第五章 抛体运动 大单元教学设计-2023-2024学年高一下学期物理人教版（2019）必修第二册

第五章抛体运动大单元教学设计-2023-2024学年高一下学期物理人教版（2019）必修第二册学校授课教师课时授课班级授课地点教具教学内容第五章抛体运动，包含以下内容：

1.抛体运动的基本概念：抛体运动的定义、特点及分类。

2.抛体运动的运动规律：抛体运动的速度、加速度、位移等物理量的变化规律。

3.抛体运动的运动方程：抛体运动的速度方程、位移方程、时间方程等。

4.抛体运动的能量守恒：抛体运动过程中机械能的转化与守恒。

5.平抛运动和斜抛运动：平抛运动和斜抛运动的特点、运动规律及其应用。

教材章节：人教版物理必修第二册第五章《抛体运动》。核心素养目标1.科学探究：通过实验观察和数据分析，培养学生的实验设计和问题解决能力，理解抛体运动的基本规律。

2.物理观念：使学生形成正确的物理观念，理解抛体运动中的能量转化和守恒，以及运动的合成与分解。

3.科学思维：培养学生运用数学工具解决物理问题的能力，如通过建立运动方程来分析抛体运动的轨迹和速度变化。

4.科学态度：激发学生对物理现象的好奇心，培养积极探索、严谨求实的科学态度，提高对物理学的兴趣和认识。学习者分析1.学生已经掌握了初中阶段的基础物理知识，包括力的概念、牛顿运动定律、匀速直线运动和匀加速直线运动的规律，以及简单的运动学公式。

2.学生对抛体运动有一定的直观认识，可能对实验和实际应用有较高的兴趣。他们的逻辑思维能力正在发展，能够通过观察和实验来理解物理现象，但可能缺乏将抽象概念与具体实例相结合的能力。学生的学习风格多样，有的喜欢直观演示，有的偏好数学推导。

3.学生可能遇到的困难和挑战包括对抛体运动中曲线运动的理解，以及在解决实际问题时如何正确应用运动方程。此外，学生可能会在理解抛体运动中的能量守恒和运动的合成与分解方面遇到困难，需要通过实例和练习来加强理解和应用能力。教学方法与手段教学方法：

1.讲授法，系统讲解抛体运动的基本概念和运动规律，为学生奠定理论基础。

2.实验法，通过实际操作和观察，让学生直观感受抛体运动的特点，验证理论。

3.讨论法，引导学生探讨抛体运动中的问题，激发思维，培养解决问题的能力。

教学手段：

1.多媒体设备，播放抛体运动动画和视频，帮助学生形象理解运动轨迹。

2.教学软件，利用物理模拟软件进行互动教学，让学生自主操作，观察抛体运动的变化。

3.网络资源，提供在线习题和案例分析，拓展学生视野，增强学习的深度和广度。教学实施过程1.课前自主探索

教师活动：

-发布预习任务：通过在线平台发布预习资料，包括抛体运动的基本概念和运动规律的PPT和视频，明确要求学生预习后能描述抛体运动的特点。

-设计预习问题：设计问题如“抛体运动中，速度和加速度如何变化？”引导学生思考抛体运动的基本规律。

-监控预习进度：通过在线平台的预习测试，监控学生的预习效果。

学生活动：

-自主阅读预习资料：学生阅读资料，理解抛体运动的基本概念。

-思考预习问题：学生针对问题进行思考，尝试用自己的语言解释抛体运动规律。

-提交预习成果：学生通过在线平台提交对预习问题的回答和自己的理解。

教学方法/手段/资源：

-自主学习法：培养学生独立思考能力。

-信息技术手段：利用在线平台，提高预习效率。

-作用与目的：为课堂学习打下基础，提高学习针对性。

2.课中强化技能

教师活动：

-导入新课：通过播放抛体运动的实际案例视频，引出课题。

-讲解知识点：详细讲解抛体运动的运动方程和能量守恒，结合实际抛体运动案例。

-组织课堂活动：分组讨论平抛和斜抛运动的特点，进行实验验证抛体运动规律。

-解答疑问：对学生在讨论和实验中遇到的问题进行解答。

学生活动：

-听讲并思考：学生听讲并思考抛体运动规律在实际中的应用。

-参与课堂活动：学生参与讨论和实验，记录实验数据。

-提问与讨论：学生提出疑问，与同学讨论，共同解决问题。

教学方法/手段/资源：

-讲授法：系统讲解抛体运动的理论基础。

-实践活动法：通过实验验证理论，加深理解。

-合作学习法：培养团队协作和沟通能力。

作用与目的：

-强化学生对抛体运动的理解和技能掌握。

-培养学生的实践操作和问题解决能力。

3.课后拓展应用

教师活动：

-布置作业：布置与抛体运动相关的习题，巩固运动方程的应用。

-提供拓展资源：提供相关物理网站和视频，让学生了解抛体运动在实际生活中的应用。

-反馈作业情况：批改作业，针对学生的错误进行反馈和指导。

学生活动：

-完成作业：独立完成作业，应用所学知识解决问题。

-拓展学习：利用拓展资源，探索抛体运动在不同领域的应用。

-反思总结：总结学习收获，反思学习过程中的不足。

教学方法/手段/资源：

-自主学习法：鼓励学生自主探索，提高学习深度。

-反思总结法：通过反思总结，提升学习效果。

作用与目的：

-巩固课堂学习内容，提升知识应用能力。

-拓宽知识视野，激发学生对物理学的兴趣。拓展与延伸1.拓展阅读材料：

-《抛体运动在体育运动中的应用》：探讨抛体运动在田径、足球、篮球等体育运动中的具体应用，分析运动员如何利用抛体运动原理来优化运动表现。

-《抛体运动与天体物理》：介绍抛体运动在天体物理学中的重要性，例如行星的运动轨迹，以及如何运用抛体运动的理论来解释天体运动现象。

-《抛体运动在工程学中的应用》：讨论抛体运动在桥梁设计、航空航天等领域中的应用，分析如何通过抛体运动原理来优化工程设计。

2.课后自主学习和探究：

-探究不同抛射角度对抛体运动轨迹的影响：学生可以设计实验，通过改变抛射角度，观察和记录抛体运动的轨迹变化，分析角度与轨迹之间的关系。

-研究抛体运动中的能量转化：学生可以探究在抛体运动过程中，动能和势能如何相互转化，并尝试通过实验验证能量守恒定律。

-分析实际抛体运动中的空气阻力：学生在了解理想状态下的抛体运动后，可以进一步探讨空气阻力对抛体运动的影响，以及如何在实际问题中考虑这一因素。

-制作抛体运动模型：学生可以尝试制作抛体运动模型，如弹道炮或斜抛装置，通过实际操作来加深对抛体运动规律的理解。

-探索抛体运动在科学研究中的应用：学生可以研究抛体运动原理在物理学的其他领域，如光学、电磁学中的应用，以及在其他科学领域如生物学、化学中的关联性。

探究主题一：抛体运动的数学描述

-活动建议：学生可以通过数学软件（如GeoGebra）来模拟抛体运动，观察不同参数（如初速度、抛射角度）对运动轨迹的影响，并尝试推导出抛体运动的数学方程。

探究主题二：抛体运动与宇宙探索

-活动建议：学生可以研究航天器发射过程中的抛体运动问题，了解如何通过调整抛射角度和速度来实现航天器的轨道转移。

探究主题三：抛体运动与日常生活

-活动建议：学生可以观察和分析日常生活中的抛体运动现象，如投篮、踢球、投掷等，探讨如何应用抛体运动原理来提高运动技能。

探究主题四：抛体运动与工程设计

-活动建议：学生可以设计简单的抛体运动装置，如弹射器或抛石机，通过实际制作和测试来了解抛体运动原理在工程设计中的应用。

探究主题五：抛体运动与物理学发展

-活动建议：学生可以研究抛体运动在物理学发展史上的地位，了解科学家如何通过研究抛体运动来揭示物理规律，如伽利略对自由落体运动的研究。教学评价与反馈1.课堂表现：

-学生参与度：观察学生在课堂上的参与情况，包括提问、回答问题、参与讨论等，评估学生的主动学习和思考程度。

-注意力集中度：记录学生上课时的注意力集中情况，通过观察学生的眼神、表情和动作，判断学生对课程内容的兴趣和专注度。

-学习态度：评估学生对物理学习的态度，包括对实验、讨论和作业的态度，以及对待困难和挑战的处理方式。

2.小组讨论成果展示：

-讨论内容完整性：检查小组讨论的内容是否全面，是否覆盖了抛体运动的主要知识点。

-讨论深度：评估小组成员对抛体运动规律的深入理解程度，以及能否将理论与实际应用相结合。

-展示效果：观察小组展示时的表达清晰度、逻辑性和说服力，评价其展示的总体效果。

3.随堂测试：

-知识掌握程度：通过随堂测试，评估学生对抛体运动基本概念、运动规律和运动方程的掌握情况。

-问题解决能力：测试中包含应用题，考察学生将理论知识应用于解决实际问题的能力。

-测试结果分析：分析测试结果，了解学生在哪些方面表现优秀，在哪些方面存在不足。

4.课后作业：

-完成情况：检查学生是否按时提交作业，作业是否完整。

-作业质量：评估作业的正确率、解题步骤的清晰度以及逻辑性。

-创新与思考：鼓励学生在作业中提出自己的见解和创新点，评价其独立思考的能力。

5.教师评价与反馈：

-个性化解码：针对每个学生的课堂表现、小组讨论和作业情况，提供个性化的评价和建设性的反馈。

-优点肯定：对学生在学习过程中的优点和进步给予肯定，增强学生的自信心和学习动力。

-改进建议：针对学生的不足之处，提出具体的改进建议，帮助学生找到提升的方向。

-教学调整：根据学生的反馈和学习情况，适时调整教学方法和内容，以更好地满足学生的学习需求。

6.学生自我评价与反思：

-自我认识：鼓励学生对自己的学习过程进行自我评价，反思在课堂学习、小组讨论和作业中的表现。

-学习策略：指导学生总结有效的学习策略，如预习、复习的方法，以及如何高效参与课堂活动。

-学习目标：帮助学生设定明确的学习目标，鼓励他们为实现目标而努力。

7.家长反馈与沟通：

-家长反馈：通过家长会或家长通讯，收集家长对课程和学生学习情况的反馈。

-家校沟通：与家长保持良好的沟通，共同关注学生的学习进展，讨论学生的成长和发展。教学反思在设计并实施关于抛体运动的这一章节的教学后，我深感教学过程中的每一个环节都是对学生理解力和应用能力的考验。从学生的反馈和教学效果来看，有几个方面我认为是值得反思和改进的。

首先，在课前预习环节，我发现虽然学生能够按照要求阅读资料并提交预习成果，但他们在预习过程中的深度思考不够。未来，我计划在预习任务中增加一些思考性问题，引导学生更深入地思考抛体运动的基本概念和规律。

其次，课堂上的小组讨论是一个活跃的学习环节，但我也注意到有些小组在讨论时偏离了主题，或者讨论的深度不够。我应该在讨论前更加明确讨论的目标和方向，同时也要加强课堂管理，确保每个小组都能围绕核心问题进行深入讨论。

在随堂测试环节，我发现一些学生对抛体运动的理解还停留在表面层次，对运动方程的应用也不够熟练。这提示我需要在课堂上更多地强调基础知识的巩固，同时增加一些实际案例的分析，帮助学生更好地理解和应用知识。

关于实验活动，虽然学生参与的热情很高，但我也发现实验设备的不足和实验设计的局限性影响了实验效果。我计划在未来的教学中，优化实验设计，增加实验的互动性和探究性，让学生在实验中真正体验到物理学的魅力。

在教学方法和手段上，我使用了多媒体教学和实验法，这些方法确实提高了学生的学习兴趣，但我认为还可以进一步挖掘信息技术的潜力，比如利用在线模拟软件来模拟抛体运动，让学生更直观地观察运动过程。

在与学生的互动中，我也发现了一些问题。有些学生在课堂上不敢提问，或者提的问题比较表面。我需要创造一个更加开放和鼓励提问的课堂氛围，让学生敢于提出自己的疑问和想法。

最后，我认识到教学评价和反馈是一个持续的过程，不仅仅是对学生学习的评价，也是对教师教学方法的评价。我需要更频繁地收集学生的反馈，及时调整教学策略，确保教学活动能够真正满足学生的学习需求。典型例题讲解1.一物体从地面以初速度v0水平抛出，忽略空气阻力，求物体落地时速度的大小和方向。

答案：设物体落地时速度大小为v，落地时竖直方向速度为vy，根据能量守恒定律，有：

1/2mv0^2+1/2mvy^2=1/2mgH

解得vy=√(2gH+v0^2)

落地时速度的方向与水平方向的夹角θ满足：

tanθ=vy/v0

故落地时速度的大小为v=√(v0^2+vy^2)，方向与水平方向的夹角θ为arctan(vy/v0)。

2.一物体以初速度v0从高度H处斜上抛出，抛射角为α，忽略空气阻力，求物体落地时速度的大小和方向。

答案：设物体落地时速度大小为v，落地时竖直方向速度为vy，水平方向速度为vx，根据能量守恒定律，有：

1/2mv0^2+1/2mvy^2=1/2mgH

解得vy=√(2gH+v0^2sin^2α)

根据初速度和抛射角，vx=v0cosα

落地时速度的大小为v=√(vx^2+vy^2)，方向与水平方向的夹角θ满足：

tanθ=vy/vx

故落地时速度的大小为v=√(v0^2+2gHsin^2α)，方向与水平方向的夹角θ为arctan(vy/vx)。

3.一物体以初速度v0从地面水平抛出，忽略空气阻力，求物体落地时的位移。

答案：设物体落地时水平位移为x，竖直位移为y，根据运动学公式，有：

x=v0t

y=1/2gt^2

落地时，y=H，解得t=√(2H/g)

将t代入x的表达式，得到x=v0√(2H/g)。

4.一物体从高度H处自由落体，落地后反