新教材高中物理 2.4 自由落体运动教学设计（2）新人教版必修第一册

新教材高中物理2.4自由落体运动教学设计（2）新人教版必修第一册学校授课教师课时授课班级授课地点教具设计意图亲爱的小伙伴们，今天咱们继续探讨物理的奥秘，聚焦在“自由落体运动”这个话题上。咱们知道，高中物理是一门充满挑战的学科，但别怕，我会用最接地气的方式，带着你们一步步走进这个奇妙的物理世界。咱们要做的，不仅仅是理解公式，更是感受物理的魅力。准备好了吗？让我们一起飞得更高，跳得更远！😄🚀🌟核心素养目标培养学生科学探究能力，通过实验探究自由落体运动的规律，提高学生观察、分析、推理和实验设计的能力。增强学生运用数学工具解决物理问题的意识，提高数学思维能力。同时，激发学生对物理现象的好奇心和求知欲，培养科学精神和创新意识。重点难点及解决办法重点：

1.自由落体运动的规律：学生需要理解物体在仅受重力作用下的运动规律，包括速度、加速度和位移等。

2.公式推导与应用：学生需掌握自由落体运动的基本公式，并能应用于实际问题解决。

难点：

1.理解重力加速度的恒定性：学生可能难以理解重力加速度在地球表面附近近似恒定的原因。

2.实验误差分析：学生在进行自由落体实验时，如何减小误差，准确测量时间与位移。

解决办法与突破策略：

1.通过实际实验演示，让学生直观感受重力加速度的恒定性。

2.结合历史背景，介绍伽利略的实验，引导学生理解重力加速度的概念。

3.引导学生设计实验方案，通过多次实验取平均值等方法减少误差，并讨论误差来源。教学资源准备1.教材：确保每位学生人手一册新教材必修第一册，方便学生随时查阅相关内容。

2.辅助材料：收集与自由落体运动相关的图片、图表、历史实验视频，以多媒体形式丰富教学内容。

3.实验器材：准备秒表、米尺、重物、细线等实验器材，确保实验操作的安全性。

4.教室布置：划分实验操作区域和讨论区，摆放实验器材，确保教学环境整洁有序。教学实施过程1.课前自主探索

教师活动：

-发布预习任务：通过在线平台或班级微信群，发布预习资料（如PPT、视频、文档等），明确预习目标和要求。

-设计预习问题：围绕自由落体运动的规律，设计一系列具有启发性和探究性的问题，如“为什么不同质量的物体在真空中下落速度相同？”

-监控预习进度：利用平台功能或学生反馈，监控学生的预习进度，确保预习效果。

学生活动：

-自主阅读预习资料：按照预习要求，自主阅读预习资料，理解自由落体运动的基本概念和公式。

-思考预习问题：针对预习问题，进行独立思考，记录自己的理解和疑问。

教学方法/手段/资源：

-自主学习法：引导学生自主思考，培养自主学习能力。

-信息技术手段：利用在线平台、微信群等，实现预习资源的共享和监控。

作用与目的：

-帮助学生提前了解自由落体运动的规律，为课堂学习做好准备。

-培养学生的自主学习能力和独立思考能力。

2.课中强化技能

教师活动：

-导入新课：通过历史故事，如伽利略的比萨斜塔实验，引出自由落体运动，激发学生的学习兴趣。

-讲解知识点：详细讲解自由落体运动的公式推导过程，结合实例讲解加速度和位移的关系。

-组织课堂活动：设计小组实验，让学生通过实际操作测量自由落体的时间，观察并分析数据。

学生活动：

-听讲并思考：认真听讲，积极思考老师提出的问题。

-参与课堂活动：积极参与实验操作，记录数据，分析结果。

教学方法/手段/资源：

-讲授法：通过详细讲解，帮助学生理解自由落体运动的公式和推导过程。

-实践活动法：设计实践活动，让学生在实践中掌握自由落体运动的规律。

-合作学习法：通过小组实验，培养学生的团队合作意识和沟通能力。

作用与目的：

-帮助学生深入理解自由落体运动的规律，掌握相关公式。

-通过实践活动，培养学生的动手能力和解决问题的能力。

3.课后拓展应用

教师活动：

-布置作业：布置与自由落体运动相关的计算题和思考题，巩固学习效果。

-提供拓展资源：推荐相关的物理实验视频和在线模拟实验，供学生进一步学习。

学生活动：

-完成作业：认真完成老师布置的课后作业，巩固学习效果。

-拓展学习：利用老师提供的拓展资源，进行进一步的学习和思考。

教学方法/手段/资源：

-自主学习法：引导学生自主完成作业和拓展学习。

-反思总结法：引导学生对自己的学习过程和成果进行反思和总结。

作用与目的：

-巩固学生在课堂上学到的自由落体运动的知识和技能。

-通过拓展学习，拓宽学生的知识视野和思维方式。

-通过反思总结，帮助学生发现自己的不足并提出改进建议，促进自我提升。学生学习效果学生学习效果

在本节课的学习过程中，学生们在以下几个方面取得了显著的效果：

1.理解自由落体运动的规律：通过课前预习、课堂讲解和实验操作，学生们对自由落体运动的规律有了深入的理解。他们能够熟练运用公式\(h=\frac{1}{2}gt^2\)来计算物体在自由落体过程中的位移，以及利用\(v=gt\)来计算物体的速度。这种对运动规律的理解不仅帮助他们解决了课堂上的问题，也为他们日后学习更复杂的物理现象打下了坚实的基础。

2.培养科学探究能力：在实验环节，学生们通过设计实验、记录数据、分析结果，培养了科学探究的能力。他们学会了如何通过实验验证理论，如何处理实验中的误差，以及如何从实验数据中得出结论。这种能力的培养对学生们未来的学习和科研工作具有重要意义。

3.提高数学应用能力：自由落体运动的学习涉及到很多数学知识，如二次函数、微分等。通过本节课的学习，学生们能够将这些数学知识应用到实际问题中，提高了他们的数学应用能力。例如，在计算物体的速度时，他们需要运用微分知识来求解速度的瞬时值。

4.增强团队合作意识：在小组实验环节，学生们需要相互配合，共同完成任务。这有助于培养他们的团队合作意识。在实验过程中，学生们学会了如何分工合作，如何沟通和协调，以及如何在团队中发挥自己的优势。

5.激发学习兴趣：通过本节课的学习，学生们对物理学科产生了浓厚的兴趣。他们开始关注生活中的物理现象，并尝试用物理知识来解释这些现象。例如，在日常生活中，他们可能会观察电梯的上升和下降，并思考电梯内的人是否也在做自由落体运动。

6.提升解决问题的能力：在学习自由落体运动的过程中，学生们遇到了各种问题，如如何减小实验误差、如何选择合适的实验器材等。通过思考和讨论，他们找到了解决问题的方法。这种能力的提升有助于他们在未来的学习和工作中遇到问题时，能够迅速找到解决方案。

7.培养科学精神：在实验过程中，学生们需要严谨对待每一个步骤，确保实验结果的准确性。这种严谨的态度有助于培养他们的科学精神。同时，通过对自由落体运动的学习，学生们对科学方法有了更深入的认识，从而更加尊重科学，热爱科学。教学反思与总结回望今天的课堂，我深感自由落体运动这一课题的教学既有挑战也有收获。下面，我就从教学反思和教学总结两个方面来谈谈我的想法。

首先，在教学过程中，我发现了一些值得肯定的地方。比如，我采用了多媒体辅助教学，通过图片、视频等形式，让学生们直观地感受到了自由落体运动的情景，激发了他们的学习兴趣。同时，我注重引导学生进行自主探究，让他们在实验过程中发现问题、分析问题、解决问题，这种探究式的学习方法有助于培养学生的科学思维和创新能力。

在教学策略上，我尝试将课堂活动与实际生活相结合，让学生们认识到物理知识的应用价值。例如，在讲解重力加速度时，我提到了卫星绕地球运行的速度，让学生们了解到物理知识在航天科技中的应用。这种贴近生活的教学方式，使得学生们对物理学科产生了浓厚的兴趣。

然而，在教学过程中也存在一些不足之处。首先，我发现部分学生在预习环节不够认真，对预习问题的理解不够深入。这让我意识到，在今后的教学中，需要加强对学生预习环节的指导，提高他们的预习效果。其次，在实验环节，由于实验器材的限制，部分学生未能亲自操作，导致他们对实验过程和结果的理解不够全面。因此，我计划在今后的教学中，尽可能为学生提供更多动手实践的机会，让他们在实践中掌握知识。

从教学效果来看，学生们在知识、技能、情感态度等方面都取得了显著的进步。在知识方面，学生们掌握了自由落体运动的基本规律和公式，能够运用所学知识解决实际问题。在技能方面，他们学会了如何设计实验、如何记录数据、如何分析结果，这些技能对他们未来的学习和发展具有重要意义。在情感态度方面，学生们对物理学科的兴趣得到了提升，他们开始关注生活中的物理现象，并尝试用物理知识来解释这些现象。

针对教学中存在的问题和不足，我提出以下改进措施和建议：

1.加强对预习环节的指导，提高学生的预习效果。

2.优化实验环节，确保每位学生都有机会参与实验操作，提高他们的实践能力。

3.结合生活实际，设计更多贴近学生生活的教学案例，激发他们的学习兴趣。

4.关注学生的个体差异，因材施教，使每位学生都能在课堂上有所收获。

5.加强与学生的互动，及时了解他们的学习需求，调整教学策略，提高教学效果。板书设计①自由落体运动的概念

-物体仅受重力作用

-初速度为零

-加速度恒定

②自由落体运动的规律

-位移公式：\(h=\frac{1}{2}gt^2\)

-速度公式：\(v=gt\)

-速度位移关系：\(v^2=2gh\)

③重力加速度

-地面附近重力加速度近似值：\(g\approx9.8\,\text{m/s}^2\)

-重力加速度与高度的关系：忽略空气阻力时，\(g\)基本不变

④实验方法与数据处理

-实验器材：秒表、米尺、重物、细线

-实验步骤：测量物体下落时间，计算位移和速度

-数据处理：多次实验取平均值，分析误差来源

⑤应用实例

-物体从静止开始自由下落

-物体在重力作用下的初速度为零的运动

-重力加速度在不同环境下的变化（如地球表面、月球表面）课后作业1.一物体从静止开始自由下落，3秒后速度是多少？重力加速度取\(g=9.8\,\text{m/s}^2\)。

答案：\(v=gt=9.8\times3=29.4\,\text{m/s}\)

2.一物体自由下落5秒后，它的位移是多少？重力加速度取\(g=9.8\,\text{m/s}^2\)。

答案：\(h=\frac{1}{2}gt^2=\frac{1}{2}\times9.8\times5^2=122.5\,\text{m}\)

3.在真空中，一个物体以\(4.9\,\text{m/s}^2\)的加速度匀加速下落，2秒后它的速度是多少？

答案：\(v=at=4.9\times2=9.8\,\text{m/s}\)

4.一个物体从高度\(h\)处自由下落，落地时的速度是多少？重力加速度取\(g=9.8\,\text{m/s}^2\)。

答案：\(v=\sqrt{2gh}\)

5.一物体在重力作用下从静止开始下落，已知下落时间为\(t\)，求物体下落的位移和落地时的速度。重力加速度取\(g=9.8\,\text{m/s}^2\)。

答案：

-位移：\(h=\frac{1}{2}gt^2\)

-速度：\(v=gt\)

补充说明：

-在解答这些习题时，学生需要熟练掌握自由落体运动的基本公式，并能正确应用。

-对于位移和速度的计算，学生需要理解位移公式\(h=\frac{1}{2}gt^2\)和速度公式\(v=gt\)的含义和适用条件。

-在处理涉及多个变量的题目时，学生需要学会如何分离变量，分别计算。

-针对速度位移关系的题目，学生需要理解\(v^2=2gh\)的物理意义，并能够灵活运用。

-通过解答这些习题，学生不仅能够巩固所学知识，还能够提高解决实际问题的能力。课堂小结，当堂检测课堂小结：

今天我们学习了自由落体运动这一重要课题。通过本节课的学习，我们了解到自由落体运动是指物体仅受重力作用而下落的运动。这种运动的特点是初速度为零，加速度恒定，且加速度的大小在地球表面附近近似为\(g=9.8\,\text{m/s}^2\)。

在课堂上，我们通过以下几个关键点来深入理解自由落体运动：

1.**位移公式**：物体在自由落体运动中的位移\(h\)与时间\(t\)的平方成正比，公式为\(h=\frac{1}{2}gt^2\)。

2.**速度公式**：物体在自由落体运动中的速度\(v\)与时间\(t\)成正比，公式为\(v=gt\)。

3.**速度位移关系**：物体在自由落体运动中的速度平方与位移成正比，公式为\(v^2=2gh\)。

4.**重力加速度**：重力加速度\(g\)在地球表面附近近似恒定，其值约为\(9.8\,\text{m/s}^2\)。

当堂检测：

为了检测学生对本节课内容的掌握情况，我们将进行以下检测：

1.**选择题**：

-物体在自由落体运动中，以下哪个说法是正确的？

A.速度随时间线性增加

B.加速度随时间增加

C.位移随时间平方