大学物理教学设计：质点运动的描述

1、.教学设计 1：质点运动的描述【授课内容】：质点运动的描述【所在章节】：第一章：质点运动学 /第 1 节：质点运动的描述【授课对象】：学校理工科专业本科学生（一年级下学期）【教学学时】：1 学时（ 50min）一、学情分析（一）教材内容分析本节段内容是大学物理教材开篇质点运动学中的内容，是研究物体的位置随时间而改变的物理量。要描述物体的运动，首先要对实际物体建立一个物理模型，最简单的的质点模型。由于运动的相对性，描述质点运动时必须明确所选择的参考系。 为了准确的、定量的描述质点的运动，还要建立坐标系。对质点运动描述的学习，是大学生认识和了解质点运动学的基础，是对物体运动快慢描述的理解。能够深刻

2、理解速度、加速度的概念和含义，对于后续力学部分的知识理解奠定良好的基础。（二）学生特征分析本节课授课对象是大学一年级学生，开设时间为大一下学期，学生有高中物理学对于物体运动的知识基础，有大一上学期高等数学学习的根基，已经掌握和运用微积分解决常用问题。在学生知识背景和体系中， 通过微积分的方式来理解和掌握速度、 加速度等概念，将过去学习的平均量转换为瞬时量，需要从物理思维上引导学生进行转换。学习质点运动的描述有学生过去的知识背景作为铺垫，但也会受制于学生过去的思维方式。所以在授课中不断将数学思想贯穿于解决物理问题尤为重要，不仅要讲授清楚速度这一概念，更应该将微积分这一工具授予学生，让它成为物理学

3、中的好工具、好伙伴。二、教学目标设计（一）知识与技能1、理解参考系的选取在物理中的作用，会根据实际情况选定参考系；2、理解位置矢量、位移、速度、加速度的概念及矢量性；3、准确区分速度、速度变化量、加速度；4、培养学生对微积分这一工具的综合运用能力。（二）过程与方法1、体会物理模型在探索生活现象中的作用，让学生将生活实际与物理概念相联系，通过几个具体的例子引发学生对物理的思考和兴趣；;.2、通过利用微积分推导速度、加速度的表达式，引导学生了解微积分在解决物理问题中的应用，掌握速度、加速度的大小及方向的表示。（三）情感与价值观1、在质点运动的描述学习过程中，利用生活现象激发学生的求知欲望，激励学生

4、的探索精神；2、将生活中问题物理化，将物理问题数学化，培养学生综合联想和思维发散能力，并通过本节段的学习促进自身思维的发散和逻辑的提升。三、教学内容设计（一）内容纲要1、质点、参考系、位置矢量、位移；2、质点运动的平均速度、瞬时速度；3、质点运动的加速度。（二）教学重点1、速度的物理意义和计算方式；2、加速度的概念，速度、速度变化量、加速度的区别。（三）教学难点速度、加速度的理解。四、教学策略分析（一）教学策略方法1、现象归纳法列举生活中熟知的有关快慢的事例，让学生直观的感受到描述物体运动快慢的方式。将相似的生活现象加以归纳， 提炼成物理中的运动学问题，从而提出速度、 加速度的概念，并进一步学

5、习和掌握速度的定义、内涵、计算方法等。让学生在思考问题的驱动下进行学习，在完成问题思考的过程中掌握应掌握的知识点。2、迁移教学法带领学生回忆高中所学的有关速度的知识，对于物体运动快慢的描述，在原来知识构架的基础上，将物理问题数学化， 建立数学模型， 用微积分的思想去解决瞬时速度的计算。利用中学物理知识基础促进本节段质点运动速度的理解，起到举一反三、触类旁通的正迁移效果。3、举例教学法在授课过程中，进一步促进学生对质点运动的速度、加速度的了解，能够对相关概念的认识更具直观性，从理论联系实际的角度出发，列举一系列与之相关的事例进行讲解，引发学生的兴趣，促进学生对教学内容的理解和掌握。;.（二）教学

6、手段1、课堂讲授对重点和难点问题通过公式推导分析、物理意义对比来说明问题，注重课堂气氛的调节和学生学习兴趣的培养。2、多媒体辅助利用多媒体课件（ PPT）进行视频、动画的展示，将复杂问题现象更形象的展示给学生。3、板书本节课有重要概念和公式的讲授和理解，结合授课过程中重点和难点，进行板书公式的推导和讲解，进一步促进学生对相关知识的理解。五、教学过程设计（一）教学过程索引师生活动教学内容设计意图播放刘翔一 110m 栏视频，、询问 学生通 过生活什么 判断刘 翔事的输赢？例 给出日食 的导图片，引导学生入分析 日食的 原新课因及 其星体 运动的描述。通过生活中常见的现象去总结问题，进而构建物理模

7、型导入新课内容，此举有利于促进学生对现象的观察，提高对课程的兴趣。;.引导 学生 回二忆高中 对速 度、的计算方式。内平均速度和瞬容推时速度的区别演和计算方式。知询问 学生 如识何去计 算某 一迁分析高中对运动描述的局限性： 更多的是描述某个移个瞬间物体 的过程量，而对于瞬时状态的描述缺乏有效方法。速度？讲授大学物理中能够涉及到的关于质点、 运动方位置矢量、速度、加速度等概念。学生是学习的主体，使用迁移教学，在学生原来知识构架的基础上，引发学生对瞬时速度计算方式的思考，从而进一步将微积分引入到课堂，讲解相关知识。推导出 速度 的计算公式，写出三速度的表达式，、并给出 速度 和内速率的区别，以容

8、精及几种 不同 的讲符号表 示的 含对义。授 课过 程比中，通过互动的分析方式不 停的 引导学生 思考 和讨论。1、位置矢量： r xi yjzk2、位移：r rB r A ( xB i yB jzB k ) ( xA i y A jzA k )( xBxA )i( yByA ) j( zBzA )k3、平均速度： vrr2r1tt2t1vdrdx i dy j dz k、 瞬时速度：dtdtdtdt4vx i vy j v zk5、平均加速度：、 瞬时加速度 a limvdv6tdtt 0不同表达式之间的区别和联系dr 、 drd r、dtdtdt讲授重点难点内容，促进学生的理解和吸收。通过

9、公式推导、事例介绍，加深学生对重难点知识的掌握。;.消化所学新四知识，并做到、给出 一个已 知学以致用。通例过所学知识题质点 运动方 程精求解 速度的 例对该例题进析行一步步分题，引导学生思归析、求解，掌纳考和求解在理解讲解的过程中，注意已知量和待求量的联握利用所学总结系，通过学生提问的方式， 引发学生对例题的思考，知识解决速自觉地利用求导的思路解决问题。度计算问题。通过将课堂五知识和科技结合 当下科 技前沿应用相、发展，介绍速度结合，提高学知识的计 算在正 负生学习的兴拓电子对撞机、列趣和积极性。展创车速度测量、宇在知识总结新宙飞 船对接 方过程中，进一提面的应用。总结运动学中常见的两大基本

10、问题的求解方式：步加深学生高对知识的理解应用。给学 生布置 一课堂讲解内容争取当堂六定的 练习题 和让学生吸收、思考题，对课堂课消化，但是仍内容 进行练 习后需要课后的思总结，并在课下考学生 练习的 过练习加深对知识的巩固，夯程中通过 QQ作业：布置作业本与本节知识对应的习题作业。思考题有利实群、微信等方式思考 1：微积分求解质点运动的速度、加速度？知于学生查阅及时 解答学 生思考 2：速度传感器在动车中如何测动车速度？识资料，增强对遇到的问题。知识的兴趣。（二）教学板书设计;.六、教学评价评价等级（权重）分教评 价标准自评师项目优秀良好一般较差评知1、理解速度、加速度的含义，计算式，能够区识

11、分瞬时量和平均量。10853理2、对位移、速度、加速度矢量性的理解。10853解3、对给定的质点运动，可以通过微积分的方式掌计算速度、加速度。10853握思4、通过对生活现象的分析提出问题、解决问题。10853维5、能够利用所学知识求解例题中质点运动的速10853锻度、加速度。炼6、学会微积分思想（数学思维）解决物理问题。提10853升情7、课堂上积极参与，积极思维，积极动手、动10853感脑，发言次数多;.态8、学习过程中能够紧跟教学思路，拓展思维，10853度愉悦的接受新知识9、对质点运动学兴趣浓厚，提出了有深度的问10853题。10、课堂调查： 书面写出你在学习本节课时所遇到的困难，10853向教师提出较合理的教学建议。七、教学反思本节课的教学设计主要有3 个特点：（一）教学流程设计上符合认知规律采用观看生活事例，使学生对运动快慢有直观的认识，引发思考尽快进入学习状态。这种由日常现象进入课堂的方式会大大提高学生学习接受的程度，对于促进教学效果提升大有裨益。（二）鼓励学生知识迁移通过引导学生回忆高中