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1、人教版高中物理必修第一册第一章第1节质点、参考系教学设计浙江省桐乡市凤鸣高级中学叶磊佳一、教学内容与学生分析1 .质点教师先要创设情境，让学生认识到描述物体不同局部的运动情况可能是相当繁杂的，从 而了解引入质点概念的必要性。通过情境展示、问题引领让学生认识到将复杂问题简化的关 键是“能否用一个点来代替物体”，这取决于“能否忽略物体的形状和大小”，能否忽略物体的 形状和大小又和所研究的问题有关。质点是高中阶段第一个理想化模型，初中阶段学生虽然没有明确学习质点和理想化方法, 但在解决物理问题的过程中已渗透了理想化方法，比方光滑水平面、轻质滑轮等，这些学习 经历为本节课的学习打下了基础。教师要创设学
2、生感兴趣而又能解决新问题的有效情境，引 导学生自己动手体验，丰富感性认识，帮助学生初步掌握理想化方法，提高学生把实际问题 抽象成物理模型的意识。从思维的角度，要求学生从绝对的思维方式转变为相对的思维方式，从“具有大小”到“大 小可不计”，再到“同一物体根据问题性质确定大小是否可以不计”的思维转化。教师需要通 过各种实际情境让学生思考和讨论，归纳出“将物体看成质点”的条件。2 .参考系从初中的“参照物”到高中的“参考系”不只是名称上的改变，通过师生对话、情境展示、 问题引领，让学生对参考系的理解更加深入：一是深刻理解描述运动的相对性，知道建立参 考系的意义；二是在实际问题中发现不同参考系下运动的
3、描述一般是不同的；三是领会合理 选择参考系对问题解决的作用，能根据运动的描述判断该描述以何为参考系。二、教学目标物理观念1 . 了解机械运动的概念；2 .理解质点的概念；3 .知道参考系的概念。科学思维1 .初步掌握理想化方法，会判断物体能否看成质点；2 .能根据运动的描述判断该描述以何为参考系；3 .会选择合适的参考系描述物体的运动。科学探究1.具有与他人交流看法、讨论问题的意识。科学态度与责 任1 .认识到物理学是对自然现象的描述与解释；2 .产生学习物理的兴趣，具有严谨的态度和合作的意识。三、任务分解任务1:发现精确描述物体运动的困难任务2：感受理想化方法，建构质点模型任务3：掌握可以把
4、物体看成质点的条件口任务4：知道描述运动的相对性，建立参考系的概念口一任务5：知道选取参考系的一般原那么四、教学活动任务1：发现精确描述物体运动的困难教学内容教师活动学生活动素养目标认识机械运 动，通过对物 体具体运动 的观察，让学 生发现精确 描述物体运 动的困难。L展示学生玩力23木头人”游戏 的照片，提出问题：哪些同学是 运动的？判断的依据是什么？ 引出机械运动的定义。1 .观察照片，了解什么 是机械运动。了解机械运动 的概念（物理 观念）2.播放机械运动视频，现场展示 视频中大雁、篮球的运动情境， 提出问题：大雁、篮球每个局部 的运动情况一样吗？我们能否 穷尽物体每个局部的运动情 况？
5、2.观察运动情境，回答 问题，发现精确描述物 体运动的困难。知道引入质点 概念的必要性 （物理观念）任务2：感受理想化方法，建构质点模型教学内容教师活动学生活动素养目标通过任务驱 动，让学生自 己动手感受 理想化方法， 建构质点模 型。1 让学生在质点学习任务单 （附后）上画出大雁展翅高飞的 姿态、大雁从北京飞到嘉兴大 致的运动轨迹、篮球在空中旋 转的状态、篮球在空中的运动 轨迹，让学生有直观的感受。并 用希沃视频平台展示学生作 品。1 .在质点学习任务单 上画图，体会在有些问 题中物体可以不用画 得很具体。能用示意图解 释常见的物理 现象（科学思 维）2.提出问题：我们在研究大雁从 北京飞往
6、嘉兴大致的运动轨迹 时、研究投篮轨迹时，有没有关 注物体的大小、形状？2.回答下列问题，领悟在有 些问题中把物体看成 一个点可以简化问题 的处理。能建构模型， 领悟解决问题 的方法（科学 探究）3.提出问题：什么是点？这只看 成了点的大雁本身是几何中的 点还是一个物体？能否忽略其 质量？引出质点概念。3.回答下列问题，了解质点 概念与点的区别。知道质点的概 念（物理观念）任务3：掌握可以把物体看成质点的条件教学内容教师活动学生活动素养目标通过情境展 示、问题引 领，让学生联 系生活实际， 掌握可以把 物体看成质 点的条件，加 深对质点概 念的理解。1.提出问题：是否物体在任何情 况下都可以看成
7、质点？1.思考问题。2.展示情境一 “奔驰的列车”， 提出问题：一列长为200m的 “和谐号”高铁开过一座长为 150m的铁路桥，平均运行速度 为70m/s,求过桥时间？在研究 这个问题的过程中，我们能否 把列车看成一个质点？提出问题：一列长为200m的 “和谐号”高铁从嘉兴南站开往 北京南站，平均运行速度为 70m/s,铁路全长为1400km,求 所需时间？在研究这个问题的 过程中，我们能否把列车看成 一个质点？2.观察情境，画出运动 示意图，得出结论。认 识到在研究第一个问 题的过程中，如果把列 车看成质点，对结果影 响很大；在研究第二个 问题的过程中，如果把 列车看成质点，对结果 影响不
8、大。根据情境一，分组讨 论，得出结论：研究的 问题涉及的空间尺度 远大于物体自身的大 小时，物体自身的大小 可以忽略不计，这时可 将物体视为质点。能在具体情境 中分析、判断物 体自身的大小、 形状能否被忽 略，能将物体抽 象为质点模型（科学思维）能在具体情境 中发现问题，找 到差异，并与同 伴交流讨论（科 学探究）3 .展示情境二“奔跑的运发动。 提出问题：如果你是一名教练， 你关注什么？能否把物体看成 质点？提出问题：如果你是一个观众， 你关心什么？有没有关注运动 员的高矮、胖瘦？能否把物体 看成质点？3.观察情境，回答问 题，得出结论。认识到 在研究第一个问题的 过程中，教练关注的是 运发
9、动各个部位不同 的运动情况；在研究第 二个问题的过程中，观 众关心的是运发动这 个整体运动的快慢。 根据情境二，分组讨 论，得出结论：研究的 问题不涉及物体各点 的运动差异，而只关注 物体整体的运动，这时也可将物体视为质点。4.提出问题：把物体看成质点的 条件是什么？4.分组讨论，得出结 论：把物体看成质点的 条件是“对研究的问题 而言，物体的大小、形 状可忽略”。掌握将物体看 成质点的条件 （物理观念）5提出问题：是不是体积很大的 物体一定不能看作质点？是不 是体积很小的物体一定可以看 作质点？请举例说明。5.分组讨论，得出结 论：物体能否看成质点 与物体自身的大小无 关，视研究的问题而 定
10、。能从绝对的思 维方式转变为 相对的思维方 式（科学思维）6.提出问题：质点在现实生活中 存在吗？用渔网做类比，加深 对理想化模型的认识。渔网有 洞，小鱼和海水从洞里漏走了， 但是大鱼抓到了，如果我们良 心很黑，把洞都缝上，这“渔网” 就会因为充满海水而拎不起 来，大鱼小鱼都抓不到。6 .加深对于建立理想 化模型的思想的理解。知道质点是一 种理想化模型 （物理观念）任务4：知道描述运动的相对性，建立参考系的概念教学内容教师活动学生活动素养目标通过师生对 话、情境展 示、问题引 领，让学生知 道描述运动 的相对性，建 立参考系的 概念。1.演示：大家看老师是静还是 动？火星人看老师是静还是 动？
11、L思考问题，感受描述 运动的相对性。能从绝对的思 维方式转变为 相对的思维方 式（科学思维）2.播放视频，让学生思考在地 球、太阳、银河系三个不同的参 考系中，如何描述地球的运动。2.观看视频，进一步加 强“参考系是假定其静 止的”、“选取不同的 参考系对物体运动的 描述也不同”等观念。能根据选择的 参考系描述地 球的运动（科学 思维）3 .提出参考系的概念。3 明确参考系的概念。理解参考系的 概念（物理观 念）任务5：知道选取参考系的一般原那么教学内容教师活动学生活动素养目标通过文本解 读、情境展 示、问题引 领，得出选取 参考系的一 般原那么1 .提出问题：电影闪闪的红星 中有两句歌词：“
12、小小竹排江中 游，巍巍青山两岸走”，歌词中 对“竹排游”、青山走的描述, 分别是以什么为参考系的？ 提出问题：小说镜花缘中有 一段描述：“宝云把奶公叫来问1 .解读文本，感受情 境，回答下列问题，得出结 论：参考系选取可以任 意，选不同的参考系对 物体运动的描述也不 同。知道对于不同 的参考系，物体 运动的描述可 能是不同的（物 理观念）能根据运动的问家乡光景，并问南边有何新 闻。奶公道：别无新闻：只有 去岁起了一阵大风，把我院内 一口井忽然吹到篱笆墙外去。 请大家分析一下这件事。描述判断该描 述以何为参考 系（科学思维）2.播放歼15空中加油视频，提 出问题:如果你是歼15飞行员， 想要完成
13、对接操作，选什么为 参考系比拟方便？展示“好奇号”火星探测车照 片，提出问题：如果你是工程 师，想操控“好奇号”完成探测 任务，选什么为参考系比拟方 便？2.观看视频、照片，感 受情境，得出结论：参 考系的选取应以“使问 题的研究变得简洁、方 便”为原那么。知道参考系的 选取应以“使问 题的研究变得 简洁、方便”为 原那么（物理观 念）3 .展示生活中常见运动的图片， 提出问题：一般选什么为参考 系？3.观察图片，感受情 境，得出结论：一般选 择地面或相对地面静 止的物体为参考系。知道一般选择 地面或相对地 面静止的物体 为参考系（物理 观念）巩固练习在下述问题中，能够把研究对象当作质点的是（
14、 ）A.研究地球绕太阳公转一周所需时间是多少B.研究地球绕太阳公转一周上不同区域季节的变化、昼夜长短的变化C.一枚硬币用力上抛，猜想它落地时正面朝上还是反面朝上D.评判正在进行花样滑冰的运发动敦煌曲子词中有这样的诗句：“满眼风波多闪烁，看山恰似走来迎，仔细看山山不动，是 船行.”其中“看山恰似走来迎”和“是船行”所选的参考系分别是什么（）A.地面和山 B.山和船 C.船和山 D.河岸和流水课堂小结.机械运动定义：物体空间位置随时间变化的运动。1 .质点（1）定义：忽略物体大小、形状的有质量的点。（2）物体看成质点的条件：对研究问题而言物体的大小、形状可忽略。（3）质点是理想化模型。2 .参考系
15、（1）定义：描述物体运动时，用作参考（假定其静止）的物体。（2）参考系可以任意选取，以便于研究问题为原那么，一般以地面为参考系。课后拓展.在我们的日常生活中，有哪些地方用到了理想化处理的方法，请你与同学交流讨论。1 .乘坐高铁，请你等列车匀速、平稳行驶时，闭上眼睛，看是否能感觉到自己在动？睁开眼 睛时又是什么感觉？是怎么判断的？请用物理的语言来阐述你的观点。板书设计1.质点、参考系对研究的问题而言，物体的大小、形状可忽略物体 质点参考系：选取任意；以“研究问题简便”为原那么；一般以地面为参考系。质点学习任务单附:画大雁画篮球画列车画运发动研究大雁展翅身飞的姿 态时：研究篮球在空中旋 转情况时:研究“和谐号”高铁过桥 时间时：研究运发动压线动 作时：研究大雁从北京飞往嘉 兴大致的运动轨迹时：研究投篮轨迹时：研究“和谐号”高铁从嘉 兴南站开往北京南站所 需时间时：研究运发动速度谁 快时：班级:姓名: