一、教材分析
1、教材所处的地位与作用
本节课在教材编排上,呈现的是由点到面逐步展开的倒金字塔的形式,这符合学生的认知习惯。如果说前三节课是用追寻的眼光追寻先人的伟大成就,那么这一节课就是学生在先人的指引下进行创新应用的创新课,同时教材在开始和结尾阶段分别引用了马克·吐温和冯·劳厄对物理研究的精彩论述的话,不仅能够激励学生增强学科兴趣,更能激发学生去进一步探索宇宙的奥秘欲望!
可以说这一节课既是知识传授又是能力、情感的培养课,体现新课程的理念和要求。
2、教学目标
①知识与技能:
1、了解万有引力定律在天文学上的重要应用。
2、会用万有引力定律计算天体质量。
3、理解并运用万有引力定律处理天体问题的思路和方法。
②过程与方法:
1、通过万有引力定律推导出计算天体质量的公式。
2、通过一些探究活动计算星体表面重力加速度和星体密度。
③情感态度与价值观:
体会万有引力定律在人类认识自然界奥秘中的巨大作用,让学生懂得理论来源于实践,反过来又可以指导实践的辩证唯物主义观点
3.教学重点、难点
①重点
利用万有引力定律和圆周运动的规律来计算太阳的质量,由此迁移发散到各中天体质量的计算方法上。
突破方法:对地球围绕太阳转动的之一模型进行演变,类比到一星一绕的所有模型,启发学生利用先逐一对照再深刻体会的过程来掌握本节知识
②难点:
在进行知识点迁移时,学生对准确抓住模型中的各个星体所担任的角色较为困难。此处应为本节的难点所在。
突破方法:在进行已有知识的迁移时应重点重复围绕和被绕的关系,让学生理清星体角色,并应用错误分析的方法,加强对认识的刺激
4、教材的处理
①根据本课的内容设计问题,让学生思考、讨论、表达,有利学生从整体上来把握知识点,培养阅读、分析能力。
②充分挖掘课本资源,并坚持一材料多用的原则。这样既直观,又能体现例子的典型性和精练性。
③有针对性地穿插些探究性问题。由学生自主阅读材料,进行讨论,并联系已学的知识,提炼观点,这有利调动学生的发散思维、创新意识,懂得知识迁移,使教学更具启发性。
④师生互动教学来分析相关的重难点,这样能够弥补传统教学的不足,提高上课的效率。
二、说教法
新课改的目的之一就是改变传统教学方法,针对我校提出的“自主,合作,探究”的教学理念,对于本节课的内容将采用如下方法:
1.探究合作式
这正是新课程理念的要求,体现新课改
2.纠错返正式
就本节课的内容,同学容易犯被绕和环绕星体错位的错误,利用沿用错误方法而导致解题无果的这样一种方式来增强对同学思维的刺激,以加深对知识的理解。
3.阅读提炼式
由同学自己阅读教材提炼知识,
三、说学生
学生通过前三节的学习,已经初步掌握了有关天体运动的知识,对于规律的适用性也进行了不少的尝试,积累了一定的应用经验,对于本节课的知识的迁移和发散起到了一定的铺垫作用,因此只要在课堂上加以一定的引导和启发,结合前面三节所掌握的知识,完全可以理解并应用本节的授课内容
四、说学法
教是导学是获,不同的学习方法获得的知识也是不同的,授之于鱼不如受之于渔,教会学生一种学习的方法,学生将终生受益,有利于学生的终生学习通过教学要求学生掌握以下学法。
1、合作出真知
一个人的力量是有限的,利用群体的力量来打开问题所在,获取知识,能让学生走上社会后能更快的发展。
2、知识迁移法
物理规律的美就在于他的普适性,很多知识本身就是相同的,学生学会这一点,处理问题就能举一反三,游刃有余
3、有效阅读法
这是为了克服以前那种死记硬背、生搬硬套的不科学方法,让学生学会提取信息、构建模型。
五、教学过程
课堂教学是学生知识的获得、技能技巧的形成、智力、能力的发展以及情感态度与价值观养成的主要途径。为了达到预期的教学目标,我们对整个教学过程进行了以下的设计。
一、教材分析
1、地位和作用: 核心地位 基础性作用
核心地位:牛顿第二定律具体的、定量的回答了加速度和力、质量的关系,它是牛顿物理学的核心。
基础性作用:牛顿第二定律是学习动量观点和能量观点的基础。将深刻的影响着学生对整个高中物理的学习,犹如高楼大厦之地基!
2、新课程的特色:
教材上:更突出科学探究的地位,更有利于教师灵活处理教材。
理念上:更注重科学探究过程,更注重学生的个体体验。
3、我的理解:
经历“一个过程”: 经历一次相当完整的科学探究过程!
渗透“两种方法”: 控制变量法、图象法
发展“三种能力”: 理解推理能力、实验设计和操作能力、数学方法解决物理问题能力。
二、学生分析
n 1、学生已有知识和经验
初步掌握物体的运动规律,初步了解物体间的相互作用根据《牛顿第一定律》,意识到运动和力存在着某种重要的关系
疑问:
力和运动到底有什么关系?
加速度到底和力、质量有什么关系?
说明:学生的这个疑问是打破旧的知识体系的必然要求,
同时是构建新的知识体系的重要前提。
2、学生可能遇到的困难
“探究什么” (目的)
“怎么探究”(过程)
3、我的解决方案:
遵循认知规律,尊重学生主体,重视过程评价。加强教师专业引领,加强学生同伴互助,加强师生对话和反思。
三、教学目标
1、知识与技能
(1)通过实验探究加速度和力、质量的关系,归纳总结牛顿第二定律。
(2)熟悉实验仪器的使用,提高实验设计和操作能力,数据处理分析能力。
(3)通过实验探究能发展学生观察品质、提高质疑能力、分析解决问题的能
力、交流合作的能力。
2、过程与方法
(1)学生经历探究加速度、力、质量的关系的过程。
(2)学生感悟控制变量法,图象法等科学研究方法的应用。
3、情感态度价值观
(1)通过实验探究,激发学生学习科学知识的欲望,并能体验到科学探究物理规律的乐趣。
(2)学生通过学习过程中成功的积极情感的体验,感受科学态度和科学精神的教育。
四、教学重点难点
重点:引导学生探究加速度和力、质量间的关系的过程并总结牛顿第二定律是本节教学的重点。
难点:实验方案的设计和实验数据的处理是本节课教学的难点
五、教学方法
教法:
实验探究式教学方法。
提出问题
猜想假设
设计实验
实验探究
总结交流
分析论证
创设情景
学法:
协作学习,分组探究。
六、教学程序
(一)、教学流程:
提出问题
猜想假设
设计实验
实验探究
总结交流
分析论证
创设情景
(二)、教学过程:
1、创设情景、提出问题
问题:
火箭发射时运动状态有没有变化?怎么变化?为什么这样变化?其依据是什么?
问题:
那么加速度到底和哪些因素有关呢?请同学们先根据自己的经验对这个问题展开讨论。
2、猜想与假设
3、设计和进行实验
n 引导学生阅读教材并思考以下问题:
n ①怎么研究加速度和力的关系?实验方案可以怎么设计?实验的数据应该怎么处理?
n ②怎么研究加速度和质量的关系?实验方案可以怎么设计?实验的数据应该怎么处理?
n ③实验时需要测量什么物理量?怎样进行测量?需要那些实验器材?
n ④通过小组讨论,以及老师提供的系列实验器材,你们想到了哪些可操作性的实验方案?并把你的实验方案在小组内讨论和交流。
教师:
在讲台上放置以下实验器材:小车、打点计时器、纸带、长木版、粗细线、小桶、砝码、钩码、刻度尺、天平、宽口文件夹、滑块等。
学生:
根据给定的器材设计实验方案,并分小组讨论,
全班交流和完善。
方案一:以小车、长木版、粗细线、砝码、钩码、刻度尺、天平、宽口文件夹为实验器材,研究小车的运动,利用两小车位移之比就是加速度之比研究加速度与力和质量的关系。
方案二:小车、打点计时器、纸带、长木版、粗细线、小桶、砝码、钩码、刻度尺、天平为器材,研究小车运动。用天平测出小车的质量m1,测出小桶的质量m2,把小桶和小桶中砝码的总重力g当作小车受到的拉力F,从打点计时器打出的纸带上测出Δs, 由Δs=at2计算出小车的加速度a。
问题探究1:上述两种方案都是可行的。但方案中小车受到的摩擦力较大,实验误差较大,因此就得想办法消除摩擦力的影响,那么如何消除摩擦力呢?
问题探究2:不论采用上述那种方案,我们把小桶与小桶中砝码的总重力mg当作小车(包括上面的钩码)或滑块(包括上面的钩码)受到的拉力,这是有条件的,这条件就是m<< m′(m为小车与钩码或滑块与钩码的总质量)。[说明:原因可以在课后学生自己分析思考]
(四)分析与论证
[说明: “分析与论证”包括对实验数据进行分析处理、尝试根 据实验现象和数据得出结论、对实验结果进行解释和描述。]
数据处理:
①可以鼓励学生直接在图表中观察,寻找规律。
②可以引导学生在坐标纸建立a-F坐标轴进行图象分析,发现m一定时, a和F成正比。
③可以在计算机Excel里输入数据,作出以上几种图象,分析得出规律。
最后教师展示部分学生分析结果,全班同学参与讨论、比较、分析误差原因并初步得出结论。
(五)总结、评价、交流
[“评价和结果”包含尝试分析假设与实验结果间的差异、注意探究过程中未解决的矛盾和问题,并尝试写出实验探究报告进行交流 ]
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