《超重和失重》教学设计

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  一、设计思想
  物理源于生活高于生活,又归于生活。在教学活动中,要让学生把生活中经验、现象进行分析、总结,形成对事物客观规律的认识,并且利用这些规律进行有目的的探索活动。本节课采取“情景——问题——探究——结论——现象分析”的教学方法,使学生在趣味实验的激发中,问题的引领下,形成“要我学”到“我要学”得转化。通过教学的生活化,用反思、修正、逐层递进的方式,有效地推动学生学习活动的层层深入,实现《新课标》中“知识来源于生活,服务于生活”的要求。
  本设计坚持以“学生为主体”,把“探究”作為本节课的重点,重视学生知识形成的过程,使学生通过探究,体验知识形成和获取的过程、完成对知识的构建,形成技能,同时培养学生创新精神与实践能力。
  二、教材分析
  1.课标要求是:“通过实验认识超重和失重现象”,要求学生能通过一些实验或具体的活动来了解和体验超重和失重。理解超重和失重产生的条件与实质。
  2.本节是学生学完牛顿运动定律后,知识的迁移和应用部分,因此本节是一个比较重要的、典型的应用型知识点。
  其一,超重和失重产生原因的分析,要用到牛顿第二定律,这不仅有利于学生巩固对定律的内容理解,也有助于培养学生分析问题的能力.
  其二,这是一个贴近日常生活的实际问题,能激发学生的学习兴趣和体会物理的生活化。
  三、学情分析
  通过前面对“牛顿第二定律”的学习,学生对物体速度改变条件有一定的认识,但对定律的运用还不是很熟练,需要注意引导学生,将新知识纳入旧知识结构,让学生体会到超重、失重只是牛顿运动定律知识的迁移与应用而已。
  学生在学习超重和失重现象时会受到一些前概念的影响,容易把生活中说的有些“超重”与物理学上的超重混为一谈,把物理学上的失重误认为是物体“失去重力”;容易把超重、失重现象的运动学特征与物体的运动方向相联系。因此在本节课教学中利用了实验探究的方法,让学生自己观察、分析得出结论。激发了学生的学习兴趣,提高动手与合作能力,养成透过现象看本质的物理意识。
  四、教学目标
  L.知识与技能
  (1)认识超重和失重现象;
  (2)知道产生超重、失重现象的条件;
  (3)能够运用牛顿第二定律解释超重和失重现象。
  2.过程与方法
  (1)经历实验观察、实例探究讨论交流的过程,体验超重和失重现象。
  (2)经历实验和理论探究过程,体会科学探究的方法,领略运用牛顿运动定律解决实际问题的方法。
  3.情感、态度与价值观
  (1)通过列举一些身边的超重失重例子和日常的小实验,让学生学会观察生活,知道科学就在身边,培养学生对科学的喜爱和兴趣。
  (2)培养学生思考的习惯,以及通过现在看本质的意识和思维模式。
  五、教学重点及难点
  1.重点
  (1)超重、失重的定义
  (2)产生超重、失重现象的条件。
  2.难点
  (1)产生超重和失重现象的实质;
  (2)运用牛顿第二定律对超重和失重现象的实例分析。
  六、教学策略与手段
  “情景——问题——探究——结论——现象分析”的学生自主探究教学模式。
  七、课前准备
  1.采用多媒体教学手段,能够播放视频,进行幻灯演示
  2.分组实验:弹簧秤悬挂钩码实验
  演示实验:重物,细绳,弹簧秤等,视频资料,航天员在飞船当中的失重状态剪辑录象。
  八、教学过程
  (一)联系生活,观察现象、提出疑问
  视频:事先录制某人乘坐电梯,进入电梯踩在体重计上观察体重计上数值; 按下上行按钮,电梯上升,观察体重计指针变化;电梯停止后观察体重计数值,按下下行按钮,电梯下降,观察体重计指针变化,电梯停止,再次记录体重计上的数值。
  引导学生思考电梯上升下降过程中速度的变化过程,分析速度变化,加速度的大小方向与体重计上变化之间的关系。
  (二)交代概念,分析原因、总结规律
  课件交代超重与失重的概念,分析超重与失重产生的前提条件,运用牛顿定律解释超重与失重现象产生的原因,并总结规律
  (三)生活现象的猜测与验证
  体会实验(学生分组实验)用细线慢慢拉起钩码和用细线快速拉起钩码,学生分组实验看到现象并讨论原因。记录观察现象:钩码静止时、缓缓上升、缓缓下降时弹簧秤读数基本不变;突然上升时,弹簧秤的读数变大; 突然下降时,弹簧秤的读数变小。
  解释现象原因:钩码静止时、缓缓上升、缓缓下降时弹簧秤读数基本不变,此时读数为钩码对弹簧秤的拉力,等于钩码的重力;突然上升时,弹簧秤的读数变大,说明此时拉力大于钩码的重力;突然下降时,弹簧秤的读数变小,说明此时拉力小于钩码的重力。
  这种物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力),大于物体的重力的现象,称为超重现象。
  学生分组实验:用弹簧秤、钩码、体重计动手设计实验体会和感知一下超重与失重现象。最后讨论主题、强化记忆:在什么样运动情况下出现超重与失重现象?此时物体运动状态到底如何?
  思考题:
  ① 物体的超重和失重是取决于什么?
  猜想:可能与运动快慢有关?可能与运动方向有关?可能与物体的加速度有关?
  ② 水平方向存在加速或减速运动会产生超重和失重现象吗?
  教师总结:
  超重与失重产生的条件取决于加速度的方向。加速度方向向上则物体处于超重,加速度方向向下则物体处于失重。
  教师引导整合
  教师在交流问题中,抓住主要问题,在什么样运动情况下出现超重和失重现象?进行引导。
  师:据学生交流评价和达成的共识,依次完成板书如下:
  师生达成共识:物体处于超重还是失重状态,仅由竖直方向加速度决定,与物体速度方向无关。
  过渡语:我们从运动学的角度分析了,竖直方向存在加速度,物体会产生超重与失重现象。超重与失重现象是不是物体的重力发生了变化呢?我们能否根据掌握的运动规律来探究出现超重与失重现象的本质呢?
  (四)反馈应用 巩固知识
  教师提出问题:杨利伟会不会带着台秤和弹簧秤到宇宙飞船上去测物体的质量呢?
  实例1:观看录像“航天员杨利伟在飞船当中的失重状态剪辑”。
  实例2:谈谈我们平时乘电梯时有何感受,并试着解释。
  (五)作业、分析生活现象
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