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）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。能够深刻理解速度、加速度的概

2、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，让它成为物理学中的好工具

3、、好伙伴。（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，激励学生的探索精神；2、将生活中问

4、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。（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。（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

5、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

6、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。（一）教学过程索引师生活动教学内容设计意图一、生活事例导入新课播放刘翔 110m栏视频，询 问学生通过什么 判断刘翔的输 赢？给出日食的图 片，引导学生分 析日食的原因及 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

7、。二、内容推演知识迁移引导学生回忆 高中对速度的计 算方式。平均速度和瞬时 速度的区别和计 算方式。询问学生如何 去计算杲一个瞬 问物体的速度？分析高中对运动描述的局限性：更多的是描述某个过学生是学习的 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 时速度计算力 式的思考，从 而进一步将微 积分引入到课 堂，讲解相关 知识。程量，而对于瞬时状态的描述缺之有效方法。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。三、内容精讲对比分析推导出速度的计 算公式，写出速 度的表达式，并 给出速度和速率 的区别，以及几 种/、同的符号表 示的含义。授课 过程

8、中，通过互 动的方式不停的 引导学生思考和 讨论。1、位置矢量：r = xi + yj + zk2、位移：F = & rA =(XBi +yB j + ZBk) (xAi +yAj +Za2 = (Xb -XA)i +(yB -yA)j +(Zb -ZA)k3、平均速度：京=9=匕At t2 -t1- dr* dx, dy r , dz;一一一、 v_ . .i + , j+ . k4、瞬时速度：dt dt dt dt=vxi + vv j + vzk xy jz5、平均加速度:6、瞬时加速度a = ljm9v=E3 Atdt不同表达式之间的区别和联系 工、立、 酬dt dtdt讲授重

9、点难点 内容，促进学 生的理解和吸 收。通过公式 推导、事例介 绍，加深学生 对重难点知识 的掌握。四、例题精析归纳总结给出一个已知质 点运动方程求解 速度的例题，引 导学生思考和求 解在理解讲解的过程中，注意已知量和待求量的联系， 通过学生提问的方式,引发学生对例题的思考,自觉 地利用求导的思路解决问题。消化所学新知 识，并做到学 以致用。通过 所学知识对该 例就进行少 步分析、求解， 掌握利用所学 知识解决速度 计算问题。五、知识拓展创新提高结合当下科技发 展，介绍速度的 计算在正负电子 对撞机、列车速 度测量、宇宙g 船对接方面的应 用。总结运动学中常见的两大基本问题的求解方式：通过将课

10、堂知 识和科技前沿 应用相结合， 提高学生学习 的兴趣和积极 性。在知识总 结过程中，进 加深学生 对知识的理解 应用。六、课后思考夯实知识给学生布的练习题和思考 题，对课堂内容 进行练习总结， 并在谍r学生练 习的过程中通过 QQ群、微信等 方式及时解答学 生遇到的问题。作业：布置作业本与本节知识对应的习题作业。 思考1：微积分求解质点运动的速度、加速度？ 思考2:速度传感器在动车中如何测动车速度？课堂讲解内容 争取当堂让学 生吸收消化， 但是仍需要课 后的练习加深 对知识的巩 周，思考题有 利于学生查阅 资料，增强对 知识的兴趣。（二）教学板书设计评价项目等级（权重）分自评教评价标准优秀良

11、好较差师评知识1、理解速度、加速度的含义，计算式，能够区分瞬时量和平均量。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，可以通过微积分掌的方式计算速度、加速度。10853握思维4、通过对生活现象的分析提出问题、解决问题。10853锻炼5、能够利用所学知识求解例题中质点运动的速度、加速度。10853提升6、学会微积分思想（数学思维）解决物理问题。10853情感态度7、课堂上积极参与，积极思维，积极动手、动脑，发言次数多108538、学习过程中能够紧跟教学思路，拓展思维，愉悦的接受新知识108539、对质点运动学兴趣浓厚，提出了有深度的问题。1085310、课堂调查：书面写出你在学习本节课时所遇到的困难，向教师提出较合理的教学建议。10853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