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曲线运动单元活动设计1单元课程整体设计大概知识内容规划思维、能力发展规大情境创设念划微专题课时情境描述情境问题发展实验与理论分析相结合的研究思想;提问题1:被击出的排球在运动过程课时1:认高实验观察、归纳和表中,某时刻的速度方向是怎样的?述能力,因果解释能识并描述力;问题2排球为什么会做曲线运微专题1:曲线运动加深对极限思想的理动?认识曲线在排球比解运动赛中,运动加深对矢量运算的认员有时会课时2运识;斜向上或问题3可以采用哪些方法研究曲动的合成体会化繁为简和等效斜向下击线运动?曲线与分解替代的思想球,还有时运动课时3探会沿水平究平抛运提升实验探究能力方向击球,问题4被运动员沿水平方向击出动的特点被运动员的排球的运动具有怎样的特点?击出的排问题5在不计空气阻力的情况下,怎样估算沿水平方向飞出的排微专题2球做曲线强化运动与相互作用球落地时的速度大小?若要使排抛体运动运动课时4抛的观念;球既能过网又不出界,需要考虑哪体运动的些因素?体会从特殊到一般的规律研究思路问题5当运动员斜向上击球后,怎样确定排球是否能过网,是否会出界?2单元学习过程设计本单元的学习过程分为两个层级一是对曲线运动的整体认识,有曲线运动的方向、做曲线运动的条件、运动的合成和分解;二是研究一种典型的匀变速曲线运动模型一一平抛运动,包括探究平抛运动的规律,体验用运动合成与分解的思想处理平抛问题,学习用平面直角坐标系描绘平抛运动,体会将复杂运动分解为简单运动的化繁为简的思想方法第一层级是第二层级的学习基础,通过运动的合成与分解研究蜡块的运动,为第二层级探究平抛运动提供了研究思路,使学生对矢量可以合成和分解的认识更丰富,是等效替代思想在矢量问题中的具体表现两个层级的学习都在具体的问题情境中展开,具体学习过程设计见下表表曲线运动单元学习过程设计学习层级学习设计具体内容创设三种运动情境1水平桌面上放置一个坡面轨道,从轨道上释放一个小钢珠,小钢珠离开轨道后在桌面上做直线运动;2在垂直原来直线轨迹方向上放一块磁铁,再从原来的高度释放小钢珠,小钢珠离开轨道后,在桌面上做曲线运动;问题情境创设3观察情境⑴中,小钢珠离开水平桌面后,落向地面的运动由以上情境提出以下问题
①物体做曲线运动的条件是什么?
②怎样描述曲线运动?
③怎样定量研究曲线运动?知识内容安排曲线运动、曲线运动的速度方向、物体做曲线运动的条件、曲线运动的描述方法、运动的合成与分解通过探究曲线运动的速度方向,发展学生实验与理论分析相结合的研究思想,提高实验观察、归纳和表述能力,加深学生对极限思想的物理学科核心素养理解;通过探究物体曲线运动的条件,提高学生因果解释的能力,巩发展规划固和发展运动与相互作用观;通过引入平面直角坐标系、运动合成与层级1:认分解来描述曲线运动,促进学生对矢量运算的认识,体会物理学中识曲线运“化繁为简”的思想动,学会描述曲线运动,运学习方式指导自主学习与课堂学习相结合通过自主阅读教材,学习曲线运动的概动的合成念、曲线运动的速度及条件等结论性知识;通过课堂教学,在教师引与分解导下对结论进行因果解释,促进对曲线运动的深层理解和思维训练1认识曲线运动的方向可以观看实验视频《观察做曲线运动物体的速度方向》《用飞镖显示曲线运动的方向》,也可以鼓励学生参考学习难点突破资源教材“做一做”,自行设计小实验体会曲线运动方向与轨迹的关系;2怎样用位置和速度描述曲线运动运动的合成与分解鼓励学生观察生活中有关曲线运动的现象,例如塔吊的工作过程,或者观看实验视频《观察蜡块的运动》要点1曲线运动方向为轨迹的切线方向的证据及解释;⑵对物体曲线运动的条件进行因果解释;学习反馈检测要点3曲线运动速度的计算方法及解释及方式方式1课堂教学过程中问答交流;2学生书面作答相关习题、任务单或活动设计学习时间计划预计2—3课时创设情境在排球比赛中,运动员有时会斜向上或斜向下击球,还有时会沿水平方向击球,被运动员击出的排球做曲线运动由以上情境提出以下问题问题情境创设
①发球时,被运动员水平击出的排球做什么运动?
②某时刻,如果运动员沿水平方向将飞过来的球击出,在不计空气阻力的情况下,怎样估算球落地时的速度大小?若要使排球既能过网又不出界,需要考虑哪些因素?
③当运动员斜向上击球后,怎样确定排球是否能过网,是否会出界?知识内容安排平抛运动的概念、探究平抛运动特点的实验、平抛运动的速度、平抛运动的位移与轨迹、一般的抛体运动通过实验探究平抛运动的特点,提升学生设计实验、采集信息、分层级2析数据、归纳等探究能力;通过应用牛顿第二定律,根据合成与分物理学科核心素养解的思路从理论上解释平抛运动的规律,强化学生运动与相互作用研究抛体发展规划的观念,体会运动的合成与分解等研究方法;通过对一般抛体运动运动的规的分析,体会从特殊到一般的研究思路律并能解决实际问自主学习与课堂学习相结合通过自主学习,掌握平抛运动概念,题,体会丰富获取平抛运动轨迹的途径如频闪、描迹等,知道平抛运动的水学习方式指导平抛运动平分运动和竖直分运动的特点和关系,知道得出平抛运动轨迹方程的研究思的方法;通过课堂学习,引导学生从理论上解释平抛运动的规律,路推导相关公式,了解处理一般曲线运动的基本方法1认识平抛运动的轨迹建议学生用矿泉水瓶子做“显示喷出水柱的轨迹”的小实验;⑵探究平抛运动的规律观看实验视频《探究平抛运动的特点》《用传学习难点突破资源感器和计算机描绘物体做平抛运动的轨迹》,也可以在实验室做描迹法绘制小钢球平抛运动轨迹的实验和探究小钢球竖直分运动的特点的实验要点1研究平抛运动的思路和具体方案;⑵研究平抛运动的规律,掌握速度、位移的计算方法学习反馈检测要点方式及方式1教师布置课前学习任务,学生完成课前学习笔记;⑵通过实验数据分析平抛运动的轨迹,并计算初速度;3学生书面作答相关习题、任务单或活动设计学习时间计划预计2-4课时2单元教学过程设计基于本单元学习内容的特点,深化对位移、速度、矢量的合成与分解等基本概念和实验与理论相结合的探究思想的理解,在迁移创新的过程中完成新知建构学习方式以实验探究和理论探究为主1以核心问题引领新知探究,构建知识体系本单元的核心问题是如何研究曲线运动的规律,通过问题引导学生建立本单元的知识之间、本单元和直线运动的关联,构建以运动和相互作用观为核心的知识体系,如图所zj\O曲线运动单元核心问题引导学生通过类比的方法,尝试用直线运动的概念和规律来描述曲线运动,体会研究曲线运动的思路和研究直线运动的思路的一致性,形成研究物理学问题的一般思路,即对于复杂问题,可以通过研究其中有代表性的简单问题入手,探究其规律,再推广到其他复杂情况,即从特殊到一般的研究方法2以核心任务引领实验探究,掌握曲线运动规律本单元的核心任务是通过实验和理论探究曲线运动,探究曲线运动速度方向、运动的合成与分解方法、平抛运动的规律等,如图所示设计教学活动时,将具体任务与核心问题结合起来,促进学生建立任务与任务之间的联系、任务与原有认知的联系,实现在学习知识的同时完成知识体系的建构和优化例如,理论分析曲线运动的速度方向时,从速度定义切入,体现极限思想的应用;探究平抛运动的规律时,引导学生结合实验从运动的合成与分解切入,说出分解的依据3以核心思想引导探究,促进迁移创新核心问题和核心任务是显性内容,是本单元教学的主线和载体核心思想是隐性内容,是学习过程中的暗线本单元的核心思想有两个一是运动的合成与分解的等效替代思想;二是研究新问题的一般思路,即首先对实际问题进行建模,研究曲线运动的共性特征,如速度方向的特点及力和速度方向的关系;其次探究简单模型的代表,如平抛运动,研究简单模型的规律;最后分析模型和一般曲线运动的差异,建立简单模型与一般曲线运动之间的关联教学过程中,让学生知道每一个学习活动在探究曲线运动进程中的节点位置,在学习知识的同时也掌握学习过程中所用的研究方法,形成科学探究的一般思路。