资源简介

主题一 运动和力
第一节 运动的描述 教学设计案例
课程内容 第一节 运动的描述
课程类型 理实一体课 课时 2 学时
教材内容分析 本节主要让学生通过对运动概念的学习，知道宇宙间的万物都在不断地运动着，理解运动的相对性。经历质点物理模型的建构过程，了解质点的概念，体会模型建构的思维方式，认识物理模型在探索自然规律中的作用。学习时间和时刻、路程和位移、速率和速度（平均速度、瞬时速度）、标量和矢量等概念，理解它们的区别。通过实验，测量运动物体的速度，体会数学方法在物理研究中的重要作用。
学情分析 学生在初中以前都学习过参考物、时间、路程、平均速度的概念，但是没学习过质点、时刻、位移、瞬时速度等概念，不知道速度概念为什么这样定义等问题，因此这些概念和物理模型、比值定义方法等是本节的重点。时刻、位移和瞬时速度的概念及其测量方法，是本节教学的难点。
教学目标 1．建构运动、时间和时刻、路程和位移、速率和速度（平均速度、瞬时速度）、标量和矢量等概念，形成世界是物质的、物体都是相对运动的、物体的运动状态是可以定量准确描述的等物理观念,并能了解其在生产生活中的应用，能运用其描述生产、生活中的相关运动现象，解决估算物体的速度等实际问题。
2．通过建构质点物理模型，学会建构物理模型的方法，知道建构物理模型可以把复杂抽象的问题简单化、理想化，突出主要因素，揭示事物的本质。了解用比值定义速度的方法，体会数学方法在物理研究中的作用。初步了解通过实验进行科学探究的方法。
3．通过用打点计时器测量瞬时速度的探究实验和观察用光电门传感器测量瞬时速度的演示实验，增加对瞬时速度的感性认识，通过测量瞬时速度探究实验和课后实践活动，增强实验观察、操作技能等物理学科核心素养。
4．通过测量速度实验，初步体会精益求精的工匠精神，初步形成合作交流的意识。了解我国高速铁路、北斗卫星导航系统、青藏铁路等建设成就，增强民族自豪感。通过了解我国古代的历法和计时法，增强家国情怀。
教学重点 让学生了解建构质点模型的原因和方法，建构时刻、位移和瞬时速度等概念，了解测量瞬时速度的方法。
教学难点 建构时刻、位移和瞬时速度等概念，了解测量瞬时速度的方法。
教学策略 让学生通过自主学习、合作学习、探究学习了解新知识，形成新观念。
主要教法 启发式讲授、演示实验、组织合作学习
主要学法 观察演示实验、进行实验探究、小组讨论学习
教学资源 多媒体课件展示系统、打点计时器、纸带、计算机、数据采集器、光电门传感器等数字信息系统、斜面、小车、挡光片、刻度尺等。
课堂实施
教学 环节 教学内容 教师活动 学生活动 设计意图
课前 准备 1. 什么是质点？ 2. 为什么要建构物理模型？ 3. 什么是速度？为什么这样定义？什么是比值定义法？ 4. 什么是平均速度？什么是瞬时速度？ 5. 如何用打点计时器测量瞬时速度？ 6. 自己在实验中的测量结果与平均值的差异是多少？ 7. 大国工匠张新停的操作精度是多少？ 8. 用光电门传感器测量瞬时速度的原理和特点是什么？ 9. 什么是速率？ 10. 生活中有哪些地方用得着速度或速率的概念？ 1. 安排学生进行预习（阅读教材、观看老师提供的微课视频）。 2. 就学生提出的问题进行有针对性地备课，准备在课堂上学生讨论时给予指导。 对教材和教学视频进行学习和思考，并与同学讨论其中发现的问题，将疑问反馈给老师。 让学生通过课前自主学习，发现自己不理解的问题，准备到课堂上与同学讨论，与老师交流，解决疑问。
课堂 实施 新课引入 创设情境：2017年6月26日，两列具有完全自主知识产权的“复兴号”动车组列车在京沪高铁正式双向首发，标志着中国标准动车组新时代的到来。2017年9月21日，“复兴号”动车组在京沪高铁率先实现350 km/h的速度运营，使我国成为世界上高铁商业运营速度最高的国家。当风驰电掣的列车从身边驶过时，人们都会不由自主地惊叹：“它开得真快呀！” 展示图片、提问： 怎样才能更准确地描述它跑得有多快呢？ 思考 激发学生学习动力，明确学习目标
新课教学 在物理学中，要准确地描述物体的运动状态，首先需要明确一些概念。 宇宙中的物体都是相对运动的，在描述物体的运动状态时，要选择一个物体或系统作为参考。这些被选择作参考的物体或系统，称为参考系。 讲述、提问： 初中为了判断物体的运动和静止，总要选取某一物体做为标准。这个作为标准的物体叫什么？ 回答： 参照物 与初中所学知识相衔接
实际物体（如列车、汽车）的运动都比较复杂，为了便于研究此类问题，需要对实际物体进行简化，突出影响问题的主要因素，忽略次要因素。 因此有时对物体的运动描述，只需突出物体的质量及其占据空间的某一位置这两个主要因素，把物体看作一个有质量的点。这种用来代替物体的有质量的点，称为质点。质点是物理学中的一种物理模型。 例如，在北京和上海之间往返的“复兴号”动车组17辆编组的超长版列车总长度约439.9 m，由于从北京到上海的总里程约1 318 km，因此列车的长度仅约为总里程的万分之三。 提问： 如果在一张地图上，北京到上海之间的直线距离约为30 cm，则该列车在此地图上应该大约画多大？ 回答： 0.1 mm 引导学生建构质点概念
建构物理模型是物理学中常用的一种研究方法，它能把复杂抽象的物理问题简单化、理想化，从而突出主要因素，忽略次要因素，简明扼要地揭示事物的本质。物理学中所有定律、原理其实都是针对物理模型而言的。 物理模型一般可分为物质模型、过程模型等。质点就是从物质实体中抽象出来的最简单的一种物质模型。 讲述 倾听 进行科学方法教育
当研究此列车经过南京大胜关长江大桥长1 615 m的跨水面正桥的运动问题时，由于列车长度约为跨水面正桥长度的四分之一，这时就不能把列车简化为质点。 展示图片、讲述 倾听 让学生了解物理模型的适用范围
学生自主学习“北斗卫星导航系统”。 展示图片、巡视、答疑 阅读、学习 了解我国先进的通信技术
时刻和时间是物理学中描述物体运动时经常使用的两个重要物理量。例如在跑步比赛时，运动员必须在发令枪声响起后才能起跑。枪声响起的瞬间就是一个时刻，即起跑时刻。运动员身体躯干抵达终点线垂直面的瞬间就是另一个时刻，即撞线时刻。 展示教材图1-1-6，提问： 此图所示为一次比赛中运动员撞线时刻的情景。图中摔倒的运动员是否赢得了该次比赛？ 小组讨论，合作学习，回答： 摔倒的运动员得了冠军。 建构时刻与时间概念，并能应用其解决问题。
如果用数学中的数轴来表示时间，那么这个数轴就称为时间轴。在时间轴上可以用点来表示时刻，用线段来表示时间。 在国际单位制中，时间的单位是s（秒）。 如教材图1-1-7所示的时间轴上标出了我国著名短跑运动员苏炳添在2018年国际田联男子100 m比赛时的起跑时刻、撞线时刻及比赛成绩。 展示教材图1-1-7、提问： 图中所示苏炳添的比赛成绩约为多少？ 回答： 9.90 s 了解数学方法中的图像法。
学习图1-1-8所示物理学中，有关时刻和时间的常用描述方法，如第2 s初、第3 s末、第1 s内、2 s内等。 展示教材图1-1-8、提问：你知道第2 s末是指哪个时刻吗？ 了解、记忆 了解时刻和时间的常用描述方法。
让学生通过自主学习，了解我国古代的历法和计时法。 提问： 你知道我国古代一个时辰有多长吗？ 自主学习、回答： 2 小时 了解我国优秀传统文化
从北京去上海，可以选择不同的交通工具，既可以坐高铁，也可以开汽车走高速公路，还可以乘飞机。使用不同的交通工具，运动轨迹是不一样的，但是，就位置的变动来说，都是由北京到达了东南方向直线距离约1 100 km的上海。 在物理学中，位移表示质点的位置变化，用几何学中的有向线段来表示。当质点从A点运动到B点时，从初位置A到末位置B作一条有向线段，这条有向线段即表示质点在运动中发生的位移。 展示图片、讲述 倾听、记忆 建构位移概念
有向线段的长度表示位移的大小，有向线段的方向表示位移的方向。在物理学中，把既有大小，又有方向的物理量称为矢量。 位移是矢量，常用字母s表示。在国际单位制中，位移的单位是m（米）。 在物理学中，路程表示质点运动轨迹的长度。在图1-1-10中，对于不同的路径，质点的路程分别是曲线ACB、ADB、AEB的长度。路程只有大小，没有方向。在物理学中，只有大小，没有方向的物理量，称为标量。 讲述 倾听、记忆 建构矢量、标量、路程概念。
一位同学放学后从学校大门口开始，先向东走了400 m，又转弯向南走了300 m，回到家中 提问：在这段时间里，该同学的位移大小是多少？方向是什么？ 回答： 位移大小是500 m，方向为向东偏南37°或向南偏东53°。 练习应用位移概念解决问题。
在一次100米短跑比赛中，运动员甲在8 s内跑过了64 m；运动员乙在6 s内跑过了54 m。 提问：这两位运动员谁跑得更快？如何比较？ 学生回答需要计算两运动员的速度。 引导学生思考为什么要用位移除以时间。
在物理学中，将物体的位移s与发生这个位移所用时间t的比值称为物体的速度。 指出当比较两个事物时，需要统一条件。讲解速度公式的物理意义、单位、方向规定。 听讲 让学生了解为什么要引入速度的概念。
用两个或多个已知物理量的比值定义新物理量的方法，称为比值定义法，它是一种数学方法。 讲解 听讲 了解比值定义法这一数学方法。
两位运动员的速度分别是多少？谁跑得快？ 提问并指导学生计算 计算并回答 学习新知识后，马上进行巩固。
物体在某段时间（或位移）内运动的平均快慢程度，称为平均速度。 如“复兴号”动车组350 km/h的运营速度，指的就是列车在某段时间里的平均速度。 讲解平均速度概念 听讲 在前面所学基础上，进一步指明公式的意义，为下一步学习打基础。
在物理学中，把运动物体经过某一位置（或某一时刻）的速度，称为瞬时速度。 讲解瞬时速度的概念 听讲 强调本节重点内容。
实验探究：用打点计时器测量瞬时速度。以学习小组为单位，先用打点计时器打出一条纸带，然后共同探究纸带上的某一点对应的瞬时速度是多少？ 布置任务：每位同学都计算出该组指定的一点的瞬时速度，算出平均值，比较差异等。 巡视、指导。 根据教材上的提示，以小组为单位进行实验探究。比较自己的计算结果与平均值的差异。 让学生通过合作学习探究纸带上某一点对应的瞬时速度。
大国工匠张新停的事迹，操作精度可以达到1 μm。 展示图片，讲解 观看、听讲、体会工匠精神 适时地增强学生的工匠精神。
用光电门传感器测量瞬时速度的实验。让学生观察，更换挡光片后，测得的瞬时速度值是否相同？思考所测结果分别是什么时刻的瞬时速度、通过观察本实验中数据的采集与处理的过程有什么感受等问题。 演示、提问 观察、回答 给学生展示测量瞬时速度的另一种方法，帮助学生突破难点。
速度的大小称为速率。生活中汽车仪表盘上的速度计显示的就是速率的大小。 了解生活中常见物体的可达速率、交通警察的测速方法等。 展示图片、讲解 观看、听讲 让学生将物理与生活相联系，了解物理知识的应用。
自由讨论 本节的主要内容讲完了，同学还有哪些疑问，自由提问，小组讨论，自由抢答。 组织学生自由提问、讨论，或回答问题。 向老师提出自己的疑问、回答同学的问题。 通过思想的碰撞，发展学生质疑创新的核心素养。
归纳总结 本节学习了速度（平均速度和瞬时速度）的概念，学习了速度的计算和测量方法，提高了测量瞬时速度的技能，增强了工匠精神。 归纳总结本节所学内容。 听讲、记忆 帮助学生巩固所学。
课后 提升 书面作业
实践活动
板书 设计 略。
评价 反馈 本节课堂上学生回答问题的得分，待批改学生作业后，与评语一并及时反馈给学生。
教学 反思 反思本节的授课过程中是否考虑到新旧知识的衔接？是否注意由浅入深地进行引导？教学难点的处理方法是否恰当？是否调动了全体学生的学习积极性？是否采用了合作学习、探究学习的教学策略？是否给学生提供了思维方法指导？学生是否进行了动手实践活动？是否注重了学生正确价值观、爱国主义思想等的培养？思考自己的讲授、启发、提问、组织、指导、回答等方面有哪些需要改进的地方。
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