王鳳黎

自由落體運(yùn)動(dòng)教學(xué)設(shè)計(jì)

王鳳黎

1 課程標(biāo)準(zhǔn)與教材分析

本節(jié)通過演示實(shí)驗(yàn)和學(xué)生自己動(dòng)手操作實(shí)驗(yàn)分析得出自由落體運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)和運(yùn)動(dòng)規(guī)律，理解重力加速度的意義，使學(xué)生對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律有具體、深入的認(rèn)識(shí)。通過本課教學(xué)使學(xué)生既了解一種具體運(yùn)動(dòng)，又鞏固勻變速運(yùn)動(dòng)規(guī)律，同時(shí)也為學(xué)習(xí)平拋物體的運(yùn)動(dòng)奠定基礎(chǔ)。

2 教學(xué)目標(biāo)

2.1 知識(shí)與技能

1）了解什么是自由落體運(yùn)動(dòng)；2）自由落體運(yùn)動(dòng)的加速度；3）認(rèn)識(shí)自由落體運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)；4）掌握自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，速度隨時(shí)間的變化規(guī)律，位移隨時(shí)間變化的規(guī)律（定量）。

2.2 過程與方法

1）通過理論探究和觀察演示實(shí)驗(yàn)，得出：物體下落的快慢和物體的質(zhì)量無關(guān)，是空氣阻力影響了物體下落的快慢。2）通過學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證自由落體運(yùn)動(dòng)是勻變速直線運(yùn)動(dòng)，并求出加速度。3）讓學(xué)生經(jīng)歷科學(xué)探究的過程，掌握科學(xué)探究的方法。

2.3 情感態(tài)度與價(jià)值觀

通過學(xué)生的自主探究，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。學(xué)生實(shí)驗(yàn)的誤差較大，適時(shí)教育學(xué)生：科學(xué)實(shí)驗(yàn)都是經(jīng)過千百次的試驗(yàn)才能成功，從而讓學(xué)生懂得科學(xué)成果得來不易，培養(yǎng)學(xué)生正確的科學(xué)觀、價(jià)值觀。

3 學(xué)情分析

1）學(xué)生充分掌握勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律；2）學(xué)生對(duì)日常生活中的一些落體現(xiàn)象有一定的了解；3）學(xué)生喜歡多參與有效的課堂活動(dòng)。

4 教學(xué)要點(diǎn)分析

1）重點(diǎn)是使學(xué)生掌握自由落體的速度和位移隨時(shí)間變化的規(guī)律。自由落體的特征是初速度為零，只受重力作用（物體的加速度為自由落體加速度g）。2）難點(diǎn)是實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確操作及規(guī)律的得出。

5 教學(xué)策略

1）通過實(shí)驗(yàn)、觀察、推理、歸納等科學(xué)知識(shí)和方法，培養(yǎng)學(xué)生透過現(xiàn)象看本質(zhì)的認(rèn)識(shí)觀；2）通過對(duì)伽利略研究自由落體運(yùn)動(dòng)的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生的抽象思維能力，并感受先輩大師崇尚科學(xué)、勇于探索的人格魅力；3）通過多媒體技術(shù)的應(yīng)用激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生追求科學(xué)真理的學(xué)習(xí)品質(zhì)。

6 教學(xué)準(zhǔn)備

牛頓管、大小紙片數(shù)張、橡皮、多媒體課件、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、學(xué)生電源、導(dǎo)線、紙帶、直尺、重物、固定夾、鐵架臺(tái)。

7 教學(xué)過程

7.1 激情導(dǎo)入，提高興趣

視頻錄像：比薩斜塔落體實(shí)驗(yàn)，在八層高的樓頂落下質(zhì)量不同的保齡球，下落一樣快。師：生活中輕重物體下落是否一樣快？

7.2 團(tuán)體協(xié)作，探究新知

學(xué)生做實(shí)驗(yàn)。①橡皮和紙片從同一高度由靜止開始同時(shí)下落，觀察下落快慢情況。從表面上看得到結(jié)論：物體越重，下落得越快。②取相同大小的紙片兩張，其中一張揉成團(tuán)，再同時(shí)從同一高度由靜止開始下落，觀察下落快慢情況。從表面上看得到結(jié)論：輕重相同的物體下落快慢不一樣。為什么呢？引導(dǎo)學(xué)生思考空氣阻力的作用。③如果讓橡皮與紙團(tuán)從同一高度由靜止開始同時(shí)下落，下落的快慢又怎樣呢？從表面上看得到結(jié)論：輕重不同物體下落快慢相同。結(jié)論：輕重不同的物體忽略空氣阻力的情況下下落快慢是相同的。

7.3 演示牛頓管實(shí)驗(yàn)

羽毛和硬幣在真空中下落快慢是相同的。引導(dǎo)學(xué)生明確忽略空氣阻力只受重力作用的物體下落快慢是相同的。引導(dǎo)學(xué)生說出亞里士多德的觀點(diǎn)是錯(cuò)誤的，伽利略的觀點(diǎn)是正確的。

7.4 教師引導(dǎo)學(xué)生探究

自由落體運(yùn)動(dòng)：物體只在重力作用下，從靜止開始下落的運(yùn)動(dòng)叫做自由落體運(yùn)動(dòng)。自由落體運(yùn)動(dòng)是一種理想運(yùn)動(dòng)，在實(shí)際問題中有空氣時(shí)，物體的密度不太小，速度不太大（h不太高），可以近似看成是自由落體運(yùn)動(dòng)。特點(diǎn)：①只受重力；②初速度為零。師：那么自由落體運(yùn)動(dòng)是怎樣的運(yùn)動(dòng)呢？

7.5 學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究

教師指導(dǎo)學(xué)生動(dòng)手操作：重物自由下落時(shí)打出紙帶。

教師引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)紙帶分析連續(xù)相等時(shí)間內(nèi)小球的相鄰兩段的位移差Δs相等，得出自由落體運(yùn)動(dòng)是勻變速直線運(yùn)動(dòng)。

1）運(yùn)動(dòng)性質(zhì)：自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。

教師引導(dǎo)學(xué)生分析紙帶，根據(jù)Δs=at2求出加速度。教師提問進(jìn)行評(píng)價(jià)。

教師引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)全班學(xué)生求出的加速度都是定值，都接近9.8 m/s2。

2）自由落體加速度。①方向：豎直向下。②大小：g=9.8 m/s2或g=10 m/s2。③隨緯度升高而增大，隨高度升高而減小。

3）自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律。引導(dǎo)學(xué)生自己寫出公式（略），同時(shí)讓學(xué)生清楚自由落體運(yùn)動(dòng)就是初速度為零、加速度為g的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。

4）創(chuàng)設(shè)活動(dòng)實(shí)踐檢測(cè)：測(cè)定反應(yīng)時(shí)間。學(xué)生通過握直尺測(cè)自己的反應(yīng)時(shí)間。教師對(duì)結(jié)果進(jìn)行評(píng)價(jià)。

5）拓展練習(xí)整體評(píng)價(jià)：一個(gè)物體做自由落體運(yùn)動(dòng)，它落至地面前最后一秒鐘內(nèi)通過的路程是全程的一半，求它落到地面所需的時(shí)間。

6）以人為本，總結(jié)提高。①自由落體是一種非常普遍的運(yùn)動(dòng)形式，日常生活中許多物體的下落運(yùn)動(dòng)都可以看成是自由落體運(yùn)動(dòng)，所以研究自由落體具有普遍的意義。②在研究自由落體運(yùn)動(dòng)時(shí)，采用一種理想化的方法。從最簡單、最基本的情況入手，抓住主要因素，忽略次要因素，由淺及深地推入，從而得出一種運(yùn)動(dòng)形式——自由落體運(yùn)動(dòng)。這種理想化的方式，在以后學(xué)習(xí)物理時(shí)經(jīng)常要用到。③自由落體運(yùn)動(dòng)就是初速度為零、加速度為g的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。

8 教學(xué)反思

靈活運(yùn)用教學(xué)方法，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生自己能夠動(dòng)手、動(dòng)腦、自主探究新知。創(chuàng)設(shè)課堂活動(dòng)激發(fā)學(xué)生探知欲望，提高分析問題、解決問題的能力。

專家點(diǎn)評(píng)：通過實(shí)驗(yàn)、觀察、推理、歸納等多種教學(xué)方法激發(fā)學(xué)生探究的興趣，培養(yǎng)學(xué)生透過現(xiàn)象看本質(zhì)的能力，能夠創(chuàng)設(shè)有效課堂活動(dòng)，形成思維對(duì)話型課堂。

10.3969/j.issn.1671-489X.2011.13.097

（作者單位：山東省蓬萊第一中學(xué)）