高一物理必修一速度教案怎么設計(2)
高一物理必修一速度教案怎么設計
3、畫物體的速度—時間圖象。
教學難點
1、 對紙帶數(shù)據(jù)的處理。
2、 畫圖象的方法。
教學方法
教師啟發(fā)、引導，學生自主閱讀、思考，親自動手實驗，并討論、交流學習成果。
教學過程
(一)課前準備
教師：課前布置學生預習本節(jié)實驗。
學生：學生看書明確實驗的各項任務及實驗儀器。
(二)進行新課
1、對“打點計時器的認識”的學習
教師：教師布置學生對照儀器看說明書，引導學生注意其重點部分
學生：觀察打點計時器并閱讀其使用說明書，明確兩種打點計時器的結構、各部分的名稱、工作原理及使用方法。
教師：指導學生動手練習使用打點計時器，并引導學生思考：紙帶上的點與小車的位移和時間是如何對應的，怎樣將紙帶上的點變成相關的數(shù)據(jù)。
學生：動手練習使用打點計時器，打出幾條紙帶，討論怎樣獲取數(shù)據(jù)，并用列表格的形式把數(shù)據(jù)列出。
教師：聽學生回答，進行點評和指導。
學生：思考20頁的思考與談論：怎樣根據(jù)紙帶上的點跡計算紙帶的平均速度?如果紙帶上的點跡分布不均，那么，點跡密集的地方表示運動的速度較大還是較小?
教師：聽學生回答，進行點評。
2、用打點計時器測量瞬時速度
教師：根據(jù)前面所學的瞬時速度的理論，引導學生怎樣計算實際運動中物體的瞬時速度。教師巡回指導。
學生：討論怎樣獲取數(shù)據(jù)，怎樣根據(jù)自己的紙帶計算不同時刻的瞬時速度并采用列表法有條理的列出。
3、用圖象表示速度
教師：引導學生思考怎樣畫出速度—時間圖象，為什么要用平滑的曲線“擬合”。
學生：根據(jù)前面計算的瞬時速度，畫出速度—時間圖象，同組各成員之間再次比較運動的區(qū)別，感受不同的運動規(guī)律。體會交流“擬合”的意義。
教師：聽學生回答，點評。
(三)課堂總結、點評
1、打點計時器的原理
實驗原理：(1)電磁打點計時器：它是利用電磁感應原理打點計時的一種儀器，當通過4—6V低壓交流電時，在線圈和永久磁鐵的作用下，振片便上下振動起來，位于振片一端的振針就跟著上下振動而打點，這時，如果紙帶運動，振針就在紙帶上打出一系列點，當交流電源頻率為50Hz時，它每隔0.02s打一點，即打出的紙帶上每相鄰兩點間的時間間隔為0.02s。
(2)電火花計時器：它是利用火花放電在紙帶上打出小孔而顯示點跡的計時儀器。當接通220V交流電源，按下脈沖輸出開關時，計時器發(fā)出的脈沖電流經接正極的放電針、墨粉紙盤到接負極的紙盤軸，產生火花放電，于是在運動紙帶上就打出一系列點跡。當電源頻率為50Hz時，它也是每隔0.02s打一次點，即打出的紙帶上每相鄰兩點間的時間間隔也是0.02s。
電火花計時器工作時，紙帶運動時受到的阻力小，比電磁打點計時器實驗誤差小。
打在紙帶上的點，記錄了紙帶運動的時間，如果把紙帶跟物體連在一起，紙帶上的點就相應地表示出運動物體在不同時刻的位置。
2、帶分析物體的運動情況并能計算平均速度。
(1)在紙帶上相鄰兩點間的時間間隔均為0.02s(電源頻率為50Hz)，所以點跡密集的地方表示紙帶運動的速度很小。
(2)根據(jù)v=△x/△t，求出在任意兩點間的平均速度，這里△x可以用直尺測量出兩點間的距離，△t為兩點間的時間間隔數(shù)與0.02s的乘積。這里必須明確所求的是哪兩點之間的平均速度。
3、粗略計算瞬時速度。
某點E的瞬時速度可以粗略地由包含E點在內的兩點間的平均速度來表示。
說明：在粗略計算E點的瞬時速度時，可利用公式v=△x/△t來求解，但須注意的是，如果取離E點越接近的兩點來求平均速度，這個平均速度越接近E點的瞬時速度，但是距離太小會使測量誤差增大，應該根據(jù)實際情況選取這兩個點。
4、v-t圖象與其畫法
為了更直觀地反映物體的運動情況，我們可以用v-t圖象來表示速度隨時間的變化規(guī)律。
以速度v為縱軸，時間t為橫軸建立直角坐標系，根據(jù)計算出的不同時刻對應的瞬時速度值，在坐標系中描點，最后用平滑曲線把這些點連接起來就得到了一條能夠描述速度v與時間t關系的圖象。
5、實驗器材
電磁打點計時器(或電火花計時器)及紙帶、刻度尺、電源、導線等。
6、注意事項
(1)電源電壓要符合要求，電磁打點計時器應使用10V以下的交流電源;電火花計時器要使用220V交流電源。
(2)實驗前要檢查打點的穩(wěn)定性和清晰程度，必要時要進行調節(jié)或更換器材。
(3)使用打點計時器應先接通電源，待打點計時器穩(wěn)定后再用手拉紙帶。
(4)手拉紙帶時，速度應快一些，以防點跡太密集。
高一物理必修一速度教案三
一、設計思想
由于物理知識的抽象性、復雜性，物理觀念、方法、知識結構及物理應用和物理技能的個體性、不可言傳性，及其運用的無意識性，使得在常規(guī)教學中物理學習與其它學科學習相比顯得更為困難。內隱學習理論給予我們很大的啟發(fā)，內隱學習的概念是由美國著名心理學家A.S.Reber于1961年所撰寫的論文《人工語法的內隱學習》中首次提出來的，Reber指出：人們能夠按照兩種本質不同的模式來學習復雜的任務，一種是人們所熟悉的外顯學習(explicit learning)，即需要付出努力，需要利用心理資源，采取一定的決策來解決問題和完成學習任務的活動。另一種是內隱學習(Implicit Learning)，就是個體自動的、無意識獲得刺激環(huán)境中復雜知識的過程，在這一過程中，個體并沒有覺察到或者陳述出所學知識內在的規(guī)則，但卻學會了這種規(guī)則。內隱學習是一種無意識地，自動化地獲得客體間結構關系的過程。因此，教學的過程不光從“教”的角度出發(fā)，更應從“學”的角度、從學習的過程出發(fā)，考慮設計教學的過程。通過和初中的知識比較，區(qū)分并加深對速度的理解，按照位移──速度──平均速度──瞬時速度──速度和速率的順序遞進教學，矢量型和比較教學是這節(jié)課的主線。
二、教材分析
“運動快慢的描述—速度”是高中物理必修1第一章第三節(jié)的內容，它與上面兩節(jié)內容一樣，屬于運動描述的基礎知識。這節(jié)的第一個小節(jié)繼續(xù)強調某個物理量與它的變化量的關系。教材中沒有在一般性的速度概念和平均速度的概念上面下功夫，而是比較簡潔地深入到瞬時速度的概念。在定義瞬時速度時用到了極限的思想，但沒有提出“極限”這個術語。教材中“說一說”和“做一做”兩個欄目都是擴展性學習內容，前者偏重于動手操作，后者偏重于思考。這些內容不要求所有學生都學，更多的目的在于激發(fā)學生的興趣、激發(fā)學生的思考，或發(fā)展學生的動手操作能力。教材中STS 借協(xié)和客機停飛一事，引導學生討論“交通工具的速度是不是越快越好”這樣的問題。教學中只要學生參與就可以了，不要企圖得出什么結論性的意見。“問題與練習”中的第 3 題要計算速度，這本是十分容易的事，但要獲得計算所需的數(shù)據(jù)，學生應能讀懂列車時刻表。對于概念性知識的學習，應加強由感性到抽象過程的教學，先內隱學習，然后強化練習，加深外顯理解和鞏固，為形成新的內隱知識打好基礎。概念的形成主要依賴于感性經驗，概念的同化主要依賴于知識經驗。學生原有的認知結構、感性材料和知識經驗對概念的掌握和習得都起著至關重要的作用，這些因素都是內隱的。在概念教學的開始，要注意材料的直觀性、現(xiàn)實性、活躍性，首先讓學生在任務情境的操作和接觸中開展內隱學習，而將外顯訓練置于其后，這樣才能為后期知識規(guī)則的外顯學習打好基礎。要使用有效的內隱指導語，使學生獲得大量的正遷移，同時要避免負遷移的產生，有效地利用內隱知識與正遷移提高數(shù)學概念教學質量，使學生形成良好的內隱思維品質，可以提高后面對知識自動化的速度和運用的效率。
三、學情分析
物體的運動是在時間和空間內發(fā)生的一個連續(xù)的過程，對運動的描述離不開時間和空間。這就需要使學生建立正確的時空觀，即建立正確的時間、時刻，位移、位置的概念。同時學生在初中已經學過速度的概念，在生活中對于速度也有較多的感性知識，在高中重新學習應該困難不大。但學生在初中學習中，速度是一個標量，是用單位時間內通過的路程來表示速度，而高中確實將速度變?yōu)槭噶?，而且采用比值法給速度下了一個規(guī)范的定義，達到了由原有的通俗的比較物體運動快慢的方法，過渡到了一個統(tǒng)一的標準，改變學生了已有的認識，拓展了概念的內涵，是本節(jié)教學的一個難點。平均速度和瞬時速度是學生剛開始接觸，學生容易把平均速度和速度的平均值混淆。這屆學生基礎較差，所以對瞬時速度的理解可能會存在一定的困難。在本堂課的教學設計中，以內隱學習理論為基礎，體現(xiàn)了新課程中“自主、探究、合作”的教學理念，教學設計結合實際生活中的例子，層層深入，以師生互動、生生互動為主要的課堂形式，在實現(xiàn)知識構建的同時，提升學生的探究能力與合作學習能力。
四、教學目標
(一)知識與技能
l.了解如何描述運動的快慢和方向。
2.知道速度的意義、公式、符號、單位。
3.能區(qū)別質點的平均速度和瞬時速度等概念。
4.知道速度和速率的區(qū)別。
5.會計算質點的平均速度，認識各種儀表中的速度。
6.知道速度是矢量，平均速度的意義。
(二)過程與方法
1.通過描述方法的探索，體會如何描述一個有特點的物理量，體會科學的方法。
2.同時通過實際體驗感知速度的意義和應用。
3.會通過儀表讀數(shù)，判斷不同速度或變速度。
(三)情感、態(tài)度與價值觀
1.通過介紹或學習各種交通工具的速度，去感知科學的價值和應用。
2.培養(yǎng)對科學的興趣，堅定學習思考探索的信念。
五、重點與難點
1.教學重點及其突破方法
教學重點：速度，平均速度，瞬時速度三個概念及三者之間的關系。
突破方法：通過類比，比較，讓學生積極思考，分組討論，總結歸納，加深理解。
2.教學難點及其突破方法
教學難點：對瞬時速度的理解。
突破方法：從平均速度引入，通過極限思維的方法過渡到瞬時速度。六、教學過程
(一)創(chuàng)設情景
我國學者對內隱學習理論的研究表明：人們在不同的動機水平(或稱卷入水平)下，往往以不同的方式從社會傳播中學習信息?在高動機高卷入狀態(tài)下，個體傾向于在外顯記憶知識基礎上對刺激進行精細加工，這時刺激材料所產生的影響就會因控制性加工的個體差異而很難預料?而在低動機卷入狀態(tài)下，一些信息有積極認知加工的情況下被無意識地加工?儲存，從而使材料的預期作用得以自動發(fā)揮。所以教師在教學時，通過精心選取教學素材，緊密聯(lián)系學生生活和學習實際，根據(jù)學生年齡特點和知識體系;采用靈活多變的教學方法創(chuàng)設不同教學情境，激發(fā)學生學習興趣，著力營造一種輕松愉快的學習氛圍，激發(fā)學生學習需求?興趣和熱情。用妙趣橫生的物理問題吸引學生去思考?去探索?去創(chuàng)造。凸現(xiàn)“以學生的發(fā)展為本，以學生為學習主體”的教育思想，促使內隱與外顯學習的有機結合?
1.(視頻1)大自然中，物體的運動有快有慢。天空，日出日落;草原，駿馬奔馳;樹叢蝸牛爬行。仔細觀察物體的運動，我們發(fā)現(xiàn)，在許多情況下，物體的運動快慢會發(fā)生變化：飛機的起飛，汽車的行駛，運動員的奔跑。車水馬龍的街道上，汽車按規(guī)定行駛，非機動車道上有自行車在運動，人行道上還有行人在步行……在自然界和人類生活中，物體的運動狀態(tài)各不相同且不斷變化。
2.提出問題：物體在不同的運動過程中，快慢程度往往并不相同，那如何來比較運動的快慢呢?
(二)小組合作學習
內隱學習理論指出：內隱學習具有自動性與無意識性，即人們能在沒有有意識努力去發(fā)現(xiàn)任務的隱藏規(guī)則或結構的情況下，學會在任務環(huán)境中對復雜關系作出恰如其分的反應。根據(jù)學生的學習能力等情況成立學生學習合作小組，讓學生主動探究，共同討論，互相交流，充分發(fā)揮學生的學習主體性。
(1)坐標與坐標的變化量
1.教師指導學生仔細閱讀教材“坐標與坐標的變化量”一部分。
2.提問：以百米賽跑為例，你參加的跑道是筆直的，你能說明“坐標”與“坐標的變化量”有何不同，又有何聯(lián)系?
3.思考討論：
?、賵D1.3-1中的汽車(質點)在向哪個方向運動?
②如果汽車沿x 軸向另外一個方向運動，位移是正值還是負值?
(2)速度
1.教師指導學生仔細閱讀“速度”一部分，同時提出問題：
?、俦容^物體運動的快慢，可以有哪些方法?結合你身邊的實例加以說明。
②什么是速度?為什么用速度就可以描述物體運動的快慢?
?、郾硎舅俣鹊膯挝挥心男?它是矢量還是標量?
2.學生就老師提出的問題去閱讀教材，尋求答案;然后四人一組交流討論，初步建立起速度的概念。
(由于每個學生所處的文化環(huán)境?家庭背景和自身的思維方式不同，其內隱知識的儲存也各不相同，因此開展小組間的合作學習時，當一個成員調動起自己已有內隱知識的時候，這些知識可能會激活另一位成員曾經看來不可能的知識，激活靈感，產生頓悟?一旦集體的內隱知識被激活了，學生就會頓悟他們知道什么，并嘗試建立起他們的知識與問題中所描述的現(xiàn)象之間的橋梁，能夠實現(xiàn)相互激發(fā)?優(yōu)勢互補，促進知識的建構。)
3.提出問題：對于同一個物體，在某一段時間內，運動的快慢也不是每時每刻都一樣。我們用公式計算出的速度，能否精確描述物體在任一時刻運動的快慢?
(3)平均速度和瞬時速度
內隱學習理論指出：人們在認知及情感領域的內隱無意識加工，是指課內外間接的?內隱的，通過受教育者無意識的?非特定心理反應發(fā)生作用的教育影響因素?這種隱性學習隱蔽于學習活動環(huán)境氛圍之中，使學生在不知不覺中接受載體的影響。在潛移默化之中益智、染情和添趣，提高教學效益?
1.學生在教師的指導下仔細閱讀“平均速度和瞬時速度、速度和速率”兩部分，閱讀后回答問題：我們日常生活中說到的“速度”是指什么?請舉例說明。
2.學生就老師提出的問題去閱讀教材，尋求答案;然后四人一組交流討論，選出代表發(fā)表見解。
3.學生觀察圖1.3-2，認識汽車速度計的表盤并練習讀數(shù)。
4.觀察16頁表格，了解表格中常見物體的速度。
5.就課本17頁“說一說”中講述的故事，展開討論，回答圖1.3-3中的問題。
6.學生思考18頁“問題與練習”第1、2題，討論后回答。
學習理論為教學設計提供了許多有益的啟示，“教學有法，教無定法，貴在得法。”內隱學習觀點的形成，豐富了認知心理學理論，為探明人類認知加工過程提供了新的視角，也為現(xiàn)代教學設計帶來了新的啟示與挑戰(zhàn)，萬物沒有絕對的適應性，教學中也不必刻意的區(qū)分內隱與外顯學習，內隱學習理論視角下，教學設計的關鍵是協(xié)調兩種機制恰當?shù)墓ぷ?，發(fā)揮每一種機制的最大潛力，促進學習，優(yōu)化教學。教學設計與預測只是框架，并不絕對，教師應根據(jù)教學的實際情況，發(fā)揮自己的教學智慧，“做”好教學。
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