牛顿运动定律的应用+作业设计方案 高一上学期物理人教版（2019）必修第一册

《牛顿运动定律的应用》作业设计方案一、作业设计的目标牛顿运动定律在高中物理里那可是相当重要的内容，就像盖房子的地基一样。作业设计的主要目标呢，首先是让学生能够熟练掌握牛顿运动定律的公式，像F=ma这些，并且能准确地把它们应用到各种实际问题里去。其次呢，要培养学生分析问题和解决问题的能力，让他们看到一个物理场景，就能知道用哪个定律来解决。最后，希望能激发学生对物理学科的兴趣，让他们觉得物理不是干巴巴的公式，而是能解释生活中很多有趣现象的魔法。我以前教过一个学生叫小李，这孩子特别聪明，但是对物理的兴趣不是很大。有一次上课讲牛顿第二定律的时候，我拿了个小推车，在推车上放了不同重量的东西，然后让同学们分析我用多大的力能让车达到一定的加速度。别的同学都在那儿热烈讨论，就小李在那儿发呆。我就问他怎么回事，他说觉得这些公式太枯燥了，不知道学了有啥用。所以我就想啊，作业要是设计得好，像小李这样的学生就能发现物理的乐趣。二、作业类型与内容1.基础型作业(1)公式记忆与简单计算-默写牛顿三大运动定律的公式，并且写出每个字母代表的物理量和单位。比如牛顿第二定律F=ma，F代表力，单位是牛顿（N），m代表质量，单位是千克（kg），a代表加速度，单位是米每二次方秒（m/s²）。这就像记电话号码一样，得先把这些基本的东西牢牢记住。-做一些简单的计算题目。例如：一个物体质量为5kg，受到一个10N的力，求它的加速度。这种题目就是直接套公式，让学生熟悉公式的运用。我给学生们讲的时候就说，这就好比你知道了钥匙（公式），现在要去开一扇简单的门（题目）。(2)概念理解填空-关于牛顿运动定律的概念填空。比如：牛顿第一定律表明，一切物体在没有受到力的作用时，总保持（静止状态或匀速直线运动状态）。这有助于加深学生对定律基本概念的理解。2.拓展型作业(1)情境分析题-给出一些实际的物理情境，让学生分析其中涉及的牛顿运动定律。比如说，汽车突然刹车的时候，车上的人会向前倾，这是为什么呢？这就需要学生用牛顿运动定律来解释。我记得有一次，我给同学们讲这个例子的时候，还现场表演了一下，假装在汽车里突然刹车的样子，同学们都笑得不行，但是也都记住了这个知识点。-一个小球在光滑的斜面上滚动，分析小球的受力情况以及它的运动状态变化符合哪个牛顿运动定律。这种题目就比基础型的稍微难一点，需要学生在脑海里构建物理模型。(2)实验设计题-设计一个验证牛顿第二定律的实验方案。要求写出实验器材、实验步骤、需要测量的数据以及如何根据测量数据得出结论。这可就考验学生对定律的理解和动手能力了。我给学生们讲的时候就说，这就像你要当一个小科学家，自己去探索牛顿定律的奥秘。小李刚开始的时候觉得特别难，但是在我的指导下，他慢慢发现其实也挺有趣的。3.探究型作业(1)生活中的物理现象探究-让学生去观察生活中与牛顿运动定律有关的现象，然后写一篇小报告。比如说，观察跳远运动员起跳和落地的过程，分析其中牛顿运动定律的应用。小李对这个作业特别感兴趣，他去操场看了好多跳远的同学，还回来跟我说，他发现运动员起跳的时候，脚用力蹬地，地给脚一个反作用力，这就是牛顿第三定律的体现。他写的报告特别详细，还画了图来解释呢。-探究电梯启动和停止时人的感受与牛顿运动定律的关系。这个作业可以让学生更深入地理解牛顿运动定律在日常生活中的无处不在。(2)物理模型构建与分析-给定一个复杂的物理场景，比如一个游乐园里的过山车，让学生构建物理模型，分析过山车在运行过程中各个阶段涉及的牛顿运动定律。这需要学生综合运用所学知识，并且要有很强的逻辑思维能力。三、作业难度分层1.对于学习能力较弱的学生-重点放在基础型作业上。在公式记忆与简单计算方面，可以多做一些类似的练习题，直到熟练掌握公式的运用。对于概念理解填空，允许他们参考课本，但是要逐渐减少依赖，提高自己的理解能力。在做简单计算题目时，如果遇到困难，可以向老师或者同学请教。2.对于中等学习能力的学生-在完成基础型作业的基础上，认真完成拓展型作业。在情境分析题中，要能够准确地找出物理情境中的关键信息，运用牛顿运动定律进行分析。在实验设计题方面，要保证实验方案的合理性和可行性。可以和同学合作完成，互相交流想法，提高自己的能力。3.对于学习能力较强的学生-要高质量地完成基础型、拓展型作业，并且在探究型作业中有更深入的探索。在生活中的物理现象探究中，除了观察现象和分析定律的应用，还可以尝试从定量的角度去分析，比如计算运动员起跳时的力大概是多少。在物理模型构建与分析作业中，可以对模型进行优化，考虑更多的因素，并且能够用简洁明了的语言解释复杂的物理过程。四、作业评价方式1.教师评价(1)对于基础型作业-在公式记忆与简单计算方面，主要检查公式的默写是否正确，计算结果是否准确。如果公式默写正确且计算无误，就给予表扬，比如在作业后面写上“很棒，公式掌握得很扎实！”如果有错误，就指出错误的地方，并且让学生重新做一遍。-在概念理解填空作业中，检查概念的填写是否准确。如果准确，给予肯定，要是不准确，要详细解释概念的含义，让学生重新思考并填写。(2)对于拓展型作业-在情境分析题中，评价学生对物理情境的分析是否合理，是否准确地运用了牛顿运动定律。如果分析合理且逻辑清晰，给予高分，并且可以在课堂上分享优秀的答案。如果分析存在问题，要指出问题所在，引导学生正确分析。-在实验设计题方面，评价实验方案的完整性、合理性以及创新性。如果实验方案完整、合理且有一定的创新性，就给予表扬，并且可以让学生在实验室里按照自己的方案进行实验。如果存在不足，要提出改进的建议。(3)对于探究型作业-在生活中的物理现象探究作业中，评价学生观察的细致程度、对现象的分析是否深入以及报告的撰写质量。如果观察细致、分析深入且报告撰写有条理，就给予优秀的评价。如果存在不足，要引导学生如何进一步观察和分析。-在物理模型构建与分析作业中，评价模型构建的准确性、对物理过程分析的全面性以及解释的清晰度。如果这些方面都做得很好，就给予肯定和鼓励，要是有问题，要帮助学生完善模型和分析。2.学生自评-在完成基础型作业后，让学生自己检查公式的默写和计算结果，找出自己的错误并分析原因。在拓展型和探究型作业中，让学生思考自己在作业过程中的优点和不足。比如在情境分析题中，自己是否准确地抓住了关键信息，在实验设计题中，自己的方案有没有可以改进的地方等。3.学生互评-组织学生进行作业互评。让学生交换作业，互相评价。在互评的过程中，他们可以学习别人的优点，同时也能发现自己的不足之处。比如在情境分析题中，有的同学可能会有独特的分析角度，其他同学就可以学习。在实验设计题中，同学们可以互相交流实验器材的选择和实验步骤的合理性等。通过这样的作业设计方案，希望能够让不同层次的学生在学习牛顿运动定律的应用这部分内容时，都能有所收获。就像小李一样，从对物理不感兴趣，到慢慢发现物理的乐趣，最后能够积极主动地去探究物理现象背后的奥秘。这样不仅能提高学生的物理成绩，还能让他们真正爱上物理这门神奇的学科呢。再来说说小李这个孩子的另一个有趣的事情。在做关于电梯启动和停止时人的感受与牛顿运动定律关系的探究作业时，他为了更准确地体验那种感觉，专门在电梯里上上下下了好多次，还拿着一个小本子记录自己的感受。他回来跟我说，他发现电梯启动的时候，人会感觉变重，这是因为加速度向上，根据牛顿第二定律，人受到的支持力大于重力；电梯停止的时候，人会感觉变轻，这是因为加速度向下，支持力小于重力。他说得头头是道，我都觉得这孩子像个小专家了。这个事情也让我更加坚信，好的作业设计真的能激发学生的学习兴趣和探索精神。继续说这个作业设计的一些细节。在基础型作业里，公式记忆这块，我还会让学生们自己制作一些小卡片，一面写公式，一面写解释，这样他们就可以随时随地复习。对于那些容易混淆的概念，比如牛顿第一定律中的惯性和牛顿第二定律中的加速度的关系，我会让学生们画一些简单的思维导图来梳理。在拓展型作业的情境分析题里，我会给学生们提供一些思考的方向。比如说，分析汽车在弯道行驶时的情况，我会告诉他们先考虑汽车的受力，有重力、支持力、摩擦力，然后再看这些力是怎么影响汽车的运动状态的，是符合牛顿第二定律的。这样可以帮助学生们更快地找到解题的思路。在探究型作业的生活中的物理现象探究方面，除了前面提到的跳远和电梯，我还会鼓励学生去观察其他的现象，比如投篮的时候篮球的运动轨迹，骑自行车的时候用力蹬踏板车子加速的过程等。并且要求他们不仅仅是简单地描述现象，还要深入地分析其中的物理原理。在作业的时间安排上，基础型作业我预计学生们在课堂上可以完成一部分，课后再花30分钟左右就可以全部完成。拓展型作业可能需要花费1个小时左右的时间，探究型作业由于需要观察和思考，我给学生们2-3天的时间去完成。这样既不会让学生觉得作业负担过重，又能保证他们有足够的时间去认真思考和探究。在作业的趣味性方面，我还想了一些小点子。比如在基础型作业里，如果学生连续三次公式默写全对，我就会给他们一个小奖励，像是一个物理小徽章之类的。在拓展型作业的实验设计题里，我会让学生们想象自己是一个伟大的物理学家，正在设计一个改变世界的实验，这样可以增加他们的积极性。在探究型作业里，对于那些观察特别细致、分析特别深入的学生，我会让他们在课堂上做一个小小的分享会，就像一个小科学家在做报告一样，这可以让他们很有成就感。在作业的反馈方面，除了前面提到的评价方式，我还会定期收集学生们对作业的意见。有一次，学生们跟我说基础型作业里的计算题目有点太单一了，我就根据他们的意见增加了一些不同类型的计算题目，比如涉及多个物体受力的计算。这样可以让作业更加符合学生们的学习需求。在基础型作业的概念理解填空方面，我还会采用一些趣味的方式来帮助学生记忆。比如把概念编成一些小口诀，像“牛顿第一有惯性，静止匀速它来定”这样的，学生们都觉得很有趣，记忆起来也更容易了。在探究型作业的物理模型构建与分析方面，我会给学生们提供一些参考资料，像一些物理模型的书籍或者网站。这样可以让学生们在构建模型的时候有更多的思路，不至于无从下手。同时，我也会鼓励学生们自己去寻找更多的资料，培养他们的自主学习能力。对于学习能力较弱的学生，我还会额外给他们安排一些辅导时间。比如在基础型作业里，如果他们对公式的理解有困难，我会在课间或者放学后给他们单独讲解。在他们完成作业的过程中，我也会随时关注他们的进度，及时给予帮助。对于中等学习能力的学生，我会鼓励他们参加一些物理小组活动。在这些活动中，他们可以和其他同学一起讨论拓展型作业里的一些难题，互相学习，共同提高。我还会在小组活动中设置一些小挑战，比如看哪个小组能最快地设计出一个验证牛顿第二定律的创新实验方案，这样可以激发他们的竞争意识和团队合作精神。对于学习能力较强的学生，我会给他们推荐一些更深入的物理学习资料，像一些大学物理的入门书籍或者科普文章。这样可以满足他们的求知欲，让他们在物理的知识海洋里畅游得更远。同时，我也会让他们担任小老师的角色，帮助其他同学解决在作业中遇到的问题，这样可以让他们更好地巩固自己的知识，同时也能提高自己的沟通能力。在作业的整体设计上，我希望能够让学生们通过不同层次的作业，逐步提高自己的物理能力。从基础的公式记忆和概念理解，到能够分析实际的物理情境，再到深入探究生活中的物理现象和构建复杂的物理模型。就像搭积木一样，一块一块地把物理知识的大厦建立起来。再讲讲小李的进步吧。随着这些作业的进行，小李对物理的态度发生了很大的变化。他从最开始觉得物理枯燥，到后来主动去寻找生活中的物理现象。在考试的时候，他在牛顿运动定律这部分的成绩也有了很大的提高。以前他总是在这部分丢分，现在他不仅能准确地回答基础的题目，还能在一些拓展和探究类的题目上拿到高分。他还经常在课堂上分享他的发现，带动了其他同学的学习积极性。在基础型作业的公式记忆与简单计算中，我还会让学生们进行一些小竞赛。比如说，在规定的时间内，看谁能最快最准确地完成一定数量的计算题目。获胜的同学可以得到一些小奖品，像物理实验小器材之类的。这样可以增加作业的趣味性，同时也能提高学生们的计算速度和准确性。在拓展型作业的实验设计题里，我会引导学生们考虑实验的误差来源以及如何减小误差。这也是物理实验中非常重要的一部分。我会让他们在设计实验方案的时候，专门列出可能存在的误差以及对应的解决办法。这样可以让学生们的实验设计更加科学合理。在探究型作业的生活中的物理现象探究中，我会要求学生们尽量用多种方法来验证自己的分析结果。比如说，在分析跳远运动员起跳和落地过程中的牛顿运动定律应用时，除了理论分析，还可以通过拍摄运动员的动作，然后用软件进行分析，这样可以让学生们的探究更加深入和全面。在作业的难度调整方面，我会根据学生们的整体学习情况进行动态调整。如果发现大部分学生在某个层次的作业上都有困难，我会适当地降低难度，增加一些提示或者示例。如果发现学生们对某个层次的作业都完成得很好，我会增加一些难度，比如在探究型作业里增加更多的变量或者更复杂的物理场景。在作业的批改方面，除了前面提到的教师评价、学生自评和学生互评之外，我还会对学生们的作业进行详细的记录。比如记录每个学生在不同类型作业中的错误类型和频率，这样可以更有针对性地对学生进行辅导。同时，我也会把这些记录作为调整作业难度和内容的依据，让作业更加适合学生们的学习情况。在基础型作业的概念理解填空里，我还会设置一些陷阱题。这些陷阱题看起来和普通的概念题很相似，但