高中物理探究小车速度随时间变化规律教学设计学情分析教材分析课后反思.docx

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高中物理探究小车速度随时间变化规律教学设计学情分析教材分析课后反思

《探究小车速度随时间变化规律》教学设计

探究小车速度与时间关系实验教学设计

一、课标解读：

1、课程标准要求

经历匀变速直线运动的实验研究过程，理解位移、速度和加速度，了解匀变速直线运动的规律，体会实验在发现自然规律中的作用

2、课程标准解读

课程标准分别从知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观这三个方面提出了具体要求。

第一知识与技能：

“经历匀变速直线运动的实验研究过程”意在能掌握探究实验的一些基本技能，会使用基本的实验仪器（打点计时器），独立进行探究实验过程。

“理解位移、速度和加速度”,不能让学生死记硬背这些概念，而是探究、合作、亲身经验更有利于学生概念的发展、转变，有助于学生获得对知识的深层理解。

物理教学中应注意采用多样化的教学方式，有效地促进学生形成科学概念，发展问题解决的能力。

第二过程与方法：

让学生“经历匀变速直线运动的实验研究过程科学探究过程，认识科学探究的意义，尝试应用科学探究的方法研究物理问题，验证匀变速直线运动规律。

强调了对学生科学探究能力的培养，对学生自主学习能力的培养，对学生实践能力的培养以及对学生解决问题能力的培养。

第三情感态度与价值观：

“体会实验在发现自然规律中的作用”发展学生对科学的好奇心与求知欲，乐于探究自然界的奥秘，能体验探索自然规律的艰辛与喜悦。

培养学生的学习兴趣，参加科技活动的热情，实事求是、敢于创新的科学态度和科学精神。

二、教学内容分析

本节是个学生探究实验，目的是让学生通过探究小车在重物牵引下运动的速度随时间变化规律，经历科学探究的活动，学会实验数据的处理方法。

本节教学内容首先是学生通过头脑风暴设计出测量小车速度的实验步骤、寻找数据处理方式以及推测可能得到的运动规律；然后利用小组合作，体验科学探究过程，收集实验数据；最后选择适当的数学工具处理实验数据，寻找规律。

在整个过程中，学生体验从实验研究中获取数据、作出图像、寻找规律的科学思维方法，教师利用问题讨论、互帮互助、成果展示等方式检测学生创造力与创新力、交流与合作技能、研究与处理信息技能、判断性思维能力、解决问题能力和决策能力。

加上拓展数字实验使学生开阔思维，增强认知能力。

三、学情分析

现阶段是刚上高中的新生，对高中物理更是充满了迷茫，在第一章中学生学习了描述运动状态的几个物理量（位移、速度、平均速度、瞬时速度，加速度），以及打点计时器的使用，并且也知道如何用纸带来估算每点的瞬时速度，但没真正上过实验课，所以学生可能会不敢动手实验，此时要多鼓励学生，打点计时器的实验题，在历年高考中出现的几率非常高，纸带上的数据的处理方法尤为重要。

学生对纸带上计时点、计数点认识不清等因素将极大的影响学生考试。

而实验的基本技能和实验探究能力又是素质教育的重点，通过本节教学让学生在探究实验中逐步培养其能力。

四、学习目标

1、会用打点计时器打下的纸带计算物体运动的速度．

2、通过用纸带与打点计时器、数字化实验，探究小车速度随时间变化的规律，

初步掌握探究物理规律的方法、步骤。

3、能自己绘制v-t图象,并利用图像判断物体是否做匀变速运动，得出规律,计算加速度

4、通过实验探究，体会探究实验的一般步骤，激发学习的兴趣；通过亲身实践，树立“实践是检验真理的唯一标准”的科学观。

培养观察和实践能力，培养实事求是的科学态度

五、评价方法

1、通过观察看学生能否独立、合理地操作实验；能否判断实验数据的合理性

2、通过观察、交流看学生能否想出改进实验的方法

3、通过观察、展示实验结果判断学生能否根据相关数学知识对实验收集数据进行科学分析

4、小组对本组的实验情况进行自我评价，实验结束后完成以下评价表的填写

事项

好

一般

不好

安装仪器

处理纸带

注意事项

小组合作

六、教学媒介

多媒体课件，数字实验，高清投影仪，实验器材①附有滑轮的长木板；②小车；③带小钩的细线；④钩码；⑤打点计时器；⑥纸带；⑦刻度尺；⑧学生电源。

七、教学过程

教学环节

教师活动

学生活动

设计意图

时间预设

实验导入

回顾平均速度、瞬时速度的公式，打点计时器，引出物体运动形式多样，以重物牵引小车运动为例分析小车速度与时间的关系

集体回答

对实验做好铺垫

2分钟

实验探究

引导学生说出实验所需的器材，提出问题：

如果轨道一端高一端低会对实验有影响吗？

学生分组进行实验探究其中一半学生轨道水平，一半学生轨道一端垫高

让学生自己探究进行实验，体验学习的快乐

10分钟

注意事项

学生实验过程中要观察学生实验状况，及时发现问题，出现2个或3个学生没有察觉或解决不了的问题时集体沟通，让其他组帮助解决或者教师解答

学生积极更正其他组或自己组出现的问题

让学生自己发现问题解决问题，这样印象会更深刻

3分钟

处理数据

引导学生挑选合适的纸带，结合瞬时速度表达式引导学生如何计算纸带上每点速度大小，列出表格。

提出问题：

如何根据实验数据研究小车的运动规律？

学生回答问题，然后

组内合作，共同处理数据，得出速度与时间图像

让学生体验合作解决问题的欢愉，懂得分享

10分钟

得出结论

展示2-3组同学的图像，引导学生分析图像区别，得出结论，求出加速度

学生讨论图像区别，享受分享的快乐，利用图像根据a=

求出加速度

让学生自己找到不同实验结论的区别，形成直观感受，增强理解力

2分钟

拓展视野1

展示数字化实验，讲解分体位移传感器原理

学生分组使用数字化实验，在电脑上得出v-t图像

让学生体验数字化实验的方便快捷，拓展学生视野

10分钟

拓展视野2

展示数字化实验，讲解光电门传感器原理，引导学生设计实验，用光电门传感器演示数字化实验

学生积极分析实验原理

让学生活用公式v=x/t和a=v/t

5分钟

自我检测

多媒体展示例题

学生回答

巩固实验注意事项

1分钟

自我总结

引导学生说出本节课的收获或反思

学生踊跃发言

让学生能自我总结，及时反思

2分钟

八、板书设计

《探究小车速度随时间变化规律》学情分析

现阶段是刚上高中的新生，对高中物理更是充满了迷茫，在第一章中学生学习了描述运动状态的几个物理量（位移、速度、平均速度、瞬时速度，加速度），以及打点计时器的使用，并且也知道如何用纸带来估算每点的瞬时速度，但没真正上过实验课，所以学生可能会不敢动手实验，此时要多鼓励学生，打点计时器的实验题，在历年高考中出现的几率非常高，纸带上的数据的处理方法尤为重要。

学生对纸带上计时点、计数点认识不清等因素将极大的影响学生考试。

而实验的基本技能和实验探究能力又是素质教育的重点，通过本节教学让学生在探究实验中逐步培养其能力。

课题

班级

时间

月日

科目

授课人

评课人

项目

内容

执行效果

很好

较好

一般

有待改进

教师

教学

基本

功

语言准确、简练、生动、流畅。

身体语言（教态）利用恰当，对学生学习产生正面影响。

板书、板图计划周密、工整、规范；教学媒体、教具选择合理，操作熟练。

师

生

教

学

活

动

问题设计合理，意图明确；给予学生思考的时间和空间充裕。

正确领会学生的发言，适时、适当评价；恰当使用表扬、批评。

学生充分经历数学活动，活动设计合理，基础知识、基本技能得到提高。

生生合作交流、互动热烈，有实效。

教学

目标

与结

构

教学目标明确，重点突出，难点突破。

结构简洁、清晰，层次分明。

完成本课时教学计划，能根据实际情况适时应变。

亮

点

及

改

进

建

议

《探究小车速度随时间变化规律》效果分析

课堂教学效果分析表

课堂效果分析

课堂教学效果是教师进行课堂教学的落脚点，一切教学手段的运用和教学方法的选择最终的目的是课堂教学效果的最大化。

教师对每一个教学环节的设计和方式、方法的选择都要先问自己一声：

这样做的效果会怎样？

要紧紧围绕有效和高效这一核心要求来组织和开展教学活动。

教学效果是一个综合性的效果，内容即包括基础知识的掌握情况，又包括基本技能的训练效果，同时也包括学生学习能力的培养和道德情感的教育等。

 学生是课堂的主体，通过学生表情的变化、思维的速度，回答问题、练习、测试、动手操作的准确性等信息反馈，可获知教学信息的传输是否畅通，亦可看出新知识新技能的掌握情况。

教学任务是否完成不能只看少数尖子学生，大多数中下学生同样也是知识的接受体，从他们身上更能体现教学任务是否完成，以及教师的教学水平、教学质量的高低。

总之，本节课在教师的引导帮助下，全体学生的潜力得到很大限度的挖掘，智力好的学生吃得饱，中等水平的学生吸收得好，差的学生消化得了，学生人人学有所得。

课堂教学中充分体现师生平等、教学民主的思想，师生信息交流畅通，情感交流融洽，合作和谐，配合默契，教与学的气氛达到最优化，课堂教学效果达到最大化。

教师教得轻松，学生学得愉快。

《探究小车速度随时间变化规律》教材分析

一、教学要求

经历“研究物体运动速度随时间变化规律”的探究过程，会用打点计时器来研究匀变速直线运动。

   运用列表法、图像法处理实验数据、分析运动特点等。

   体验在实验研究中获取数据，作出图像，分析图像，寻找规律的科学思维方法。

二、教材重点与难点

（一）运动的描述、匀变速直线运动的研究

   这部分内容出现较多的是匀变速直线运动的规律，在新课标下，与实际生活和生产密切结合的问题，新高考考查的几率会大大提高。

本章知识应多注意对有关交通运输、现代科技、测量运动物体的速度和物体之间距离等题型的归纳和总结。

在复习的过程中，熟练地掌握匀变速运动的公式、规律和它们之间的关系，并能灵活的运用和变通，是解决该部分问题的关键。

   三、教材疑点

   教科书《物理（必修①）》与原有教材有较大的进步，如教材中的生动活泼、内容丰富多彩的插图，更能够激发学生的学习兴趣；教材的编写上更加注重循序渐进、更能接近学生的认知规律；教材内容选取上更能体现从生活走向物理、从物理走向生活；教材的学习方式上更能关注科学探究、提倡学习方式的多样化。

（一）教材中值得重视的题目

   1.涉及科学研究过程与方法的习题

   新课程理念下的物理教学强调让学生领悟物理思想和方法，体验探究过程，增强实践意识，新高考将更多的关注新课程理念的体现，试题将更多涉及研究过程与方法、物理学史等方面的问题,在教材中也有体现.

   ①速度的测量

   为了能研究物体的运动规律，必须要测定物体的瞬时速度，瞬时速度近似等于物体在极短时间的平均速度。

因此，必须有这样的仪器，能测定物体在短时间内的位移。

   打点计时器：

打点计时器的原理是连接50Ｈz的交流电，它能在0.02s打出一个点，如果用一条纸带跟随物体运动，通过打点计时器记录下每隔0.02s的位置，即可通过纸带研究物体的平均速度与瞬时速度。

   闪光照相：

与打点计时器相似，可以等时间记录物体的位置，通过底片的像可以研究物体的运动速度。

要注意的是像的位移与实际位移可能不同。

   光电门：

在物体上安装一个挡光板，已知其宽度，光电门能记下挡光板通过光电门的时间，由此可以求得物体通过光电门的瞬时速度（也是短时间的平均速度）。

   总之，在实际生活、科学研究中，测定速度的方法很多，但一般是测量微小时间内通过的位移或测通过微小位移的时间。

《探究小车速度随时间变化规律》评测练习

§2.1探究小车速度随时间变化的规律

1.在探究小车速度随时间变化规律的实验中，如图，关于使用操作，下列说法中错误的是（）

A．木板不能侧向倾斜，也不能一端高一端低

B．在释放小车前，小车应紧靠在打点计时器上

C．应先接通电源，待打点计时器开始打点后再释放小车

D．要在小车到达定滑轮前使小车停止运动

2.使用电磁打点计时器时，应接V电源。

纸带应穿过，复写纸片应套在上，并要放在纸带的面。

3.接通电源与释放纸带（或物体），这两个操作时刻的关系应当是（）

A．先接通电源，后释放纸带B．先释放纸带，后接通电源

C．释放纸带的同时接通电源D．先接通电源或先释放纸带都可以

4.根据打点计时器打出的纸带，我们可以不利用公式就能直接得到的物理量是（）

A．时间间隔B．位移C．加速度D．平均速度

5.一学生在练习使用电磁打点计时器时，纸带上打出的不是圆点，而是一些短线，这可能是因为（）

A．打点计时器错接在直流电源上

B．电源电压不稳定

C．打点计时器使用的电压过高

D．振针到复写纸片的距离太小

6.如图所示是实验时打点计时器打出的一段纸带,A、B、C、D、E、F是从所打点中选取的几个连续的点，所用交流电源的频率为50Hz，则根据图中数据可得B点的速度为m/s,C点的速度为m/s,D点的速度为m/s,E点的速度为m/s。

你能否根据以上数据，求得A点或F点的速度？

。

7.在探究小车速度随时间变化规律的实验中，得到一条如图所示的纸带，按时间顺序取O、1、2、3、4、5、6都为共7个记数点。

0到6每相邻两记数点间各有四个打印点未画出，测得相邻计数点的距离依次为S1＝1.40cm，S2＝1.90cm，S3＝2.38cm，S4＝2.88cm，S5＝3.39cm，S6＝3.87cm。

（1）在计时器打出点1、2、3、4、5时，小车的速度分别为：

v1＝___m/s,v2＝m/s,v3＝m/s,v4＝m/s,v5＝m/s.

（2）在图中作出速度-时间图像，并由图像求出小车的加速度a＝m/s2.

《探究小车速度随时间变化规律》课后反思

在高中物理新课程标准中，对科学探究及实验能力提出了七个要素即：

提出问题、猜想与假设、制订计划与设计实验、进行实验与搜集数据、分析与论证、评估、交流与合作。

并对每一个要素都提出了基本要求。

在本节内容的教学中鉴于学生原有的知识和能力状态，对科学探究的七个要素中的创设情景，让学生发现问题，提出问题、猜想与假设、评估。

这三个要素内容没有作要求，而是把重点放在了学生经历探究过程，进行实验与收集数据、交流与合作这两个科学探究要素上，而分析与论证则放在第二节“匀变速直线运动的速度随时间变化的关系”的教学中完成。

我感到这样安排教学，符合教材编排和学情的实际。

在科学探究的能力培养中应该是一个循序渐进的过程，不能在一节课中把科学探究的七个要素面面俱到。

例如本节教学内容，如果要求培养学生提出问题、对解决问题的方式和问题的答案提出假设这两条科学探究要素的话，由于学生无论在初中的物理学习中，还是在日常生活中看到的运动形式很多，但这些运动形式都是由许多简单的运动合成的复杂运动。

反而对匀变速运动的现象、知识没有足够的经验和体验，这样即使教师为他们创设一个匀变速运动的情景，也不能使学生在原有的认识基础上建构出匀变速运动的特点，也就无从猜想和假设。

刚进入高一的学生，实验动手能力，收集数据能力，如实记录数据的科学态度，安全操作的意识，相对较弱。

探究小车速度随时间变化的规律是一个简单的却典型的实验，学生要安装实验装置，锻炼动手能力；开始实验要先启动打点计时器，然后放开小车，是为了在纸带上打出更多的点，便于计算和选择；同一实验重复操作三次，分别收集各次操作中同一物理量的数据，合理的选择出一条最清晰的纸带，认识到了科学收集实验数据的重要性。

学生在收集数据的过程中学生学会了两种处理数据的方法，即列表法和图象法。

列表法根据对实验数据关系的预期列出需要进行比较的数据表格，也可以为了便于对实验数据处理列表记录实验中的测量数据。

在本实验，数据记录中学生制作了一个表格。

位置编号

0

1

2

3

4

5

时间t/s

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

速度v/m·s-1

0.4

0.57

0.70

0.83

0.92

计算各位置编号的瞬时速度，并填入上表。

可分析得出，随时间增加，小车速度增大。

它的优点是简单。

而且数据间简单的数字关系一目了然，或定性的得出两数据间的关系结论。

当数据间数字关系比较复杂，列表法只能定性的分析，而不易直接得到结论，这时就可以采用图像法。

本实验学生先从建立坐标，选择各坐标的单位长度，开始作起，用描点法在坐标上用点表示出不同时刻对应的瞬时速度，观察这些点的位置，发现大都落在一条直线上，这样可以用一条直线代表这些点，那些不再直线上的点，是由于实验的误差，使它偏离了直线。

根据新课标对科学探究课的要求对本节课进行反思，学生完整的体验了探究的全过程，从实验研究中学会了打点计时器的使用，学会了实验数据的收集和处理方法，培养了学生的动手能力和与他人合作、交流能力，体验了科学思维的方法，学生获得科学态度和精神的培育。

当然学生的各种能力培养是一个长期的任务，不可能一节课把所有的能力都培养到位，我愿意在新课程的实践中与同行一起不断探索，为国家培养更多的创新型人才。

《探究小车速度随时间变化规律》课标分析

1、课程标准要求

经历匀变速直线运动的实验研究过程，理解位移、速度和加速度，了解匀变速直线运动的规律，体会实验在发现自然规律中的作用

2、课程标准解读

课程标准分别从知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观这三个方面提出了具体要求。

第一知识与技能：

“经历匀变速直线运动的实验研究过程”意在能掌握探究实验的一些基本技能，会使用基本的实验仪器（打点计时器），独立进行探究实验过程。

“理解位移、速度和加速度”,不能让学生死记硬背这些概念，而是探究、合作、亲身经验更有利于学生概念的发展、转变，有助于学生获得对知识的深层理解。

物理教学中应注意采用多样化的教学方式，有效地促进学生形成科学概念，发展问题解决的能力。

第二过程与方法：

让学生“经历匀变速直线运动的实验研究过程科学探究过程，认识科学探究的意义，尝试应用科学探究的方法研究物理问题，验证匀变速直线运动规律。

强调了对学生科学探究能力的培养，对学生自主学习能力的培养，对学生实践能力的培养以及对学生解决问题能力的培养。

第三情感态度与价值观：

“体会实验在发现自然规律中的作用”发展学生对科学的好奇心与求知欲，乐于探究自然界的奥秘，能体验探索自然规律的艰辛与喜悦。

培养学生的学习兴趣，参加科技活动的热情，实事求是、敢于创新的科学态度和科学精神。