2024-2025学年新教材高中物理 第四章 运动和力的关系 第四节 力学单位制教案 新人教版必修1

2024-2025学年新教材高中物理第四章运动和力的关系第四节力学单位制教案新人教版必修1授课内容授课时数授课班级授课人数授课地点授课时间教学内容分析本节课的主要教学内容来自2024-2025学年新教材高中物理第四章《运动和力的关系》的第四节，主题为“力学单位制”。教学内容主要包括：介绍国际单位制中力学的基本单位（米、千克、秒），并探讨这些单位在描述物体运动和受力情况中的应用；讲解力的单位牛顿的定义及其与其他基本单位的换算关系；通过实验和例题，让学生理解并掌握如何在实际问题中使用力学单位制进行计算。

教学内容与学生已有知识的联系在于，学生在之前的学习中已经掌握了基本的物理概念，如长度、质量、时间等，并对物体运动有了初步的认识。此外，学生在数学课程中学习过的单位换算，为本节课学习力的单位换算打下了基础。通过本节课的学习，学生可以将这些知识综合运用，更深入地理解物体运动和力的关系，并为后续学习牛顿运动定律等内容打下坚实的基础。核心素养目标本节课的核心素养目标旨在培养学生以下几方面的能力：首先，通过学习力学单位制，提高学生运用物理知识解决实际问题的能力，强化科学探究与创新意识；其次，培养学生运用数学工具进行物理计算和单位换算的能力，提升逻辑推理与数学建模的核心素养；再次，通过小组讨论和实验操作，增强学生团队合作与交流表达的素养；最后，通过引入力学单位制的发展历程，激发学生对科学本质的理解，培养科学态度与责任感，使学生在掌握物理知识的同时，形成正确的价值观和世界观。这些目标与新教材的要求紧密相连，旨在全面提升学生的学科核心素养。教学难点与重点1.教学重点

（1）力学单位制的基本单位：米、千克、秒的掌握，以及这些单位在物体运动和受力描述中的应用。

-举例：解释速度、加速度、力等物理量如何用这些基本单位表示。

（2）牛顿的定义及其与其他基本单位的关系，以及在实际问题中的换算。

-举例：1牛顿等于1千克·米/秒²，通过例题演示如何进行力的单位换算。

（3）运用力学单位制进行物理计算，特别是单位换算的正确方法和步骤。

-举例：给出一个涉及速度、时间和力的计算题，指导学生完成单位换算并得出正确答案。

（4）通过实验和实际案例分析，理解力学单位制在解决实际物理问题中的重要性。

-举例：设计一个简单的实验，测量物体受力后的加速度，并使用力学单位制进行数据分析和解释。

2.教学难点

（1）理解力学单位制中的基本单位与导出单位之间的关系。

-难点解析：学生需要理解牛顿单位是如何从基本单位导出的，以及如何在不同情境下应用这些单位。

（2）正确进行单位换算，特别是涉及到多步骤换算时。

-难点解析：学生在进行单位换算时容易混淆步骤，需要通过具体例题和练习，帮助学生掌握换算规律。

（3）将理论应用于实际问题的能力，如从实验数据中提取有用信息并使用力学单位制进行有效分析。

-难点解析：学生可能对如何将实验数据与物理量的单位联系起来感到困惑，需要通过实验指导和问题解答来突破这一难点。

（4）理解力学单位制对于物理定律统一表达的重要性。

-难点解析：学生需要理解为什么需要统一的单位制，以及它在国际科学交流中的作用。教学方法与策略1.选择适合教学目标和学习者特点的教学方法

针对本节课的核心素养目标和高中生的认知特点，采用以下教学方法：

（1）讲授法：通过教师对力学单位制的基本概念、牛顿的定义及其换算关系进行讲解，使学生系统地掌握相关知识。

（2）讨论法：组织学生进行小组讨论，探讨力学单位制在解决实际问题中的应用，培养学生的科学探究和团队协作能力。

（3）案例研究：通过分析实际案例，使学生了解力学单位制在现实生活中的应用，提高学生运用物理知识解决实际问题的能力。

（4）项目导向学习：设计具有挑战性的项目任务，让学生在完成项目过程中，自主探究力学单位制相关知识，提高学生的实践操作能力。

2.设计具体的教学活动

（1）角色扮演：让学生扮演科学家，探索力学单位制的发展历程，激发学生对科学本质的理解。

（2）实验：设计力学单位制相关的实验，让学生通过亲自动手操作，加深对力学单位制的理解。

（3）游戏：设计单位换算游戏，让学生在轻松愉快的氛围中掌握单位换算方法。

（4）小组竞赛：组织小组之间的单位换算竞赛，激发学生的学习兴趣，提高学生的参与度。

3.确定教学媒体和资源的使用

（1）PPT：制作精美的PPT课件，将抽象的物理概念和公式以图片、动画等形式展示，便于学生理解和记忆。

（2）视频：播放与力学单位制相关的科普视频，帮助学生形象地了解力学单位制的发展和应用。

（3）在线工具：利用物理学科在线学习平台，提供丰富的学习资源，方便学生随时查阅资料和进行自主学习。

（4）实物模型：展示力学单位制相关的实物模型，让学生更直观地感受物理量的单位。教学流程本节课的教学流程分为课前、课中和课后三个阶段，共计45分钟。

1.课前准备（5分钟）

（1）教师准备：

-精心设计教学PPT，内容包括力学单位制的基本概念、牛顿的定义及换算关系等；

-搜集与力学单位制相关的科普视频和实物模型；

-准备实验器材，设计实验流程。

（2）学生准备：

-预习课本，了解力学单位制的基本知识；

-完成教师布置的预习作业，初步了解单位换算的方法。

2.课中教学（35分钟）

（1）导入（5分钟）

-教师通过展示实物模型，引导学生思考：我们是如何描述物体运动的？从而引出力学单位制这一概念。

（2）基本概念讲解（10分钟）

-讲解力学单位制的基本单位（米、千克、秒）；

-解释牛顿的定义及其与其他基本单位的关系；

-举例说明如何运用力学单位制进行物理量的表示和计算。

（3）实验探究（10分钟）

-学生分组进行实验，测量物体受力后的加速度；

-教师巡回指导，解答学生在实验过程中遇到的问题；

-学生通过实验数据，体会力学单位制在解决实际问题中的应用。

（4）小组讨论与分享（10分钟）

-学生以小组为单位，讨论实验结果和单位换算方法；

-各小组分享讨论成果，互相学习，共同提高。

（5）案例分析（5分钟）

-教师呈现一个涉及速度、时间和力的实际案例，引导学生运用力学单位制进行分析；

-学生通过分析案例，巩固所学知识，提高解决实际问题的能力。

3.课后巩固（5分钟）

（1）布置作业：

-设计单位换算练习题，巩固学生对力学单位制的掌握；

-布置一道综合性的计算题，要求学生运用所学知识解决实际问题。

（2）学生自主复习：

-通过观看科普视频、查阅资料等方式，深入了解力学单位制的发展历程；

-反思课堂所学，总结自己在单位换算方面的不足之处。学生学习效果1.知识与技能：

-掌握了力学单位制的基本单位（米、千克、秒）及其在物体运动和受力描述中的应用；

-理解了牛顿的定义及其与其他基本单位的关系，能够进行力的单位换算；

-学会了运用力学单位制进行物理量的计算，特别是单位换算的正确方法和步骤；

-通过实验操作和案例分析，提高了将理论应用于实际问题解决的能力。

2.过程与方法：

-通过小组讨论和分享，学会了合作学习，提高了沟通交流能力；

-通过实验探究，培养了观察、分析和解决问题的能力；

-通过观看科普视频和实物模型展示，加深了对物理概念的理解和记忆；

-通过综合性的计算题训练，提升了逻辑思维和数学建模能力。

3.情感态度与价值观：

-增强了对物理学科的兴趣，激发了科学探究的热情；

-认识到了科学统一单位制的重要性，培养了尊重科学、追求真理的态度；

-通过学习力学单位制的发展历程，理解了科学发展的连续性和创新性，形成了正确的科学观。

4.学习策略与习惯：

-养成了预习和复习的好习惯，提高了自主学习能力；

-学会了合理安排学习时间，提高了学习效率；

-通过完成课后作业和反思，培养了自我评价和自我完善的能力。教学反思与改进在本次教学活动中，我发现学生们对力学单位制的理解和应用还存在一些问题。首先，部分学生在单位换算时还是显得有些困惑，尤其是在多步骤换算中。这可能是因为我在讲解时没有足够地强调换算规律，导致他们在实际操作时感到困难。为此，我计划在未来的教学中，增加一些专项的换算练习，让学生多加练习，以便熟能生巧。

此外，小组讨论环节中，我发现有的小组在分享时表达不够清晰，这可能影响了他们之间的交流效果。我觉得我应该在学生讨论时更多地给予指导，教他们如何更好地表达自己的观点和倾听他人的意见。接下来，我会设计一些专门的口语表达训练，提高学生的交流表达能力。

在实验探究环节，虽然学生们积极参与，但有些学生对实验数据的处理还不够熟练。我意识到，在实验前我应该更加详细地讲解实验步骤和数据记录方法，让学生在实验过程中更加得心应手。针对这一点，我将在下一次实验前加强实验操作的指导，确保学生能够顺利进行实验并准确处理数据。

在情感态度与价值观方面，我注意到有的学生对物理学科的兴趣还不够浓厚。为了激发他们的学习兴趣，我打算在教学中加入更多生活实例，让学生感受到物理学科的实用性和趣味性。同时，通过讲解物理学史，培养学生尊重科学、追求真理的态度。

为了更好地评估教学效果，我将在课后设计一些反思活动，如让学生填写教学反馈表，了解他们在学习过程中的困惑和需求。同时，我也会认真分析学生的作业和考试成绩，找出教学中的不足之处，并制定相应的改进措施。板书设计1.标题：力学单位制

-重点：米、千克、秒；牛顿定义与换算

2.教学内容结构

-基本单位：

-米（长度）

-千克（质量）

-秒（时间）

-力的单位：

-牛顿（N）

-1N=1kg·m/s²

-单位换算：

-例题展示

-换算规律总结

-实际应用：

-实验数据

-案例分析

3.教学难点与重点

-难点：

-多步骤单位换算

-实验数据与单位的应用结合

-重点：

-力学单位制的基本概念

-牛顿单位的定义及换算

4.艺术性与趣味性

-使用不同颜色的粉笔，区分重点和难点内容；

-设计图形或符号，如用牛顿的符号“N”作为装饰，增加趣味性；

-列表或流程图形式展示单位换算步骤，使结构更清晰。

板书设计力求简洁明了，条理分明，通过不同的颜色和图形，突出教学重点和难点，同时激发学生的学习兴趣和主动性。作业布置与反馈1.作业布置

-单位换算练习题：设计10道单位换算题目，包括长度、质量、时间等基本单位的换算，以及牛顿与其他单位之间的换算。

-综合计算题：布置一道涉及速度、时间和力的综合计算题，要求学生运用力学单位制进行计算。

-实验报告：要求学生根据实验探究活动，撰写实验报告，包括实验目的、原理、步骤、数据记录、结果分析等。

-思考题：布置一道与力学单位制相关的思考题，引导学生深入思考力学单位制在实际应用中的重要性。

2.作业反馈

-及时批改作业：对学生的作业进行及时批改，确保每位学生的作业都能得到及时反馈。

-指出存在问题：在批改作业时