绘制v-t图像并分析计算加速度，体会数学方法和信息化手段在物理研究中的应用与意义。 5 、结合实例分析体会运用加速度的观念去解释生活中的现象及应用。 六、教学策略设计 1 、智慧课堂“云互助 ”：基于智慧课堂全程跟踪探究活动，即时推送学习任务，收集在线处理反馈，发布个性化批注讲解，确保探究活动的针对性。 2 、情景问题链：通过设计数个前后有逻辑关系和递进关系的问题链来启发引导学生逐步深入学习，推进任务的达成。 3 、项目化学习：将问题前置，以结果为导向，学生在一段时间内通过对连续的、真实的、有挑战的问题进行持续探究，达到核心知识的再建构和思维迁移。 七、信息资源与教学环境设计 1 、信息资源：利用畅言系统组织课堂活动、利用希沃电子白板实现课堂互动、利用无人机拍摄教学创新素材、利用Tracker视频跟踪软件分析建立运动图像、利用智能手机Phyphox传感软件实时描绘运动图像等。 2、教学环境：智慧云平台主机、教师平板1台、学生平板24台、录播教室、座椅按“4×6 ”U字形开放性理念布置、互联网、PPT课件、希沃白板、计算机、智能手机、无人机。 八、教学过程 多线程教学流程图： 教 学 环节 起止 时间 环节目标 教师活动 学生活动 媒体作用及分析 情境导入 00:50 — 18:10 依据经验和事实猜测相关物理量的方法符合一般的认知规律和猜想过程，利用上节作业的评析和单元主题情境“百米大战 ”切入本节，知识间的衔接和延续会更加顺畅。同时，让学生通过对物理图像的分析，提出合理猜想，为本节知识的展开做好铺垫，既活跃了课堂气氛，也营造了严谨理性的思维氛围，更能有效调动学生的思维活跃性和求知主动性，使其更好地融入课堂， 自然过渡到下一环节。 任务一：认识速度的变化 投票：人和飞机谁运动得更快？ 问题1-1：“功不唐捐，玉汝于成， 岁月不负追梦人 ”，除了平时夜以继日地艰苦训练，你认为他能获胜的关键在于哪个阶段建立的优势？ 问题1-2：不同运动员的起跑快慢不同，博尔特曾经评价苏炳添“他飞出去了 ”，那我们如何才能比较准确地研究“苏神 ”是怎么“飞 ”出去的呢 ? 问题2-1：苏炳添运动的速度发生变化了吗？如何变化的？ 问题2-2：在图像标出的两段运动中 , 速度分别变化了多少？ 问题2-3：发生这两段变化分别用了多长时间？ 活动 1：观看张培萌与山鹰战斗机50 米竞速视频 活动2：回顾苏炳添“封神 ”精彩片段，关注速度的变化 活动2：展示点评百米赛跑v-t图像 , 分析速度的变化。 评价①：选一选：你认为哪个更快？ 智慧环境应用：plickers互动 评价方式：学生投票 评价目标：引出对加速度的思考 评价②：想一想：苏炳添封神的奥秘 智慧环境应用：畅言课堂全班作答 评价方式：学生拍照上传，教师展示点评并统计词频，提取关键词 评价目标：理解速度的变化 评价③：理一理——“ 变化多少 ”和 问题2-4：在这两段运动中，速度的变化有何区别？ 小结：“天地有大美而不言，万物有成理而不说 ”——看来，要描述清楚一个物体的运动，仅有速度还不够，还要关注速度变化的快慢。如何描述物体速度变化的快慢呢？ 归纳：说明速度的变化不只有“多少之分 ”，还存在“快慢之别 ” ! “ 变化快慢 ”在生活中的不同体现 智慧环境应用：畅言系统课堂互动— —分类活动 评价方式：学生根据列举的生活实例进行归类选择 评价目标：初步体会“ 变化多少 ”与“ 变化快慢 ”的区别与联系 抽象概括 18:10 — 25:00 基于一系列讨论活动，培养学生的分析能力和物理直觉 , 引导学生感受“速度变化快慢 ”在速度变化过程中的重要作用，从而 自发产生引入一个新的物理量来描述速度变化快慢程度的知识需求，进一步完善运动的描述。以活动1的讨论分析为基础，结合所学，通过知识的迁 任务二：建立加速度概念 问题1-1：在汽车百公里性能测试中 , 如何判断谁的加速性能最好？ 问题1-2：如果某跑车和摩托车的加速测试数据如右表，谁的加速性能更好呢？ 问题1-3：如果该摩托车与战斗机的加速测试数据如下表，谁的加速性能更好呢？ 问题2-1：如何描述运动物体位置变化的快慢？ 活动1：比较不同交通工具的加速性能，分析速度变化的快慢。 评价①：算一算：比较摩托车和战斗机的 Δv/ Δt 智慧环境应用：畅言系统课堂互动— —选词填空 评价方式：学生通过计算选择合适的答案填入空格，教师展示点评，诊断学生的掌握情况 评价目标：理解并能利用速度的变化快慢解决实际问题 移和类比，引导学生自主得出加速度的定义式和单位，加深对概念的理解和对比值定义物理量方法的体验，进一步感受物理研究方法的一致性，提升科学研究能力。 问题2-2：如何描述运动物体速度变化的快慢？ 问题2-3：除了能反映物理量间的数值关系，你从公式中还能发掘哪些有用信息？ 小结：“千呼万唤始出来，犹抱琵琶半遮面 ”——认识了一个新的物理量后，我们很自然地想到要去深入研究它的方向和大小等性质。 活动2：类比速度概念的建立过程 , 定义加速度概念。 归纳：类比于速度概念的建立，我们用速度变化量与时间这两个物理量之比（比值定义）来定义描述速度变化快慢的新物理量— —加速度！ 评价②：比一比：从速度概念的构建尝试类比迁移推出新物理概念 智慧环境应用：希沃白板动态展示及标识。 评价方式：学生利用类比的物理思想方法进行物理概念的推导 评价目标：构建加速度的基本概念 辨析迷思 25:00 — 30:20 加速度方向不像位移和速度的方向那么直观，而且大多数学生矢量及其运算的理解才刚开始 , 难以区分速度方向和速度变化量的方向，因此对加速度方向的理解存在困难。在矢量作图的基础上进行赋值定量运算，可以增强感性认识，便于突破教学难点。加速度概念比较抽象 任务三：辨析加速度性质 问题1-1：如何利用矢量运算方法判断加速度的方向？ 问题1-2：如何利用矢量作图方法判断加速度的方向？ 问题2：结合信息，分析v 、Δv以及a三者之间有何大小关系？ 活动1：分析运动物体速度变化，明确加速度方向特点。 活动2：了解常见运动物体加速度 , 厘清物理量间大小关系。 评价①：画一画：做矢量图标注Δv和a的方向 智慧环境应用：希沃电子白板智能笔功能应用 评价方式：学生作图并阐述过程，教师点评诊断掌握情况 评价目标：能结合对矢量的理解判断分析加速度方向 , 它与速度、速度变化量和速度变化率这些概念之间的大小关系盘根错节 , 很难区分，极易混淆。所以应结合生活中的实例，增强感性认识，帮助学生辨析这些似是而非的迷思概念，加深对加速度及其相关概念的理解。 活动3: 练一练：（单选）下列描述的运动中，不可能存在的是 ( ) A.速度变化很大，加速度却很小 B.速度变化方向为正，加速度方向为负 C.速度变化越来越快，加速度越来越小 D.速度越来越大，加速度越来越小 评价②：练一练：判别v 、 Δv和a的大小关系 智慧环境应用：plickers互动 评价方式：学生选取答案展示，教师扫描分析并针对性点评 评价目标：能分辨易混淆物理量之间的大小关系 知行合一 30:20 — 38:10 利用信息化软件辅助教学，提高效率和精确度。鼓励学生自主探索、交流问题的解决方案，增强应用数学知识分析物理问题的意识和能力，注重培养用图像研究物理问题的能力，为以后其它物理图像的研究打下基础。 任务四：探析v-t图像 问题1-1：该同学和“苏神 ”相比的主要差距有哪些？ 问题 1-2：该同学和“苏神 ”相比的主要差距有哪些？如何从图像中分析加速度？ 问题 1-3：该同学和“苏神 ”相比的主要差距有哪些？除了加速度，还能从图像中获取哪些信息？ 活动1：对比分析百米赛跑v-t图像（Tracker软件），提取运动特征信息。 活动2：利用智能手机绘制v-t图像（Phyphox软件），分析运动过程与性质。 评价①：说一说：分析同学百米赛跑运动 智慧环境应用：无人机拍摄跑步运动情境（课前），Tracker软件分析视频作出v-t图像（课上） 评价方式：学生作图并阐述过程，教师点评诊断掌握情况 评价目标：能结合对矢量的理解判断分析加速度方向 评价②：猜一猜：根据v-t图像分析电梯运动特征信息 智慧环境应用：利用智能手机内置传感元件结合Phyphox软件生成v-t图像 问题2：整个过程中，物体先后经历了怎样的运动？ 评价方式：分组讨论、交流汇报，诊断学生的掌握情况 评价目标：从物理角度分析真实生活情境，强化对v-t图像的理解与应用 继往开来 38:10 — 40:00 概括总结本节所学知识内容及规律，同时为下一章运动的研究做好铺垫。 任务五：总结单元学习 问题 1：本章中，为了科学而准确地描述运动，你先后学习了哪些物理概念和物理方法？ 问题2：对照“知识树状结构图 ”，请谈谈自己的认识和理解？ 活动1：梳理学习脉络，凝练知识要点口诀。 活动2：重温学习历程，提炼方法规律框架 评价：理一理：本章所学物理概念和物理方法 智慧环境应用：畅言系统课堂互动构建思维导图；希沃电子白板统计词云图 评价方式：学生交流讨论、归纳总结 , 教师点评 评价目标：能正确且较准确地梳理本章所学内容并能结合物理学科核心素养维度进行理解 $