1.1 质点 参考系 教学设计-2026-2027学年高一上学期物理人教版必修第一册

该高中物理教学设计聚焦“质点”和“参考系”核心知识点，通过雄鹰翱翔、足球滚动视频导入，创设“描述运动困难”问题情境，以初中参照物知识为支架，衔接高中参考系概念，构建从具体实例到抽象模型的思维脉络。 特色在于问题驱动与模型思想深度融合，通过地球公转自转、足球香蕉球等实例辨析质点条件，强化科学思维中的模型建构，结合高铁硬币、“桥流水不流”情境探究参考系，培养科学探究能力，为教师提供清晰教学流程，助力学生理解理想化模型与运动相对性。

人教版高中物理必修一 第一章 运动的描述 第一节 质点 参考系 教学设计 物理组：xxx 2026年8月 目录 一、教材分析 二、学情分析 三、指导思想 四、核心素养和三维教学目标 五、教学重难点 六、教学流程 七、教学方法 八、教学仪器及用具 九、课时安排 十、教学过程 十一、板书设计 十二、评价反思 一、教材分析 本节课是人教版高中物理必修一第一章"运动的描述"的第一节，是学生进入高中物理学习的开篇第一课，具有初高中衔接和物理思维启蒙的双重作用。本节课内容涵盖两个核心知识板块：物体和质点、参考系。 "物体和质点"是学生接触到的第一个理想化物理模型。教材通过雄鹰翱翔、足球滚动等实例，引导学生发现描述物体运动的困难在于物体各部分运动情况不同，进而引出在特定问题中可以忽略物体的大小和形状，将其简化为一个有质量的点——质点。教材通过地球、火车、足球、乒乓球、花样滑冰运动员等一系列"思考与讨论"，让学生逐步认识到：物体能否看成质点，与物体本身的大小无关，而取决于所研究的问题；当研究物体自身转动或具体动作时，不能看成质点。教材还明确指出质点是一种科学抽象、理想化模型，并对比了质点与几何中点的异同，帮助学生建立物理模型的思维方法。 "参考系"是在初中"参照物"基础上的延伸和规范。教材通过高铁窗台上立硬币的情境，让学生体会同一物体选择不同参考系时运动描述可能不同，从而理解参考系的选取原则：可以任意选取，但应以观测方便和描述简单为原则，通常选择地面或相对地面静止的物体为参考系；比较两个物体的运动必须选择同一参考系。 本节课在整个高中物理中具有奠基性作用：质点模型的建立为后续所有运动学和力学问题的研究提供了基本方法，参考系的选择是描述一切运动的前提。同时，本节课渗透的"理想化模型"思想和"运动相对性"观念，是贯穿整个高中物理的重要科学思维方法。 二、学情分析 本节课的教学对象是刚升入高一的新生，他们具有以下特点： 1. 知识基础：学生在初中已学过"参照物"的概念，知道运动和静止是相对的，对"描述运动需要选标准"有生活化的认识。但初中阶段从未接触"质点"概念，对"理想化物理模型"完全陌生，也不理解为什么要把真实物体简化为一个点。 2. 思维特点：学生习惯于从生活直觉出发认识物体，容易认为"很小的物体才能看成质点，很大的物体不能"，对"物体能否看成质点取决于研究问题而非物体本身大小"这一核心判断标准需要反复辨析。学生对"旋转""动作"等涉及物体自身运动的问题缺乏敏感度，容易在研究香蕉球、乒乓球旋转、花样滑冰等情境中错误地将物体看成质点。 3. 模型思维：学生在初中物理中较少接触理想化模型，对"科学抽象"的方法不熟悉，可能会困惑"现实中不存在质点为什么还要学"，需要教师明确理想化模型在物理学中的重要价值。学生也容易混淆物理中的"质点"与几何中的"点"，需要通过对比帮助理解。 4. 学习兴趣：本节课实例丰富（雄鹰、足球、地球、火车、高铁硬币等），贴近生活，学生参与讨论的积极性较高。但高一新生刚从初中过渡，课堂表达和逻辑论证能力有待培养，需要教师通过层层设问引导学生逐步深入思考。 三、指导思想 本节课以物理学科核心素养为导向，坚持"从生活走向物理，从问题探究建立模型"的教学理念。通过学生熟悉的生活实例（雄鹰翱翔、足球滚动、地球公转、火车过桥、高铁硬币等）创设问题情境，让学生在观察和思考中发现描述运动的困难，自然引出质点和参考系的概念。 教学中突出"理想化模型思想"和"运动相对性观念"两条主线：模型思想方面，通过"为什么要简化→什么条件下可以简化→简化后是什么"的递进式探究，让学生理解质点模型建立的必要性和条件，初步掌握物理学中理想化模型的研究方法；相对性观念方面，通过高铁硬币、桥流水不流等情境，让学生在不同参考系的对比中深化对运动相对性的理解。 注重学生主体参与，将教材中的"思考与讨论"设计为课堂小组讨论环节，让学生在辨析中自主建构判断标准。同时关注初高中衔接，在学生已有"参照物"知识的基础上自然延伸到"参考系"，降低认知门槛，帮助学生平稳过渡到高中物理学习。 四、核心素养和三维教学目标 （一）核心素养 1. 物理观念：建立"质点"的概念，理解质点是忽略大小和形状、用来代替物体的有质量的点；建立"参考系"的概念，理解运动的相对性，知道描述物体运动必须选择参考系。 2. 科学思维：通过对雄鹰、足球、地球、火车等实例的分析，培养抽象概括能力和理想化模型思维；通过"物体能否看成质点"的辨析，培养具体问题具体分析的辩证思维能力；通过不同参考系下运动描述的对比，培养多角度思考问题的能力。 3. 科学探究：通过"观察与思考""思考与讨论"等环节，引导学生从现象中发现问题、提出假设、分析论证，培养科学探究的意识和能力。 4. 科学态度与责任：通过质点模型的学习，体会物理学"化繁为简、抓住本质"的研究方法，感受科学抽象的魅力；通过运动相对性的学习，培养辩证唯物主义世界观，认识到物理规律与参考系选择的关系。 （二）三维教学目标 1. 知识与技能：理解质点的定义和物体可看成质点的条件，能正确判断具体问题中物体能否看成质点；知道质点是理想化物理模型，了解质点与几何中点的区别；理解参考系的概念，知道参考系的选取原则，能根据不同参考系判断物体的运动状态。 2. 过程与方法：经历从生活实例到物理概念的抽象过程，初步掌握理想化模型的研究方法；通过对多个实例的辨析讨论，学会"具体问题具体分析"的思维方法；通过对比不同参考系下的运动描述，学会从多角度分析物理问题。 3. 情感态度与价值观：感受物理与生活的密切联系，激发学习高中物理的兴趣；通过模型建构体会物理学的简洁美和科学方法的价值；通过运动相对性的学习培养辩证思维，树立科学的世界观。 五、教学重难点 教学重点： 1. 质点的概念及物体可看成质点的条件； 2. 判断具体问题中物体能否看成质点； 3. 参考系的概念及参考系的选取原则； 4. 理解运动的相对性，能根据参考系判断物体运动状态。 教学难点： 1. 理解"物体能否看成质点取决于所研究的问题，而非物体本身的大小"； 2. 在涉及物体自身转动或具体动作的问题中，准确判断不能将物体看成质点； 3. 理解质点是理想化物理模型，体会理想化模型的科学方法； 4. 在具体情境中灵活选择参考系，准确描述物体的运动状态。 六、教学流程 1. 课前导入：以雄鹰翱翔和足球滚动两个实例引入，提出"如何准确描述物体运动"的问题，引发认知冲突。 2. 物体和质点：通过研究雄鹰从黑龙江飞到西藏的时间，引出质点概念；通过地球、火车、足球、乒乓球、运动员等一系列讨论，归纳物体可看成质点的条件；明确质点是理想化模型，对比质点与几何点的区别。 3. 参考系：回顾初中参照物知识，通过高铁窗台上立硬币的情境引出参考系概念；讲解参考系的选取原则；通过古诗"桥流水不流"和索道缆车等实例巩固参考系的应用。 4. 课堂小结：梳理质点和参考系的核心知识。 5. 课堂练习：通过四道选择题检测学习效果，强化判断方法。 七、教学方法 讲授法、问题驱动法、讨论探究法、案例分析法、对比辨析法、讲练结合法。 八、教学仪器及用具 多媒体课件、电脑及投影仪、白板。 九、课时安排 1课时（共45分钟）。完成物体和质点、参考系两个知识板块，含课堂讨论和课堂练习。 十、教学过程 （一）课前导入（5分钟） 1. 教师展示雄鹰在空中翱翔的视频，提问："雄鹰拍打翅膀在空中翱翔时，你是否可以准确地描述它的运动呢？" 2. 教师再展示足球在地上滚动的视频，提问："足球在地上滚动时，你是否可以准确地描述它的运动？" 3. 学生思考讨论后，教师追问："对以上两个实例，之所以我们不能准确描述出翱翔的雄鹰和滚动的足球的运动，你认为困难和麻烦出在哪里呢？" 4. 学生回答，教师总结：任何物体都有一定的大小和形状，物体各部分的运动情况一般说来并不一样。我们有时候关注物体各部分的运动，有时关注物体的整体运动，因此如何描述物体的运动要看我们关注的问题是什么。 5. 教师引出课题：今天我们就来学习描述运动的第一个重要概念——质点，以及描述运动的前提——参考系。 （二）物体和质点（20分钟） 1. 质点概念的引入（4分钟） 教师提问："如果我们研究雄鹰从我国黑龙江飞到西藏所用的时间，雄鹰的形状大小会有影响吗？" 学生思考回答：雄鹰的大小相对于飞行距离可以忽略，对飞行时间几乎没有影响，可以看作"点"的运动。 教师给出质点定义：忽略物体的大小和形状，用来代替物体的、有质量的点叫做质点。 教师强调质点的两个要点：①忽略大小和形状；②具有质量（这是与几何点的根本区别）。 教师给出物体可看成质点的条件：物体的大小和形状对所研究问题的影响可忽略不计时。 2. 物体能否看成质点的辨析（10分钟） 教师依次展示四组"思考与讨论"，组织学生分组讨论后汇报： 讨论一：对于"很大"的地球——①研究地球绕太阳公转的时间时，地球能否看成质点？②研究地球自转（昼夜交替）时，地球能否看成质点？ 学生讨论后明确：公转时地球大小相对于日地距离可忽略，能看成质点；自转时需要关注地球各部分的运动，不能看成质点。 讨论二：对于"很长"的火车——①研究火车从北京到上海的运行时间时，火车能否看成质点？②研究火车通过一座桥梁（或电线杆）的时间时，火车能否看成质点？ 学生讨论后明确：前者火车长度相对于路程可忽略，能看成质点；后者火车长度与桥梁长度可比，不能忽略，不能看成质点。 讨论三：对于"很小"的足球和乒乓球——①研究足球的运动轨迹或飞行时间时，足球能否看成质点？②研究"香蕉球"怎么形成时，足球能否看成质点？③研究乒乓球的旋转时，乒乓球能否看成质点？ 学生讨论后明确：研究轨迹和时间时能看成质点；研究香蕉球的形成（涉及足球自身旋转）和乒乓球旋转时，不能看成质点。 讨论四：对于"旋转"的运动员——①研究花样滑冰运动员的旋转动作时，运动员能否看成质点？②研究跳水运动员的翻转动作时，运动员能否看成质点？③研究运动员从起跳到入水的时间时，运动员能否看成质点？ 学生讨论后明确：研究旋转、翻转等自身动作时不能看成质点；研究运动时间时能看成质点。 教师引导学生归纳结论：物体能否看成质点与物体本身的大小和形状无关，关键看所研究的问题中物体的大小和形状是否可以忽略；当研究问题涉及物体自身转动或具体动作时，物体不能看成质点。 3. 质点是理想化模型（4分钟） 教师提问："日常生活中是否存在质点？"学生思考后回答：不存在。 教师明确：质点是一种科学抽象，是一种理想化的物理模型。现实中并不存在真正的质点，但在特定问题中，将物体简化为质点可以抓住主要矛盾、忽略次要因素，使问题大大简化。这是物理学中重要的研究方法。 教师进一步提问："物理中的质点和几何中的点有哪些异同？" 学生讨论后教师总结：相同点——都是没有形状和大小的点；不同点——质点是实际物体的抽象表示，具有物体的全部质量，是一个相对的物理概念；几何中的点没有质量，仅表示位置，而且应该绝对的小。 教师强调：引入质点模型的意义在于，它是我们学习高中物理后遇到的第一个理想化模型，后续还会遇到光滑水平面、轻绳、轻杆、点电荷等理想化模型，希望同学们逐步掌握这种科学方法。 4. 质点部分即时巩固（2分钟） 教师快速提问："研究地球公转时地球能看成质点吗？研究乒乓球旋转时呢？"学生集体回答，教师点评强化判断标准。 （三）参考系（12分钟） 1. 回顾初中知识（2分钟） 教师引导学生回顾："初中我们学过，要描述一个物体是运动的还是静止的，要看选定哪个物体作为标准，被选作标准的物体叫做什么？"学生回答：参照物。 教师追问："同一个物体是运动还是静止，取决于什么？"学生回答：取决于所选的参照物，说明运动和静止是相对的。 教师引出：初中所说的"参照物"是通俗说法，在高中物理中我们称之为"参考系"，本质相同。 2. 参考系的概念（3分钟） 教师展示高铁列车情境：甲同学和乙同学第一次乘高铁，把一枚硬币立于窗台上。甲同学说"硬币静止不动"，乙同学却说"硬币是运动的"。提问："你认为甲乙同学的说法谁对谁错？" 学生讨论后明确：两人的说法都对——甲以车厢（或自己）为参考系，硬币位置不变，是静止的；乙以地面（或窗外景物）为参考系，硬币随列车运动，是运动的。 教师给出参考系定义：为了确定物体的位置和描述物体运动而被选做参考的物体叫做参考系。要描述一个物体的运动，首先要选定某个其他物体做参考，观察物体相对这个物体的位置是否随时间变化，以及怎样变化。 3. 参考系的选取原则（4分钟） 教师讲解参考系选取的五条原则： （1）参考系可以任意选取； （2）应以观测方便和使运动的描述尽可能简单为原则； （3）通常选择地面或相对地面静止的物体为参考系； （4）参考系选取不同，对物体运动的描述可能不同； （5）比较两个物体的运动情况，必须选择同一参考系才有意义。 教师特别强调：以后凡是说到运动，都应该首先选择参考系，常默认为地面或相对地面静止的物体为参考系。 4. 参考系应用实例（3分钟） 教师展示南北朝傅翕的诗句"空手把锄头，步行骑水牛。人在桥上走，桥流水不流。"提问："桥流水不流"一句应理解成选择了什么为参照物？ 学生思考讨论后回答：以水为参考系（水被看作静止），则桥相对于水在运动，所以说"桥流水不流"。 教师再展示索道缆车情境：对于正在乘坐索道缆车观光的某游客，以下说法正确的是？A.以自己为参考系，看到对面的山迎面走来；B.以对面的山为参考系，自己静止不动；C.以自己为参考系，看到同一缆车里的人向对面的山不断靠近；D.以所乘坐的缆车为参考系，看到两边的青山绿树向身后走去。 学生分析后明确：A正确（以自己为参考系，山相对自己靠近）；B错误（以山为参考系，自己在运动）；C错误（同一缆车里的人相对自己静止）；D正确（以缆车为参考系，两边景物向后退）。答案为AD。 （四）课堂小结（3分钟） 教师引导学生回顾本节课核心内容： 1. 质点：把物体简化为一个有质量的点；条件是所研究问题对物体大小和形状的影响可忽略不计；质点是理想化物理模型。 2. 参考系：为描述物体位置和运动而被选做参考的物体；参考系可任意选取，通常选地面；选择不同参考系，对运动的描述可能不同；比较运动须选同一参考系。 3. 核心方法：理想化模型法、具体问题具体分析。 （五）课堂练习（5分钟） 教师展示四道课堂练习题，学生独立完成后教师点评： 1. （子弹旋转问题）关于子弹运动的说法正确的是： A.研究子弹旋转对飞行的影响时可看做质点； B.研究子弹射击百米外靶子所用时间时不可以看做质点； C.无论研究什么问题都可以看做质点； D.能否看做质点取决于所研究的问题。 答案：D。 教师点评：研究旋转时不能看成质点，研究飞行时间时可以看成质点，关键看研究的问题。 2. 下列说法正确的是： A.不能把运转中的地球视为质点，而可以把原子核视为质点； B.计算公交车通过路旁一根电线杆的时间时，可以把公交车视为质点； C.研究"神舟十号"绕地球运行周期时可视为质点，研究与"天宫一号"交会对接过程则不能； D.研究平直赛道上飞驰的F1赛车的速度时，可把赛车视为质点。 答案：CD。 教师点评：A错误，地球公转时可看成质点；B错误，公交车长度相对于电线杆不可忽略；C、D正确。 3. "桥流水不流"选择的参照物是： A.水 B.桥 C.人 D.地面。 答案：A。 4. 乘坐索道缆车的游客，正确说法是： A.以自己为参考系看到对面的山迎面走来； B.以对面的山为参考系自己静止不动； C.以自己为参考系看到同一缆车里的人向对面的山靠近； D.以所乘坐的缆车为参考系看到两边青山绿树向身后走去。 答案：AD。 教师根据学生答题情况，针对易错点再次强调判断方法。 十一、板书设计 1.1 质点 参考系 一、物体和质点 1. 质点：忽略大小和形状，用来代替物体的有质量的点 2. 条件：物体的大小和形状对所研究问题的影响可忽略不计 3. 判断关键：取决于研究的问题，不取决于物体本身大小 涉及自身转动或具体动作时 → 不能看成质点 4. 质点是理想化物理模型（科学抽象） 与几何点区别：质点有质量，几何点无质量 二、参考系 1. 定义：为描述物体位置和运动而被选做参考的物体 （初中"参照物"的规范说法，本质相同） 2. 选取原则： ① 可任意选取 ② 以观测方便、描述简单为原则 ③ 通常选地面或相对地面静止的物体 ④ 选取不同，运动描述可能不同（运动是相对的） ⑤ 比较两物体运动须选同一参考系 十二、评价反思 本节课作为高中物理的开篇第一课，教学设计有以下特点： 1. 问题驱动层层深入：以雄鹰翱翔和足球滚动的"描述困难"引入，自然引出质点概念；再通过地球、火车、足球、乒乓球、运动员等由大到小、由静到动的多组实例，让学生在反复辨析中自主建构"物体能否看成质点取决于研究问题"的判断标准，避免了教师单向灌输。 2. 模型思想重点突出：本节课是学生第一次接触理想化物理模型，教学设计专门安排了"质点是理想化模型"环节，不仅讲清质点的定义和条件，更引导学生理解"为什么要建立模型""模型的价值是什么"，并对比质点与几何点的区别，为后续学习其他理想化模型奠定方法论基础。 3. 初高中衔接自然：参考系部分从学生已有的"参照物"知识出发，通过高铁硬币的生动情境自然延伸到"参考系"，降低了认知门槛。古诗"桥流水不流"和索道缆车等实例既有趣味性又有挑战性，能有效激发学生思考。 4. 讲练结合及时巩固：每部分知识后安排即时提问，课末安排四道有层次的课堂练习，覆盖质点判断和参考系应用两大重点，便于教师及时掌握学情、查漏补缺。 不足之处：本节课实例较多，课堂讨论环节可能耗时较长，1课时的安排需要教师精准把控时间，尤其是四组"思考与讨论"不宜每组都展开过长，可根据学生反应灵活取舍。此外，部分学生可能对"理想化模型"的理解停留在表面，需要在后续教学中通过更多实例（如光滑面、轻绳等）反复强化这一科学方法。质点判断中，学生容易在"研究自身转动/动作"的情境中出错，建议课后布置针对性练习加以巩固。 学科网（北京）股份有限公司 $