《超重和失重》教學(xué)設(shè)計(jì)

遼寧省北鎮(zhèn)市中等職業(yè)技術(shù)專業(yè)學(xué)校 梁天立

一、設(shè)計(jì)思想

物理源于生活高于生活，又歸于生活。在教學(xué)活動(dòng)中，要讓學(xué)生把生活中經(jīng)驗(yàn)、現(xiàn)象進(jìn)行分析、總結(jié)，形成對事物客觀規(guī)律的認(rèn)識，并且利用這些規(guī)律進(jìn)行有目的的探索活動(dòng)。本節(jié)課采取“情景——問題——探究——結(jié)論——現(xiàn)象分析”的教學(xué)方法，使學(xué)生在趣味實(shí)驗(yàn)的激發(fā)中，問題的引領(lǐng)下，形成“要我學(xué)”到“我要學(xué)”得轉(zhuǎn)化。通過教學(xué)的生活化，用反思、修正、逐層遞進(jìn)的方式，有效地推動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)活動(dòng)的層層深入，實(shí)現(xiàn)《新課標(biāo)》中“知識來源于生活，服務(wù)于生活”的要求。

本設(shè)計(jì)堅(jiān)持以“學(xué)生為主體”，把“探究”作為本節(jié)課的重點(diǎn)，重視學(xué)生知識形成的過程，使學(xué)生通過探究，體驗(yàn)知識形成和獲取的過程、完成對知識的構(gòu)建，形成技能，同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神與實(shí)踐能力。

二、教材分析

1.課標(biāo)要求是：“通過實(shí)驗(yàn)認(rèn)識超重和失重現(xiàn)象”，要求學(xué)生能通過一些實(shí)驗(yàn)或具體的活動(dòng)來了解和體驗(yàn)超重和失重。理解超重和失重產(chǎn)生的條件與實(shí)質(zhì)。

2.本節(jié)是學(xué)生學(xué)完牛頓運(yùn)動(dòng)定律后，知識的遷移和應(yīng)用部分，因此本節(jié)是一個(gè)比較重要的、典型的應(yīng)用型知識點(diǎn)。

其一，超重和失重產(chǎn)生原因的分析，要用到牛頓第二定律，這不僅有利于學(xué)生鞏固對定律的內(nèi)容理解，也有助于培養(yǎng)學(xué)生分析問題的能力.

其二，這是一個(gè)貼近日常生活的實(shí)際問題，能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和體會(huì)物理的生活化。

三、學(xué)情分析

通過前面對“牛頓第二定律”的學(xué)習(xí)，學(xué)生對物體速度改變條件有一定的認(rèn)識，但對定律的運(yùn)用還不是很熟練，需要注意引導(dǎo)學(xué)生，將新知識納入舊知識結(jié)構(gòu)，讓學(xué)生體會(huì)到超重、失重只是牛頓運(yùn)動(dòng)定律知識的遷移與應(yīng)用而已。

學(xué)生在學(xué)習(xí)超重和失重現(xiàn)象時(shí)會(huì)受到一些前概念的影響，容易把生活中說的有些“超重”與物理學(xué)上的超重混為一談，把物理學(xué)上的失重誤認(rèn)為是物體“失去重力”；容易把超重、失重現(xiàn)象的運(yùn)動(dòng)學(xué)特征與物體的運(yùn)動(dòng)方向相聯(lián)系。因此在本節(jié)課教學(xué)中利用了實(shí)驗(yàn)探究的方法，讓學(xué)生自己觀察、分析得出結(jié)論。激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高動(dòng)手與合作能力，養(yǎng)成透過現(xiàn)象看本質(zhì)的物理意識。

四、教學(xué)目標(biāo)

L.知識與技能

(1)認(rèn)識超重和失重現(xiàn)象；

(2)知道產(chǎn)生超重、失重現(xiàn)象的條件；

(3)能夠運(yùn)用牛頓第二定律解釋超重和失重現(xiàn)象。

2.過程與方法

(1)經(jīng)歷實(shí)驗(yàn)觀察、實(shí)例探究討論交流的過程，體驗(yàn)超重和失重現(xiàn)象。

(2)經(jīng)歷實(shí)驗(yàn)和理論探究過程，體會(huì)科學(xué)探究的方法，領(lǐng)略運(yùn)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解決實(shí)際問題的方法。

3.情感、態(tài)度與價(jià)值觀

（1）通過列舉一些身邊的超重失重例子和日常的小實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生學(xué)會(huì)觀察生活，知道科學(xué)就在身邊，培養(yǎng)學(xué)生對科學(xué)的喜愛和興趣。

（2）培養(yǎng)學(xué)生思考的習(xí)慣，以及通過現(xiàn)在看本質(zhì)的意識和思維模式。

五、教學(xué)重點(diǎn)及難點(diǎn)

1.重點(diǎn)

（1）超重、失重的定義

（2）產(chǎn)生超重、失重現(xiàn)象的條件。

2.難點(diǎn)

（1）產(chǎn)生超重和失重現(xiàn)象的實(shí)質(zhì)；

（2）運(yùn)用牛頓第二定律對超重和失重現(xiàn)象的實(shí)例分析。

六、教學(xué)策略與手段

“情景——問題——探究——結(jié)論——現(xiàn)象分析”的學(xué)生自主探究教學(xué)模式。

七、課前準(zhǔn)備

1.采用多媒體教學(xué)手段，能夠播放視頻，進(jìn)行幻燈演示

2.分組實(shí)驗(yàn)：彈簧秤懸掛鉤碼實(shí)驗(yàn)

演示實(shí)驗(yàn)：重物，細(xì)繩，彈簧秤等，視頻資料，航天員在飛船當(dāng)中的失重狀態(tài)剪輯錄象。

八、教學(xué)過程

（一）聯(lián)系生活，觀察現(xiàn)象、提出疑問

視頻：事先錄制某人乘坐電梯，進(jìn)入電梯踩在體重計(jì)上觀察體重計(jì)上數(shù)值； 按下上行按鈕，電梯上升，觀察體重計(jì)指針變化；電梯停止后觀察體重計(jì)數(shù)值，按下下行按鈕，電梯下降，觀察體重計(jì)指針變化，電梯停止，再次記錄體重計(jì)上的數(shù)值。

引導(dǎo)學(xué)生思考電梯上升下降過程中速度的變化過程，分析速度變化，加速度的大小方向與體重計(jì)上變化之間的關(guān)系。

（二）交代概念，分析原因、總結(jié)規(guī)律

課件交代超重與失重的概念，分析超重與失重產(chǎn)生的前提條件，運(yùn)用牛頓定律解釋超重與失重現(xiàn)象產(chǎn)生的原因，并總結(jié)規(guī)律

（三）生活現(xiàn)象的猜測與驗(yàn)證

體會(huì)實(shí)驗(yàn)（學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)）用細(xì)線慢慢拉起鉤碼和用細(xì)線快速拉起鉤碼，學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)看到現(xiàn)象并討論原因。記錄觀察現(xiàn)象：鉤碼靜止時(shí)、緩緩上升、緩緩下降時(shí)彈簧秤讀數(shù)基本不變；突然上升時(shí)，彈簧秤的讀數(shù)變大； 突然下降時(shí)，彈簧秤的讀數(shù)變小。

解釋現(xiàn)象原因：鉤碼靜止時(shí)、緩緩上升、緩緩下降時(shí)彈簧秤讀數(shù)基本不變，此時(shí)讀數(shù)為鉤碼對彈簧秤的拉力，等于鉤碼的重力；突然上升時(shí)，彈簧秤的讀數(shù)變大，說明此時(shí)拉力大于鉤碼的重力；突然下降時(shí)，彈簧秤的讀數(shù)變小，說明此時(shí)拉力小于鉤碼的重力。

這種物體對支持物的壓力（或?qū)覓煳锏睦Γ笥谖矬w的重力的現(xiàn)象，稱為超重現(xiàn)象。

學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)：用彈簧秤、鉤碼、體重計(jì)動(dòng)手設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)體會(huì)和感知一下超重與失重現(xiàn)象。最后討論主題、強(qiáng)化記憶：在什么樣運(yùn)動(dòng)情況下出現(xiàn)超重與失重現(xiàn)象？此時(shí)物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)到底如何？

思考題：

①物體的超重和失重是取決于什么？

猜想：可能與運(yùn)動(dòng)快慢有關(guān)？可能與運(yùn)動(dòng)方向有關(guān)？可能與物體的加速度有關(guān)？

② 水平方向存在加速或減速運(yùn)動(dòng)會(huì)產(chǎn)生超重和失重現(xiàn)象嗎？

教師總結(jié)：

超重與失重產(chǎn)生的條件取決于加速度的方向。加速度方向向上則物體處于超重，加速度方向向下則物體處于失重。

教師引導(dǎo)整合

教師在交流問題中，抓住主要問題，在什么樣運(yùn)動(dòng)情況下出現(xiàn)超重和失重現(xiàn)象？進(jìn)行引導(dǎo)。

師：據(jù)學(xué)生交流評價(jià)和達(dá)成的共識，依次完成板書如下：

師生達(dá)成共識：物體處于超重還是失重狀態(tài)，僅由豎直方向加速度決定，與物體速度方向無關(guān)。

過渡語：我們從運(yùn)動(dòng)學(xué)的角度分析了，豎直方向存在加速度，物體會(huì)產(chǎn)生超重與失重現(xiàn)象。超重與失重現(xiàn)象是不是物體的重力發(fā)生了變化呢？我們能否根據(jù)掌握的運(yùn)動(dòng)規(guī)律來探究出現(xiàn)超重與失重現(xiàn)象的本質(zhì)呢？

（四）反饋應(yīng)用 鞏固知識

教師提出問題：楊利偉會(huì)不會(huì)帶著臺秤和彈簧秤到宇宙飛船上去測物體的質(zhì)量呢？

實(shí)例1：觀看錄像“航天員楊利偉在飛船當(dāng)中的失重狀態(tài)剪輯”。

實(shí)例2：談?wù)勎覀兤綍r(shí)乘電梯時(shí)有何感受，并試著解釋。

（五）作業(yè)、分析生活現(xiàn)象