教科版高中物理必修一《位置变化的描述--位移》教学设计2-新版

1.2《位置变化的描述——位移》教学设计教学设计思路：对于物体的运动现象，学生有着较多的感性认识，但认识较肤浅，特别是对位移的概念丝毫没有了解．本课遵循循序渐进的教学原则，即：学生主观感受──猜想与假设──实践探究──理论分析──运用知识解决实际问题──拓展延伸这一条探究之路，使学生真正理解位移的概念，位移与位置的区别及矢量、标量的本质．本课从学生的实际出发，让学生参与实验，在情感态度与价值观方面受到熏陶，增强对科学的好奇心和求知欲，引导学生用身边的物品研究物理学问题，运用物理原理和研究方法解决实际问题．同时把评价渗透在学习过程中，帮助学生认识自我，建立自信，促进学生在原有水平上发展．学习任务分析：1．位移是了解速度、加速度、功等概念的基础．它是描述物体位置变化的，是从初位置画到末位置的一个有向线段，是矢量．强调位移和路程的区别，应指出：只有当物体沿直线向一个方向运动时，位移的大小才等于路程．要求学生知道位移是在一个坐标系里的位置矢量的差值．2．矢量和标量这两类物理量的主要区别，就是在对位移学习的基础之上得出的．学习者分析：1．学生在初中学过两年物理，对物理世界有了一个初步的认识，但对真正的物理思想的认识还非常模糊，如“物理模型”的思想将在本章提到，尽管初中对物体的运动也是按质点来处理的，但没有明确这个物理模型，因此应该在这一基础之上，通过大量的实例让学生在感性上体会“抓住主要因素、忽略次要因素”的处理问题的方法，并顺理成章地形成物理模型．2．学生在初中学过速度，但定义是按“路程/时间”来定义的，方向性没有明确，并且没有矢量的概念．而通过初中的学习，这种“路程/时间”的前科学意识很强，位移概念的形成是一个难点，当然也是一个重点，位移的概念是学习速度、加速度、功等概念的前提．要让学生理解位置、位移和路程的概念，知道它们的区别．3．通过上节的学习，学生对在坐标系里描述物体的运动有了一个明确的认识，并掌握了对物体位置的空间描述，重点学习了在一维和二维的空间里确定物体位置的方法，这对本节课物体位移的确定做了一个比较好的铺垫．教学目标：1．知识与技能（1）理解位置、位移和路程的概念，知道它们的区别．会选择参考系并建立坐标系，能判断什么是位移．会在坐标系中画出位移．（2）认识到为了准确地描述物体的运动和物理规律，物理量可按其特征分为标量和矢量．能区分物理量中的标量和矢量．会确定并计算位移．（3）体会并使用数学的方法表示物理量．通过对位移的学习，明确“像位移这样的有大小，又有方向的物理量”叫矢量，对矢量的更重要的性质将随着后面的学习而深入理解．2．过程与方法（1）通过大量实例和问题，学生亲历探究的过程，尝试用科学探究的方法研究物理问题．（2）学生讨论、分析身边的实际现象，自行解释现象并从中提炼出知识，形成概念，得出规律．（3）学生通过自主分析、学习，尝试运用数学的知识和方法解决物理问题，运用物理原理解决一些与生产、生活相关的具体问题．会计算位移并能体会到位移的矢量性．3．情感态度与价值观（1）通过关注达喀尔汽车拉力赛的发展，激发学生对祖国的荣誉感和责任感．（2）学生体验自主探索物理规律的艰辛和喜悦．（3）学生通过交流，提高协作的意识．使每个同学都体会到责任和义务以及尊重，学会从别人那里学到长处，体会欣赏别人和帮助别人的乐趣，并学会倾听，为学生逐渐形成严谨的科学态度进行点滴积累．教学准备：地球仪、北京地图图片、达喀尔汽车拉力赛图片、课件、多媒体设备．教学过程：教师活动学生活动点评引入新课1．投影出示达喀尔汽车拉力赛路线图及赛程安排，有学生进行讲解．同时对我国的两名参赛选手进行点评，对学生进行祖国的荣誉感和责任感教育．2．请一名学生叙述其上学的路线．提问：我们如何在任意时刻都能准确地确定我在哪里？我要去的地方在哪里？选哪条路线最佳？这就涉及到我们用来描述物体运动的三个物理量：位置、位移、路程．观看图片、录像并思考．学生讨论后回答问题．通过对我国的两名参赛选手进行点评，对学生进行祖国的荣誉感和责任感教育．通过学生的回答，凸现学生对位置、位移、路程认识上的误区，比如说学生认为路程、位移相等，位置、位移分不清．教师对学生回答不做评论，任其自由发挥．讲授新课我们要想描述物体的运动，首先我们要知道什么是机械运动．一、位置、位移、路程1．什么叫物体的位置呢？教师要求学生在地球仪上找到北京的地理位置．学生讨论后回答：运动物体在某时刻处于空间的某个点，这个点就叫物体的位置．我们又如何描述物体的位置呢？（提示学生通过已有的数学知识解决问题）位置可以由坐标描述，如：A点位置由A(x,y)描述．质点的位置发生了变动，怎么描述这种变动呢？注意：参考系和坐标系不是同一个东西，但他们是有联系的．首先必须确定参考系，再在参考系上确定坐标系，只有坐标系确定了，矢量才有确切的含义．从而引出确定位置的方法步骤：首先确定参考系，然后建立坐标系，用坐标确定物体的位置．设问：如果物体不能看做质点，你能准学生答：物体相对于其他物体位置的变化，叫做机械运动，简称运动．学生回答．使学生不断加深数学工具在物理学的学习和研究中的重要性的认识．问题设计要一步一步深入，设问要确地描述它的位置吗？（位置这个物理量只有对质点才有确切的含义）出示北京到上海的位移、路程的课件．2．位移位移表示质点的位置变动，从初位置指向末位置的有向线段表示质点在这次运动中发生的位移，有向线段的长度表示位移的大小，有向线段的指向表示位移的方向．如：物体从A点沿曲线运动到B点，这次运动对应的位移用有向线段AB表示．位移既有大小，又有方向，位移是矢量，通常用字母x表示位移．质点在运动过程中，运动轨迹与位移一定重合吗？质点运动的轨迹不一定是直线，不一定重合．3．路程：路程是指质点运动轨迹的长度，上面的例子中曲线AB的长度表示路程．路程只有大小没有方向，是标量．4．讨论：位移和路程的区别是什么？位移是矢量，路程是标量，位移只与始末位置有关而与路径无关，而路程与路径有关．二、标量和矢量1．标量：只有大小没有方向．（代数方法）学生通过对课件的分析、讨论，总结得出位移、路程的概念．学生讨论得出位移、路程的区别．学生研究性学习小组代表介绍GPS定位系环环相扣，最终透过现象认清其本质．这里的分析过程，让学生自己运用已学过的知识进行分析，要充分相信学生有这种能力，教师2．矢量：既有大小又有方向．（遵守平行四边形定则）具有不同的运算法则知识应用：我们学习的物理知识在日常生活中有着非常广泛的应用．我们今天所学习的位置的确定在现代就有着具体的体现，物理研究性学习小组对GPs定位系统做了较为详细的研究，请他们为我们做一个简要的介绍．（请学生代表讲解）GPs定位系统图片课堂练习：典型例题——关于位移和路程一辆汽车从A点出发，向东行驶了40km到达C点，又向南行驶了30km到达B点，此过程中它通过的路程有多少？它的位移大小、方向如何？分析与解：路程为标量，是质点运动轨迹的长度，故汽车在上述过程中通过的路程为，即70km；位移为矢量，可用从初统学生独立完成，学生进行讲评．学生总结．只要稍加引导，不要过多讲解，要充分调动学生学习的积极性，使学生获得解决问题的乐趣．对学生给予鼓励，使学生学到更多的知识，认识到物理学在日常生活中的作用，激发学生的学位置A到末位置B的有向线段AB来表示，故汽车在上述过程中的位移大小为即汽车位移方向为东偏南成的角．教师展示学生结果，并由学生进行讲评．课堂小结：知识：位置、位移和路程习兴趣．培养学生的分析能力和判断能力．学生活动：学生利用地球仪找到指定位置，进一步加深对位置、位移、路程的感性认识．学生研究性学习小组代表介绍GPS定位系统．学生认真观察．对学生给予鼓励，使学生学到更多的现代知识，认识到物理学在日常生活中的作用，激发学生的学习兴趣．探究活动：通过对课件的分析，使学生明确位移和路程的区别学生自主讨论，得出位移、路程的概念．课外拓展：除课本上提供的信息以外，教师再提供以下信息：GPs系统的简单工作原理．学生观看并思考．利用网络资源为学生提供信息，一方面体现信息社会信息的丰富多彩，另一方面突出物理知识在生活和科技上的影响．布置作业尝试设计一种在宇宙飞船上失重条件下进行实验的方案．板书设计：一、位置、位移和路程1．位置：运动物体在某时刻处于空间的某个点，这个点就叫物体的位置．2．位移：初位置指向末位置的有向线段．长度表示大小指向表示方向位移既有大小，又有方向，位移是矢量，通常用字母x表示位移．3．路程：路程是指质点运动轨迹的长度．路程只有大小没有方向，是标量．4．位移和路程的区别位移是矢量，位移只与始末位置有关而与路径无关．路程是标量，与路径有关．二、标量和矢量1．标量：只有大小没有方向．（代数方法）2．矢量：既有大小又有方向．（遵守平行四边形定则）二者具有不同的运算法则．教学流程：学习效果评价：（略）根据教学实际来设计教学反思：1．突出了教师的主导作用和学生的主体地位在整个教学过程中，教师是“导演”，而学生是学习的“主角”，他们主动地学习，积极参与问题的分析、讨论、交流、体验，从被动的接受知识中解放出来，在自主的氛围中理解、掌握知识，从而发展、提升自己的能力．在这样的学习过程中，学生增强了自主学习的意识，不仅意识到自己是学习的主人，而且在实践中体会到利用所学知识亲身探究、分析、讨论最终“自己”得出科学理论的乐趣，从而也增强了学习的兴趣；在自主学习过程中，学生更提高了发现问题、思考问题、解决问题的能力，提高了自身素质．2．探究活动的开放性探究式课堂教学顺应了“学生希望自己是一个发现者、研究者、探索者”（苏霍姆林斯基语）的心理需求，因此具有明显的科学性、实用性和高效性．本课学生通过自己在地球仪上找坐标来理解位置的概念，并通过课件来帮助学生理解位移和路程的区别，突破了以往仅局限于教室中教师为主的教学活动，更能体现学生的能动性和主体性．为了充分体现学生的自主能动性，课前由学生搜集GPS的资料并在课堂上进行讲解，这需要花费大量的时间，使学生真正体验到探究活动的艰辛和最终获得成功的喜悦．这种开放性的探究活动更反映了“物理来源于生活”的思想，更具有真实性．3．体现数学知识在物理中的应用本课设计在位置、位移等几个知识点上都应用了坐标系等数学知识，几个探究活动中选用的器材都是随手可得的，这使学生感到生活中到处有物理，物理与他们的生活息息相关，从而增强了对物理学科的亲切感．这在极大程度上激发了学生的学习兴趣，调动了他们的学习积极性，最大限度地满足了他们探索的欲望，提高了他们动手能力和分析解决问题的能力．