1.2 位置 位移 教学设计-2026-2027学年高一上学期物理粤教版必修第一册

课程名称

位置 位移

选用教材

高中物理粤教版必修一

教学章节

第一章第二节

授课对象

高一学生

授课类型

新授课

授课学时

1课时（45分钟）

一、教学内容分析

本节承接上一节质点、参考系、坐标系知识，依托塔克拉玛干沙漠实景图、手机导航路线图、质点位移示意图、直线运动坐标位移图、小车位移 — 时间图像五张教材素材，分四大模块展开教学。以沙漠探险定位真实情境引入位置概念，借助导航多路线辨析路程与位移核心区别，讲解位移是既有大小又有方向的矢量、路程只有大小无方向；结合直线坐标系说明一维运动位移可用坐标差值表示，正负代表位移方向；最后引入位移 — 时间图像，介绍图像描点作图的物理研究方法，直观反映位置随时间变化规律。本节课首次引入矢量物理量，区分标量与矢量，搭建起定量描述位置变化的完整知识体系，是后续速度、匀变速直线运动的重要基础。

二、学情分析

1. 知识储备

学生已经掌握质点、参考系、直线坐标系基础内容，生活中频繁使用路程、距离等词汇，但没有接触位移这一物理专用概念；不了解矢量、标量的划分标准，不知道物理量存在有无方向的区分；只会用轨迹长度描述运动长短，无法建立仅由初末位置决定的位置变化物理量，对带正负、有方向的位移描述十分陌生。

2. 能力现状

学生具备实景、导航、坐标图像基础读图能力，但通过多条导航路线对比提炼路程、位移差异的对比归纳能力薄弱；利用坐标差值计算位移、依靠正负判断运动方向的数理分析能力不足；根据小车运动数据描点绘制位移 — 时间图像、从图像读取任意时刻位置的图像解读能力偏弱。

3. 思维认知痛点

学生存在根深蒂固生活化认知误区：默认行走轨迹长度就是物体位置变化，认为路线不同位置变化一定不同；无法理解一个有向线段就能代表位置改变，忽视运动过程；不能接受物理量带有方向，混淆路程、位移两个概念；认为图像只是简单画图，不明白图像法是物理研究通用严谨手段。

三、教学目标

1. 物理观念

建立位置与位移矢量观念：位置指质点某一瞬间在坐标系中的空间点位；路程是物体完整运动轨迹的总长度，只有大小、没有方向，属于标量；位移专门描述质点初位置到末位置的变化，用起点指向终点的有向线段表示，同时具备大小、方向，属于矢量；直线运动中位移等于末坐标减去初坐标，数值正负对应位移朝向坐标轴正、负方向；位移只由初末点位决定，和中间运动轨迹无关。

2. 科学思维

依托塔克拉玛干沙漠实景图建立情境建模思维；借助手机导航软件界面图建立多路线对比辨析思维；利用质点位移示意图建立矢量有向线段建模思维；结合直线运动坐标位移图建立一维位移数理计算思维；通过小车位移 — 时间图像建立图像法物理探究思维，五类思维同步开展训练。

3. 科学探究

读懂沙漠实景探险情境，自主提炼定位需要明确的空间位置；观察导航多路线图，对比不同行驶轨迹，总结路程随路线改变、位移固定不变的规律；解读质点位移有向线段图，分清矢量大

小、方向双重要素；结合直线坐标，借助坐标差值计算位移、判断方向；读取位移 — 时间图像，学会描点作图、从图像获取任意时刻质点位置；完整经历 “生活定位位置 — 导航路线区分路程位移 — 矢量位移计算 — 图像法描述运动” 完整探究流程。

4. 科学态度与责任

沙漠探险、城市出行导航、航天卫星定位都需要精准区分位置、位移，体现本节知识在户外探险、交通出行、航天探测领域的实用价值；物理引入位移矢量修正生活中路程单一描述的局限，说明物理概念会为精准描述客观运动优化革新；图像法把繁杂运动数据直观可视化，简化复杂问题，培养学生利用图像工具简化研究的严谨探究习惯；野外探险精准判断位移能规避迷路风险，树立物理知识保障生命安全的实用意识。

四、教学重难点

重点

1. 位置、路程、位移三者定义，路程与位移核心区分，位移矢量的大小、方向双重属性

2. 一维直线运动位移的坐标计算，位移正负代表的运动方向；位移 — 时间图像基础读图方法

难点

1. 打破轨迹长度等同于位置变化的生活化认知，理解位移仅由初、末位置决定，与运动路径无关

2. 建立矢量思维，分清标量路程、矢量位移的本质区别，理解位移有向线段的物理意义

五、教学方法

1. 情境导入图解法：塔克拉玛干沙漠实景图创设探险定位真实情境，引出位置概念；

2. 路线对比辨析法：手机导航软件界面图多条路线对照，区分路程、位移；

3. 矢量建模讲授法：质点位移示意图讲解有向线段矢量表达；

4. 坐标数理推演法：直线运动坐标位移图推导位移坐标差值计算方法；

5. 图像探究教学法：小车位移 — 时间图像讲解描点作图、图像解读方法；

6. 小组对比讨论法：分组辨析路程与位移的区别、矢量与标量差异。

六、教学资源

粤教版高中物理必修第一册课本；塔克拉玛干沙漠实景图、手机导航软件界面图、质点位移示意图、直线运动的位置和位移坐标图、小车 P 的位移 — 时间图像五张教材配图；路程位移对比填空任务单；直线位移坐标计算课堂练习题；户外探险、卫星定位科普拓展文字资料。

七、教学设计

教学环节

教师活动

学生活动

环节一 坐标系旧知回顾，沙漠实景图引入位置概念（7 分钟）

         1. 带领学生回顾上一节直线坐标系知识点：借助参考系建立坐标系，依靠坐标数值确定物体空间点位，本节课细化描述空间点位的物理量 “位置”，再引入描述位置改变的全新矢量物理量位移。

         2. 展示塔克拉玛干沙漠实景图

         1. 回顾参考系、直线坐标系相关旧知识，记录本节课四大学习板块：位置、路程、位移、位移 — 时间图像，明确课堂学习目标。

         创设探险情境：探险队进入无边沙漠，需要解决身处何方、去往哪里、行进路线三个问题，三个问题分别对应位置、位移、路程三个物理量，抛出探究问题：探险队从营地出发到达沙丘，走长短不同的多条沙路，最终起点终点不变，位置变化是否完全相同？

         3. 组织两分钟同桌交流，教师巡回收集学生固有误区，绝大多数学生认为走的路不一样，位置变化就不一样。

     4. 梳理学生认知局限：路线长短只会改变轨迹总长度，起点、终点固定，空间位置改变是固定的；轨迹长度定义为路程，描述位置改变的专用物理量叫作位移，展示手机导航软件界面图，结合日常驾车路线展开对比分析。

         2. 观看塔克拉玛干沙漠实景图，结合探险情境思考多路线行进的位置变化问题，同桌互相交流原有猜想，标记心中疑问：不同路线为何位置改变相同。

          3. 跟随教师梳理认知局限，建立预判：轨迹长短只影响路程，初末点位决定位置变化。

环节二 导航路线图对比，路程与位移概念辨析（13 分钟）

         1. 展示手机导航软件界面图

         标注多条驾车路线，每条路线轨迹总长度不同，出发地、目的地完全一致；分步给出路程、位移文字定义：路程是物体完整运动轨迹的长度，只存在大小，没有方向；位移专门描述质点从初位置到末位置的空间变化，用起点指向终点的有向

     1. 观看手机导航软件界面图，区分多条不同长度行车路线，完整抄写路程、位移文字定义，记住位移与运动轨迹无关的核心规律。

     2. 观看质点的位移示意图，看懂代表位移的有向线段，同桌互相交流标量、矢量两类物理量差异，梳理路程、位移四点区分要点。

     3. 自主纠正 “运动轨迹长度等于位置变化” 的固有误区，能举例说明曲线运动路程大于位移大小。