G07高中物理一年级单元备课策略示例：高中物理必修1第二章2案例解析5单元内各课教学建议和相应教学难点的教

1、高中物理必修1 第二章匀变速直线运动的研究单元内各课教学建议和相应教学难点的教学情境设计江苏省西亭高级中学 李秀成一、教材编写的顺序和意图（一）教材编写的顺序匀变速直线运动的研究这章节的编写， 承接着第一章的内容， 在第一章内容中主要建立了运动学中的几个基本概念，如位移、速度（瞬时速度） 、加速度等基本概念。 培养学生会使用打点计时器的技能， 并会通过打点计时器的使用来测量物体的瞬时速度。渗透用图象的方法来研究物体的运动。本章共6 节， 前 4 节逐个学习匀变速直线运动的 v-t 、 x-t 、 v-x 关系，并渗透有关的基本方法。第 1节就是实验： 小车速度随时间变化的规律直接使用打点计时器

2、研究小车的速度随时间的变化， 并建立 v- t 图象。 根据 v- t 图象引出匀变速直线运动的概念，接着就是利用图象对匀变速直线运动做一般的分析，得出三个公式。第 5 节“自由落体运动”， 作为一个典型的实例， 对匀变速直线运动进行一次个案研究，也是匀变速直线运动规律的具体应用；最后一节“伽利略对自由落体运动的研究” ，通过展示伽利略关于自由落体运动的研究历史素材，通过前人的工作学习科学探究，揭示科学方法和弘扬科学精神。（二）教材编写的意图首先是教学的内容和要求符合学生认知的过程和能力提升的过程， 考虑到初高中的衔接，做到了循序渐进，步步登高。如在第一章瞬时速度处理的过程中，虽然用到了极限法

3、， 但书本并没有提出极限法的思想， 只是在点间的间距越小时的平均速度越接近中间这点的瞬时速度， 同时在利用 v- t 图象来探究匀变速直线运动的位移与时间的关系时， 也用到了极限法， 书本也是没有提出极限法的思想，只是提出若果把整个运动过程分划得非常非常细， 很多很多小矩形的面积之和就能非常准确的代表匀变速直线运动的位移， 这时很多很多小矩形顶端的 “锯齿形”就看不出来了，这些小矩形合在一起就是一个梯形。再如图象的利用， 本章第一节内容主要是利用实验建立v- t 图象， 第 2 节内容通过图象建立概念和利用图象的斜率探寻匀变速直线运动的速度v 与时间 t 的关系。 第 3 节内容利用图象的面积

4、探寻匀变速直线运动的位移 x 与时间 t 的关系。其次，教材编写的内容改变学生的学习方式，由被动式学习变为主动探究，由学习的客体变为学习的主体。 如本章第 1 节内容就要求学生自主实验， 并通过实验获得数据，作出 v-t 图象。第 2 节中在图 2.2-2 下方设问“ v-t 图象是一条倾斜的直线，物体的加速度有什么特点？直线的倾斜程度与加速度有什么关系？” 通过设置这些问题诱发学生思考， 建构概念。 在第 2 节给出图 2.2-5 ， v-t图象是一条曲线， 并设问 “它的速度怎样变化？在相等的时间间隔内速度的变化量相等吗？物体在做匀变速运动吗？” 第一个设问是直观的， 第二个问题和第三个问

5、题则是引导学生自主理解匀变速运动的概念即加速度不变的运动。再次， 教材的内容通过提供原始材料增强实践意识， 注重科学的方法和思想的渗透， 有效的落实情感态度价值观的教育。本章涉及生活的情境有十多处， 其 中有火车、汽车的运动，飞机的起飞，傻瓜照相机拍照等。二、单元内各课教学建议以及教学难点的教学情境设计（一）第 1 节 探究小车速度随时间变化的规律本节内容为探究实验， 一方面巩固打点计时器的使用、 纸带数据处理和测量瞬时速度的方法， 另一方面是让学生通过研究小车在重物牵引下运动的速度随时间变化的规律， 经历科学探究的活动，学会实验数据的处理方法。学生通过测量小车的速度，做出小车运动的 v- t

6、 图象，通过多组数据的分析， 发现每一组数据描出的几个点都大致落在一条直线上， 初步分析小车速度的变化规律， 即如果没有实验误差， 代表小车速度与时间关系的点真的能够落在某一条直线上。 学生体验从实验研究中获取数据、做出图象、分析图象、寻找规律的科学思维方法，认识图象在研究物理问题中的作用； 与数学公式相比， 图象显得直观、 形象、 生动，让人一目了然， 从而使学生感受到图象法的直观的美。 本节课不要求得出小车运动的加速度，也不要求建立匀变速直线运动的概念。（二）第 2 节 匀变速直线运动的速度与时间的关系本节课是建立在上节实验的基础上，通过分析v-t图象是一条倾斜直线的意 义：无论时间问隔

7、t取得大些还是小些， v/at的值都是一定的，即加速度 不变，由此建构了匀变速直线运动的概念。 除了利用图象可以表示速度与时间的 关系外，也可以利用公式表达匀变速直线运动的速度与时间的关系，由于匀变速直线运动的加速度是不变的，时间间隔也就可以任意取，如果把运动的开始时刻 记为0时刻（t=0）,开始时的速度为v0, t时刻的速度为v,这样加速度就可以 写成a=t匆，由此导出v=，+at。匀变速直线运动可以是匀加速也可以是匀 t- 0减速，通过两个例题来理解 v= vo+at的中的正负号的选取，即公式为矢量式。 同时为了扩展学生的认识，利用书本“说一说” 栏目中列举了的一个加速度变化 的直线运动的

8、例子，通过取较短的相同的时间问隔，来比较这段较短时间问隔内 的平均加速度来进一步加深对物体做变速运动的认识。对于能力基础较好的学 生，可以引导利用极限的方法让学生去理解在 v-t图象中，图象的斜率就表示加 速度。（三）第3节 匀变速直线运动的位移与时间的关系本节课教学虽然匀变速直线运动的位移与时间的关系是教学的重点，但教师不能只盯在最后的公式上，或是公式的应用上，还要落在方法的渗透上。本节课从匀速直线运动的位移等于其 v-t图象中与坐标轴所围成的面积入手，引出匀变 速直线运动的位移与其v-t图象是否有类似的关系？让学生充分讨论、 辨析书本 上的“思考与讨论”，让学生通过小组讨论这种估算的方法。

9、进而在匀变速直线 运动的v-t图象上请学生设置方法估算其运动的位移， 可以发现，在时间问隔取 得较大时，估算的位移比真实的位移要小的多， 但是当把整个运动过程分划得非 常非常细，很多很多小矩形的面积之和就能非常准确的代表匀变速直线运动的位 移，这时很多很多小矩形顶端的“锯齿形”就看不出来了，这些小矩形合在一起 就是一个梯形。进而利用面积来推导公式。这是极限思维在高中物理的又一次应 用，而且以后还会多次使用到。它是一种常用的科学思维方法。在作业的讲评时可以利用 v-t图象推导相邻的相等的时间问隔内位移之差 为定值一一矩形顶端的“锯齿形”的面积；也可以利用公式推导。同时可以利用 v-t图象推导中间

10、时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度；也可以利用公式推导（四）第4节匀变速直线运动的位移与速度的关系本节内容教材直接以子弹加速运动的实例形式呈现，学生利用公式v=vo+at一1和乂= v0t+ 1 at2可以求出子弹离开枪口时的速度，但这不是本题的用意。本题的 2意图是让学生在解决实际问题过程中利用上述两个公式推导出匀变速直线运动 的位移与速度的关系式v2-v02=2ax,然后再求解，同时让学生理解在分析、解决 不需要知道运动时间的问题时，该公式很方便，因此教材仍把它作为一个重要的 关系式。而“例题”教学时，应让学生先画出飞机匀减速直线运动的示意图，建 立运动的情境，再根据已知条件利用公式进

11、行列式计算。并让学生进一步认识对 匀减速直线运动，若取vo方向为正方向时，则vo0, a0。同时匀变速直线运动 涉及到的物理量v。、v、t、a、x, 一般来说，已知其中的三个物理量就可以求出 其余的一个或二个物理量。在匀变速直线运动的3个物理公式应用时均要考虑正 负号，并认识在解决物理问题时分析清楚物理过程是非常重要的。（五）第5节自由落体运动落体运动是一种常见的运动，自古以来许多人都研究过，伽利略对自由落体 运动的研究意义巨大。为便于学生接受， 教材的表达分为两节。本节通过演示和 实验探究，分析得出自由落体运动的规律， 明确重力加速度的意义，使学生对自 由落体运动规律有具体、深入的认识。教学

12、中可以让学生去街头采访，轻重不同的物体哪个下落得快？结果会是多样的！ 为什么会这样？让学生设置实验说明轻 重不同的物体其运动快慢的情境。归纳出生活中的一些落体运动由于受到空气阻 力的影响，导致了一些轻的物体下落得慢。接下来教师演示轻重不同的物体在牛 顿管里有空气和抽成近似真空的情况下运动的情境，进一步认识，若在没有空气阻力作用时，轻重不同的物体，下落一样快。同时建构自由落体运动的概念，提 出自由落体运动运动受力特点一一仅受重力作用。 指出如果物体的重力远大于其 受到的阻力时，此时由静止释放可以近似认为自由落体运动。再接下来，利用重锤的自由下落探究自由落体运动的性质，探究其加速度学生在探究其运动

13、的实验设计相对较为简单，完全可以由学生自主设计并实验性质时，数据处理的方法可以多样，可以作 v-t图象，作x-t2图象，或用相邻的相等时间间隔内位移之差为定值。 最后， 利用书本上一些地点重力加速度的值加深对其的认识。（六）第 6 节 伽利略对自由落体运动的研究本节内容是介绍伽利略研究自由落体运动的科学方法和巧妙的实验构思。 过去把这个教学内容做阅读材料处理， 这次把它单列为一节。 这样做也是出于对过程与方法、 情感态度与价值观这两方面教育目标的重视。 不要以为自由落体的知识已经学过，这节又没有新的物理知识， 从而轻视这节的教学。介绍落体运动的研究历史，主要是介绍伽利略对自由落体运动的研究过程和他的科学思维方法，使学生对自由落体运动的认识上升到更高的层次。本节内容从绵延两千多年的错误入手， 伽利略通过逻辑推理的力量驳斥了亚里士多德的错误观点。 然后介绍在当时的研究过程。 在研究自由落体运动运动前，伽利略先建立了一些概念， 如瞬时速度和加速度等。 然后猜想自由落体的运动规律，由于当时科技技术的落后