情境体验式《超重和失重》教学设计 （物理）

学校名称

石家庄市鹿泉区教育局教研室

课例名称

超重和失重

教师姓名

葛惠丽

学段学科

高中物理

教材版本

人教版

章节

必修第一册

第四章第6节

年级

高一

教学目标

1 通过体验认识超重和失重现象

2 通过观察下蹲过程体重计示数变化发现超重和失重现象产生的条件，并应用牛顿运动定律，分析超重和失重现象发生的动力学原因，理解超重和失重现象的本质，培养学生从实际情境中捕捉信息，发现问题并提出问题的能力

3 通过查阅资料分享和交流，了解超重和失重现象在各个领域中的应用。解释生活中的超重和失重现象，培养学生用科学知识解释生活现象的能力，激发学生的学习热情和兴趣，形成良好的科学态度与责任。

教学重难点

学习牛顿运动定律及应用牛顿定律解决问题是本章的核心内容，因此应用规律分析超重和失重现象是本节的教学重点

由于超重和失重现在已经演化成了生活语言，与物理学中超重和失重本来的意义有较大的不同，因此引导学生对超重和失重的物理内涵有清晰的认识，是本节的教学难点

学情分析

本节课是在学习完牛顿定律之后，要求应用牛顿第二定律解决实际问题，因此引导学生应用所学的解决实际问题的方法，学生学完牛顿三定律的理论知识，但尚缺乏实际的应用，对定律的理解上还比较粗浅，通过本节课的学习帮助学生建立一个生动活泼的场景将物理情境转化为运动学模型和力学模型，由浅入深，引导概念的生成和理解尤为重要

教学方法

教学设计为三步走：认识现象-----解释原因------探索应用

面对新教材新高考，课堂教学设计主要目的是从“知识结构”到“人的发展”的逐步渗透。物理作为自然科学，任务就是从生活生产中观察寻找科学现象，引导学生用学过的物理知识解释这些自然现象，举一反三，进而提炼成有研究价值的物理模型，探索总结出对应的物理规律。将物理规律或者研究方法应用于生产、科技相关领域，促进科学和社会的进步。

   教学设计本着简单、明了的目标：眼里有现象、笔口有理论、心中有理想。

“眼里有现象”就是对身边生活、生产中的自然现象要学会留心观察，习惯认真观察。完成从物理学视角形成的关于物质  ，运动与相互作用能量等的基本认识。这也是物理概念和规律在头脑中提炼与升华的重要过程。

“笔口有理论”就是能够说得清楚、写得明白物理现象的理论基础。这是培养物理思维的过程。“科学思维”是从物理学视角对客观事物的本质属性，内在规律及相互关系的认识方式。是分析综合、推理理论等方法的具体运用。同时，对不同观点和结论提出质疑和批判，进行检验和修正，进而提出创造性见解的能力与品格。

“心中有理想”就是让学生在认识科学本质，认识科学.技术.社会.环境关系的基础上，逐渐形成的探索自然的内在动力关注科技进步和社会发展需求，培养科学态度和社会责任感。

通过学生在体重计上向下蹲的过程创设了真实的、学生可以参与的情境。在此基础上提出关于示数变化的问题，激发学生学习兴趣，引发学生思考，充分体现了学生学习的主体性和参与性。先让学生亲自参与体验超重和失重的过程，再引导学生应用牛顿运动定律进行分析与解释，强化学生的体验过程，这有助于激发学生学习的主动性，培养学生应用物理知识解决生活现象的意识

教学过程

教学活动

活动目标

教学内容

活动设计

环节一

认识超重与失

重现象

创设真实、学生可以参与的情境。激发学生学习兴趣，引发学生思考，充分体现了学生学习的主体性和参与性。

一学生观察其示数变化

二 老师解释视重的定义

三  认识超重与失重现象

请一位同学站在体重计上，然后从静止开始迅速下蹲，要求学生观察其示数变化。用平板将体重计示数投影到屏幕上

通过大量例举认识超重与失重现象

环节二

重力的测量

老师带领学生一起探究重力的两种测量方法

体验手机传感器的应用

感受身边的高科技

探究两种方式测量重力

1 物理静止悬挂时受力平衡

2 手机测量重力加速度 再用重力公式计算

手机现在已经非常普及，手机上安装测重力加速度的应用程序，帮助学生进行科学探究活动，这样可以使学生的探究活动以智能电子设备为载体，随时随地进行

环节三

解释超重与失重现象

总结超重与失重规律

先让学生亲自参与体验超重和失重的过程，再引导学生应用牛顿运动定律进行分析与解释，强化学生的体验过程，这有助于激发学生学习的主动性，培养学生应用物理知识解决生活现象的意识

能够说得清楚、写得明白物理现象的理论基础。这是培养物理思维的过程。同时，对不同观点和结论提出质疑和批判，进行检验和修正，进而提出创造性见解的能力与品格。

保持学生自主学习的空间，师生分析下蹲过程超重或失重现象，而让学生独立分析和推理另一种起立过程现象，培养学生的方法迁移能力

利用力的传感器将上述下蹲过程以图像的形式记录下来，引导学生分析如下问题

1 同学从静止开始下蹲的过程中，经历了哪些运动过程？

2 各个过程分别是什么样的运动？

3 在各个过程中体重计的示数情况怎样？

4 请你按照上述思路分析起立的运动过程以及受力情况

5预判起立过程的图像并画出来

6 亲自利用传感器做一做，真实的图像和你的预期相同吗?

7物体出现超重和失重状态与哪些物理量有关？

引导学生准确理解超重和失重的概念，学生容易容易出现超重是物体重量增加，失重是重力减小的误区，引导学生利用牛顿运动定律分析物体受力情况后，提出这样的问题，让学生来讨论物体的超重和失重是物体所受的重力发生了变化吗？学生经过讨论后会发现在产生超重和失重现象的过程中，只要物体的位置没有较大改变，物体所受的重力并不会变化，只是对支持物的压力或对悬挂物的拉力产生了变化

在充分讨论的基础上完成表格

通过填表，学生很容易地排除了速度方向，而准确的定位到加速度的方向上，从而总结出以下结论。当物体具有向上的加速度时处于超重状态，当物体具有向下的加速度时处于失重状态

学生验证起立过程的视重变化图像

与学生分析的相同

小组讨论交流老师提出的问题，

运动牛顿运动定律解释图像

画出起立过程图像

亲自用传感器做起立过程图像

完成表格

通过填表，学生很容易地排除了速度方向，而准确的定位到加速度的方向上，从而总结出以下结论。当物体具有向上的加速度时处于超重状态，当物体具有向下的加速度时处于失重状态

环节四

探究超重与失重的应用

通过查阅资料分享和交流，了解超重和失重现象在各个领域中的应用。解释生活中的超重和失重现象，培养学生用科学知识解释生活现象的能力，激发学生的学习热情和兴趣，形成良好的科学态度与责任

小组自由学习拓展资料以及观看王亚平太空授课视频

分享感受

对超重与失重的应用有什么想法

与航天工作者视频连线，了解航空航天前沿技术和信息

环节五

师生总结

回扣目标

师生总结

板书

认识超重与失重现象

重力的测量方法 

解释超重与失重现象    应用牛顿运动定律分析受力特点

       超重：视重大于重力

       视重：视重小于重力

强调：重力不变

总结超重或失重规律  

探究超重与失重的应用

展示预习提问

同学解答

师生小结

教学反思

探究超重与失重条件时的表格设计可以再大胆一些，比如说让学生设计表格中的项目，也就是要学生学会真正的探究，也许学生不会很快找出线索，可能要探究比老师设计的还要多很多的项目，摸爬滚打之后一定会找到通往目的的探究路径。或者偏保守设计，空置加速度方向这一栏，当其他项目找不到规律时学生自己补充此栏，更贴近于学生的思维进程。以后要动脑筋多设计高阶思维的探究问题