序言 物理学：研究物质及其运动规律的科学 教学设计-2024-2025学年高一上学期物理人教版（2019）必修第一册

序言物理学：研究物质及其运动规律的科学教学设计-2024-2025学年高一上学期物理人教版（2019）必修第一册主备人备课成员教学内容分析本节课的主要教学内容来自人教版（2019）必修第一册“序言物理学：研究物质及其运动规律的科学”。教学内容主要包括物理学的定义、物质及其运动的基本概念，以及物理学研究的基本方法。

教学内容与学生已有知识的联系在于，学生在初中阶段已经接触过简单的物理现象和基本的物理概念，如力和运动、能量和能量转换等。此章节内容在此基础上，进一步深化学生对物理学的认识，引导他们理解物理学的学科体系和研究方法，为后续学习打下坚实的理论基础。通过本节课的学习，学生将能够更好地理解物理学在科学体系中的地位，以及物理学对现实世界的影响。核心素养目标分析本章节的核心素养目标主要包括科学思维、科学探究和科学态度。通过学习物理学的基本概念和研究方法，培养学生运用科学思维分析问题的能力，使其能够理解物质世界的运动规律，具备科学探究的意识。同时，课程强调培养学生对物理现象的好奇心和探究欲，形成积极向上的科学态度，激发学生对物理学科的兴趣，为终身学习奠定基础。此外，通过小组讨论和实验探究，增强学生的合作交流和问题解决能力，全面提升学生的物理学科核心素养。重点难点及解决办法本节课的重点是理解物理学的定义、物质及其运动的基本概念，以及物理学研究的基本方法。难点在于如何将这些抽象的概念与学生已有的知识体系相结合，使其能够运用科学方法进行思考和探究。

解决办法及突破策略：

1.利用生动的实例和日常生活中的物理现象，帮助学生形象理解抽象概念，如通过运动场的跑步例子引入速度和加速度的概念。

2.设计小组讨论活动，让学生在交流中互相启发，共同构建对物理学概念的理解。

3.通过实验探究，让学生亲身体验物理规律的发现过程，如在探究物体运动的规律时，组织学生进行小车滑动的实验。

4.引导学生运用科学方法论，如观察、假设、实验和验证，来分析和解决物理问题，强化科学探究的能力。

5.对于难以理解的概念，采用多媒体教学资源，如动画、视频等，进行直观演示，帮助学生突破理解难点。学具准备多媒体课型新授课教法学法讲授法课时第一课时师生互动设计二次备课教学方法与手段教学方法：

1.讲授法：结合课本内容，通过生动的语言和实际案例，引导学生理解物理学的基本概念。

2.讨论法：组织学生进行小组讨论，激发思维碰撞，促进对物理学研究方法的深入理解。

3.实验法：设计相关实验，让学生亲自动手操作，体验物理规律的探索过程。

教学手段：

1.多媒体设备：运用PPT、视频、动画等手段，直观展示物理现象，帮助学生理解抽象概念。

2.教学软件：利用物理模拟软件，让学生在虚拟环境中进行实验操作，提高学习兴趣。

3.网络资源：推荐学生查阅相关物理科普文章和在线课程，拓展知识面，提高自主学习能力。教学过程第一环节：导入新课

（1）同学们，大家好！在我们正式开始学习物理课程之前，我想先请大家思考一个问题：什么是物理学？物理学研究的是哪些方面的内容？请大家踊跃发言，分享一下自己的看法。

（2）学生发言，教师总结：物理学是一门研究物质及其运动规律的科学，它涉及到力、热、光、电、磁等众多领域，是自然科学中最为基础的一门学科。

第二环节：探究课文主旨内容

（1）现在，让我们一起来学习课本中的“序言物理学：研究物质及其运动规律的科学”这一章节，深入了解一下物理学的内涵和特点。

（2）首先，我给大家讲解一下物理学的定义。物理学是研究物质世界最一般规律的科学，它以实验为基础，以数学为表达工具，以寻找物质运动的普遍规律为目标。

（3）接下来，我们通过一个实例来理解物理学的应用：牛顿的万有引力定律。这个定律描述了物体之间的引力作用，它是如何影响我们的生活的呢？比如，我们能够预测卫星的轨道、解释潮汐现象等。

（4）学生讨论：请同学们分成小组，结合课本内容，讨论物理学在生活中的应用，并分享你们的发现。

（5）教师总结：物理学在我们的生活中无处不在，它帮助我们理解世界、改变世界。

第三环节：重点难点讲解

（1）现在，我们来看一下本节课的重点内容：物质及其运动的基本概念。请同学们翻到课本第2页，我们一起来学习力的概念。

（2）力是物体对物体的作用，它可以改变物体的运动状态。那么，力的作用效果有哪些呢？请同学们思考并回答。

（3）学生回答，教师总结：力的作用效果有两个，一是改变物体的运动状态，二是改变物体的形状。

（4）接下来，我们学习难点内容：物理学研究的基本方法。物理学研究方法包括观察、假设、实验和验证等。请同学们举例说明这些方法在物理学中的应用。

（5）学生举例，教师点评：比如，伽利略通过观察教堂里吊灯的摆动，发现了摆的等时性原理；牛顿通过实验和验证，提出了万有引力定律。

第四环节：实验探究

（1）为了让大家更好地理解物理学的探究过程，我们来进行一个简单的实验：测量物体运动的加速度。

（2）实验步骤：将小车放在斜面上，测量小车在不同高度下滑动的加速度。

（3）学生分组进行实验，教师巡回指导。

（4）实验结束后，请同学们根据实验数据，分析物体运动加速度与斜面高度的关系。

第五环节：总结与拓展

（1）通过本节课的学习，我们了解了物理学的定义、物质及其运动的基本概念以及物理学研究的基本方法。

（2）请同学们结合所学内容，思考以下问题：物理学的发展对我们生活有哪些影响？你如何看待物理学在科学体系中的地位？

（3）课后拓展：推荐同学们阅读《物理的进化》一书，了解物理学的发展历程和伟大成就。

第六环节：课后作业

（1）请同学们完成课后习题1、2、3。

（2）预习下一节课内容：第一章《直线运动》。拓展与延伸1.拓展阅读材料：

-《物理学的进化》，作者：乔治·伽莫夫，出版社：生活·读书·新知三联书店。

-《从一到无穷大：科学中的极限与边界》，作者：乔治·伽莫夫，出版社：生活·读书·新知三联书店。

-《物理的挑战：现代物理学中的基本问题》，作者：霍金，出版社：湖南科学技术出版社。

2.课后自主学习和探究：

-研究牛顿的经典力学，了解万有引力定律的发现过程，以及它对现代天文学的影响。

-探索物理学中的守恒定律，如能量守恒、动量守恒等，理解它们在自然界中的普遍适用性。

-学习物理学家伽利略的实验方法和科学精神，分析他是如何通过实验和观察推翻地心说的。

-研究电磁学的发展历程，从法拉第的电磁感应到麦克斯韦方程组的建立，了解电磁波在现代通信技术中的应用。

-考察物理学在量子力学领域的突破，了解普朗克的量子假说和海森堡的不确定性原理，思考它们对现代科技发展的意义。

-结合教材中的物理实验，尝试自行设计简单的物理实验，验证所学的物理定律，如自由落体运动、简谐运动等。

-阅读物理学史相关资料，了解物理学家的生平事迹和科学成就，体会科学家们的探索精神和创新意识。板书设计①重点知识点：

-物理学的定义

-物质及其运动基本概念

-力的作用效果

-物体运动加速度

-物理学研究的基本方法

-观察

-假设

-实验

-验证

②关键词：

-物理学

-物质

-运动

-力

-加速度

-研究方法

-实验探究

③核心句：

-物理学是研究物质及其运动规律的科学。

-力可以改变物体的运动状态和形状。

-物理学研究方法包括观察、假设、实验和验证。

-实验是物理学的基础，数学是表达工具。

板书设计示例：

```

物理学：研究物质及其运动规律

├──基本概念

│├──力

││├──改变运动状态

││└──改变形状

│└──运动加速度

└──研究方法

├──观察

├──假设

├──实验

└──验证

```

板书设计要求简洁明了，通过树状结构展示知识点之间的层次关系，使学生能够直观地理解和记忆课程内容。同时，通过使用不同的颜色和字体，增加板书的艺术性和趣味性，激发学生的学习兴趣和主动性。课后作业1.解释物理学的基本概念，并举例说明物理学在生活中的应用。

示例答案：物理学是研究物质及其运动规律的科学。例如，物理学原理在解释和设计桥梁结构、飞机飞行、电子设备等方面有着广泛的应用。

2.描述力的作用效果，并设计一个简单的实验来验证力的作用。

示例答案：力的作用效果有两个：改变物体的运动状态和改变物体的形状。实验设计：用弹簧测力计拉伸弹簧，观察弹簧长度的变化，验证力可以改变物体的形状。

3.根据牛顿第一定律，解释为什么在没有外力作用下，物体会保持静止状态或匀速直线运动。

示例答案：牛顿第一定律（惯性定律）指出，除非受到外力，否则物体将保持其静止状态或匀速直线运动状态。这是因为物体具有惯性，即抵抗其运动状态改变的特性。

4.利用物理学研究方法，分析并解释一个日常生活中的物理现象。

示例答案：现象：自行车刹车时，捏紧刹车把手可以减慢自行车的速度。

分析：通过增加摩擦力（刹车片与轮胎之间的摩擦），改变自行车的运动状态，使其减速。

5.根据万有引力定律，计算地球和月球之间的引力大小。

示例答案：

地球质量M=5.972×10^24kg

月球质量m=7.348×10^22kg

地球和月球之间的平均距离r=3.844×10^8m

引力常数G=6.674×10^-11N·m^2/kg^2

引力F=G*(M*m)/r^2

F=(6.674×10^-11N·m^2/kg^2)*(5.972×10^24kg*7.348×10^22kg)/(3.844×10^8m)^2

F≈1.982×10^20N

答案：地球和月球之间的引力大小约为1.982×10^20N。

这些课后作业题目旨在让学生通过实际应用和计算，加深对物理学知识点的理解和记忆，提高问题解决能力。同时，题目设计紧密结合课本内容，确保学生能够将所学知识应用于实际问题中。教学反思在上完这节课后，我对整个教学过程进行了认真的反思。我觉得有几个方面做得还不错，但也有一些地方需要改进。

首先，通过引入生活中的实例，帮助学生理解物理学的概念和应用，我觉得这一点做得很好。同学们对物理学的定义和物质运动规律有了更清晰的认识，这为后续学习奠定了基础。

然而，在讲解重点难点时，我发现有些学生对力的作用效果和物理学研究方法的理解还不够深入。我意识到，在以后的教学中，需要更加关注学生的个体差异，针对不同层次的学生进行有针对性的讲解和辅导。

此外，在实验探究环节，虽然同学们积极参与，但实验操作过程中仍存在一些问题。例如，部分同学在测量物体运动加速度时，操作不够熟练，导致数据偏差较大。因此，在今后的实验教学中，我需要加强学生对实验原理和操作方法的指导，提高实验结果的准确性。

在教学方法与手段方面，我发现多媒体设备和教学软件的使用对提高学生的学习兴趣和效果有很大帮助。但在实际操作中，也要注意适度使用，避免过度依赖，以免影响学生对物理本质的理解。

关于课后作业，我觉得题目设计基本符合学生的实际水平，但在批改作业时发现，部分学生对物理现象的分析和解释还不够到位。为了提高学生的分析能力，我计划在下一节课中增加一些针对性强的练习，引导学生运用物理学原理来解释实