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摘 要: 以核心素养为目标,结合课标要求,设定教学目标,通过教材分析、学情分析设计教学任务,通过任务分解和问题设计,将“探究小车速度随时间变化的规律”的素养目标落实在具体的教学活动中,在体现科学思维、科学探究的过程中巩固“速度”、“位移”、“时间”等概念,增强学生的物理观念,培养学生的科学态度与责任。
关键词:核心素养;位移;速度;时间;规律
1.教学目标
2.教材分析与学情分析
(1)教材分析
本节实验探究是为了让学生探究小车在重物的牵引下速度随时间变化的规律。第一章已简单介绍打点计时器,本节在第一章的基础上进一步巩固实验原理、处理纸带以及分析实验数据等,利用图像,寻找其中蕴含的物理规律。体会图像的直观、形象生动的特点,感受物理的美学。
教学重点:熟练打点计时器的使用、求出各计数点的瞬时速度、画速度-时间图像。
教学难点:各点瞬时速度的计算;对实验数据的处理、规律的探究。
(2)学情分析及教学方法
学情分析:在第一章中,学生已经学习了描述物体运动的位移、时间、速度、加速度等物理量,也学习了位移-时间图像、速度-时间图像,为本节实验《探究小车速度随时间变化的规律》提供了知识储备。这一节我们研究小车在重物牵引下的运动,看看小车的速度是怎样随时间变化的。整个认知探究过程由浅入深,符合学生的认知发展。
教学方法: 小组合作、问题驱动、实验探究
3.任务分解
4.教学过程
4.1 任务1:分析和选取纸带上的点
4.1.1 分组讨论:设计实验方案,选取实验器材,参考如图2所示的实验装置,利用打点计时器在纸带上记录小车在重物牵引下的运动情况。
4.1.2 教学建议
问题1复习打点计时器的使用,从理论推导理解打点计时器是一种计时仪器。通过问题2让小组成员思考如何合理选取纸带上的点,知道舍掉开头过于密集的点,从清楚的点开始若纸带上点与点之间的距离较小,每五个计时点取一个计数点 ,依次标号为0,1,2,3,4,5 (间隔是0.1s),培养学生的科学思维能力。通过问题3让学生复习巩固位移的概念,回忆如何准确使用刻度尺,如何读取位移大小,达到准确测量及记录计数点间的位移的目的,为如何求出某点速度埋下伏笔。
4.2 任务2:计算出所取点的瞬时速度
4.2.1 问题设计
4.2.2 教学建议
求纸带上某点的瞬时速度时本节教学的重点难点,通过设计问题1,复习巩固物理概念,让学生重构“平均速度”和“瞬时速度”概念的区别与联系,通过问题2,目的让学生体会科学探究方法的多样性,理解比值定义和极限思维在物理探究中的应用,培养学生的科学探究能力,也为顺利解决问题3做铺垫。通过由浅至深的问题导入,确定本节实验的核心任务,让学生更好地理解掌握求纸带上某点的瞬时速度的方法,突破本节教学的重点难点。
4.3 任务3:处理数据、得出速度随时间变化的规律
4.3.1 问题设计
4.3.2 教学建议
通过问题1的设计,让学生体会在实验探究过程,紧扣实验目的,找出核心问题,养成科学思维素养;利用问题2引导学生如何直观构建物理量间的关系,猜想物理量间的关系(如图3用表格法记录,如图4用v-t图像记录),培养学生建立与直线运动相关的初步運动观念;通过问题3的设计,培养学生观察能力、分析能力、归纳总结能力,培养学生实事求是的科学态度。为了更高效直观得出实验结果,建议教师充分利用多媒体手段,根据学生的实验数据,利用计算机拟合作出v-t图像(如图5),与学生实验结果进行对比。运用图象来处理物理实验数据,是一个难点,作图时要标明横纵坐标轴代表的物理意义,选择合适的标度,根据所得数据描点,观察和思考点的分布规律,总结出速度随时间成正比的变化规律,完成实验探究过程。
4.4 任务4:通过对实验结果的分析讨论,思考实验注意事项及改进措施
4.4.1 问题设计
4.4.2 教学建议
问题1让学生对实验的探究过程进行情景重现,既达到巩固目的,又引导学生思考实验应注意的事项?针对不足之处应如何改进?培养学生的科学思维素养,最后适当提出拓展思考内容,提高学生的物理观念素养。
综上,本节教学设计紧扣实验目的进行,围绕实验培养学生物理观念、科学思维、科学探究、科学态度与责任的核心素养,体现学生为主,核心素养为目标的物理教育理念。
【参考文献】
[1]教育部.普通高中物理课程标准(2017版)[S].北京:人民教育出版社,2018:54.
[2]史再.基于核心素养的教学设计—以“受迫振动 共振”的教学为例[J].物理教学,2020(6) :4-7
(作者单位:梅县区高级中学,广东 梅州 514000)
关键词:核心素养;位移;速度;时间;规律
1.教学目标
2.教材分析与学情分析
(1)教材分析
本节实验探究是为了让学生探究小车在重物的牵引下速度随时间变化的规律。第一章已简单介绍打点计时器,本节在第一章的基础上进一步巩固实验原理、处理纸带以及分析实验数据等,利用图像,寻找其中蕴含的物理规律。体会图像的直观、形象生动的特点,感受物理的美学。
教学重点:熟练打点计时器的使用、求出各计数点的瞬时速度、画速度-时间图像。
教学难点:各点瞬时速度的计算;对实验数据的处理、规律的探究。
(2)学情分析及教学方法
学情分析:在第一章中,学生已经学习了描述物体运动的位移、时间、速度、加速度等物理量,也学习了位移-时间图像、速度-时间图像,为本节实验《探究小车速度随时间变化的规律》提供了知识储备。这一节我们研究小车在重物牵引下的运动,看看小车的速度是怎样随时间变化的。整个认知探究过程由浅入深,符合学生的认知发展。
教学方法: 小组合作、问题驱动、实验探究
3.任务分解
4.教学过程
4.1 任务1:分析和选取纸带上的点
4.1.1 分组讨论:设计实验方案,选取实验器材,参考如图2所示的实验装置,利用打点计时器在纸带上记录小车在重物牵引下的运动情况。
4.1.2 教学建议
问题1复习打点计时器的使用,从理论推导理解打点计时器是一种计时仪器。通过问题2让小组成员思考如何合理选取纸带上的点,知道舍掉开头过于密集的点,从清楚的点开始若纸带上点与点之间的距离较小,每五个计时点取一个计数点 ,依次标号为0,1,2,3,4,5 (间隔是0.1s),培养学生的科学思维能力。通过问题3让学生复习巩固位移的概念,回忆如何准确使用刻度尺,如何读取位移大小,达到准确测量及记录计数点间的位移的目的,为如何求出某点速度埋下伏笔。
4.2 任务2:计算出所取点的瞬时速度
4.2.1 问题设计
4.2.2 教学建议
求纸带上某点的瞬时速度时本节教学的重点难点,通过设计问题1,复习巩固物理概念,让学生重构“平均速度”和“瞬时速度”概念的区别与联系,通过问题2,目的让学生体会科学探究方法的多样性,理解比值定义和极限思维在物理探究中的应用,培养学生的科学探究能力,也为顺利解决问题3做铺垫。通过由浅至深的问题导入,确定本节实验的核心任务,让学生更好地理解掌握求纸带上某点的瞬时速度的方法,突破本节教学的重点难点。
4.3 任务3:处理数据、得出速度随时间变化的规律
4.3.1 问题设计
4.3.2 教学建议
通过问题1的设计,让学生体会在实验探究过程,紧扣实验目的,找出核心问题,养成科学思维素养;利用问题2引导学生如何直观构建物理量间的关系,猜想物理量间的关系(如图3用表格法记录,如图4用v-t图像记录),培养学生建立与直线运动相关的初步運动观念;通过问题3的设计,培养学生观察能力、分析能力、归纳总结能力,培养学生实事求是的科学态度。为了更高效直观得出实验结果,建议教师充分利用多媒体手段,根据学生的实验数据,利用计算机拟合作出v-t图像(如图5),与学生实验结果进行对比。运用图象来处理物理实验数据,是一个难点,作图时要标明横纵坐标轴代表的物理意义,选择合适的标度,根据所得数据描点,观察和思考点的分布规律,总结出速度随时间成正比的变化规律,完成实验探究过程。
4.4 任务4:通过对实验结果的分析讨论,思考实验注意事项及改进措施
4.4.1 问题设计
4.4.2 教学建议
问题1让学生对实验的探究过程进行情景重现,既达到巩固目的,又引导学生思考实验应注意的事项?针对不足之处应如何改进?培养学生的科学思维素养,最后适当提出拓展思考内容,提高学生的物理观念素养。
综上,本节教学设计紧扣实验目的进行,围绕实验培养学生物理观念、科学思维、科学探究、科学态度与责任的核心素养,体现学生为主,核心素养为目标的物理教育理念。
【参考文献】
[1]教育部.普通高中物理课程标准(2017版)[S].北京:人民教育出版社,2018:54.
[2]史再.基于核心素养的教学设计—以“受迫振动 共振”的教学为例[J].物理教学,2020(6) :4-7
(作者单位:梅县区高级中学,广东 梅州 514000)