运动的图像描述

运动的图像描述 执教老师:上海市青浦区第一中学 陈凯 点评人:青浦教院 李芸芸 一( 背景和教学任务简介: 上海市青浦区第一中学是一所普通完全中学。《运动的图像描述》是上海市二期课改上科版新教材第一章变速直线运动的第二节内容，这节内容重在要求学 物理模型和数学方法(图像、公式)，思维要求较高，所以我们不但生学会运用 要让学生理解、掌握以物理图像为载体研究物理问题的一些基本思路和方法，并且要在教学过程中激发学生的学习兴趣，让学生愉快地学、聪明地学。 二( 教学目标: 1、知识和技能: a、理解位移,时间图像及其物理意义; b、学会用位移,时间图像描述物体的运动。 2、过程和方法: a、.通过运动过程几种描述方法的比较学习，知道图像是分析和研究问题的好方法; b、.通过对汽车匀速直线运动的实例分析，由自动记录仪启发，学生自己动 手体验，得到匀速直线运动的位移,时间图像、理解图像的物理意义。 c、.通过龟兔赛跑的故事新编及其运动图像描述，培养学生发散性思维。 3、情感、态度和价值观: a、.以故事引入，激发学生对采用新方法分析研究物理过程的强烈兴趣，促进学生积极参与和主动探究的欲望， b.在自编自画、交流讨论的过程中培养学生团结友爱、和谐共进的人文精神。 三( 教学重点和难点: ? 理解位移,时间图像的物理意义。 ?学会用位移,时间图像去描述物体的运动。 四( 教学设计思路和教学流程: 在初中阶段学生已学习了物体的运动和静止、比较物体运动的快慢等概念和内容，并对一些简单的直线运动有所涉及，但这部分知识内容由于要符合初中学生的认知心理和兴趣特点，内容还是定性的、肤浅的、涉及面较窄的，而到了高 1 中阶段，这部分内容直观形象的少，抽象的多，静态的少，动态变化的多，如要求对较复杂运动过程的分析、图像的处理，再如应用数学知识去分析、研究、解决物理问题，从初中到高中存在一个较大的跨越。在第一节《最简单的机械运动》的学习中，学生认识了描述运动的一些基本概念，如:质点、路程和位移、时刻和时间、匀速直线运动、速度等，从第二节开始就要从最基本、最简单的直线运动入手，引导学生去认识运动的基本规律。那么如何帮助学生在这部分知识内容 从初中到高中的跨越，《运动的图像描述》这节内容起到了“台阶”的作上完成 用，它为我们提供了研究运动规律较为直观的一种工具，而这部分内容又是重在要求学生学会运用物理模型和数学方法(图像、公式)的，思维要求较高，所以在这一节内容的教学设计时，结合我校学生基础比较薄弱的实际特点，更要认真铺设好思维“台阶”，难度也不宜挖得太深，重在让学生掌握以物理图像为载体研究物理问题的一些基本思路和方法，并且要让学生在学习过程中对此要有所体会，为完成大的“跨越”做准备。 教学流程图: 故事引入 激发兴趣 „„ 文字叙述法 描述运动过 程的方法 图示法 „„ 优选方法 提出问题 自动记录仪 启发 描 学点生作 动图 手 体 物理 分析问题 验 s-t图像 意义 类比 实例分析 思想 物理 v-t图像 意义 自编自画，学以致用，体会学 解决问题 习乐趣 2 五( 学习资源和器材准备: 坐标纸、实物投影仪、多媒体电脑设备 本节课所用数码图片、幻灯片课件见另附光盘 六( 案例实录: 教学过程 点 评 一(故事引入: 图片展示(实物投影1): 以龟兔赛跑的故 事进行引入，让学生来 讲故事，?起到活跃气 氛的作用，给这节课定老师:大家都知道龟兔赛跑的故事，有同学能讲一下龟兔赛下基调，让学生在轻松跑的故事吗, 活跃的氛围中学习。 学生1:很久以前，有一只兔子和一只乌龟，他们要进行赛 跑，发令枪一响，兔子跑得飞快，一转眼的功夫， 就把乌龟甩在很远的后面，兔子心想，乌龟跑得这 么慢，哪是我的对手，于是就在路边休息，一会儿 睡着了，而乌龟坚持不懈的继续爬，当兔子一觉醒 来，乌龟早已超过了兔子，接近终点，最终乌龟先 到达了终点。 对于龟兔赛跑的二(运动过程描述: 物理情景，一步一步帮老师:Very Good～龟兔赛跑的故事让我们懂得要胜不骄败助学生进行物理建模， 不馁，在这个故事里还包涵了许多物理情景，谁能用?首先从物理语言上 物理的语言来描述这个故事呢, 着手，提出用物理语言学生2:乌龟和兔子在同一地点出发，兔子比乌龟跑得快。 描述物理过程的方法，老师追问:跑得快说明哪个物理量大,?(引导学生尽量用接下来引导学生用图 物理语言描述) 形的方法进行描述，鼓学生们:速度 励学生采用新方法，以学生2继续说:一开始，兔子速度比乌龟大，后来兔子在路此培养学生的发散性 边睡着了。 思维，提出物体运动过老师追问:我们假定乌龟和兔子沿着一直线运动，并且运动程的描述方法并不唯 起来速度一定，那么我们称他们的运动状态是—— 一。 学生们:匀速直线运动 老师追问:那么兔子睡着了，处于什么运动状态,我们尽量 用物理语言来说? ?注重培养学生学生们:静止。 用物理语言 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 达的能 力。 3 学生2继续说:乌龟速度虽然比较小，但兔子静止，随着时 间的推移，乌龟超过了兔子，最终先跑到了终点。 老师:好～正如该图所显示的，乌龟是这次比赛的胜利者～ ?利用学生已有知识 刚才1同学用文字语言方法将龟兔赛跑的故事描述进行铺垫引入，帮助学 了出来，能否用图形的方法，?将龟兔赛跑的过程也生进行物理建模。 表示出来呢, (学生上黑板画) 学生3: 学生4: 起终 点 点 乌龟 兔子 兔子 睡觉 处 老师点评:3、4两位同学分别用两种不同的图示方法，?发现有学生分别 试图将龟兔赛跑的过程简洁明了的显示出来。特采用了两种不同的图 别是3同学，让我看到了国产动画的希望～(笑示方法，?老师敏锐地 声) 抓住了“课眼”，及时三(提出问题: 进行点评、比较，并提老师:但老师还不满意～请大家思考:这两种图示法有没有出新的要求，既要有文 给出文字表述法所描述的详尽的信息呢,比如字叙述的详尽、又要有 说我看不出兔子和乌龟是作匀速直线运动的～看图示法的形象，引起学 不出谁运动得快～我也看不出兔子睡觉睡了多生新的探究兴趣， 久～特别是在4同学所画的图示中我看不出是谁 先到的终点～ ?问题提得比较有没有更好的图形描述方法呢,?使龟兔赛跑的过程既有妥贴，能引起学生作进 图示法的简洁、形象，又有文字叙述的详尽～ 一步的思考，能激发学老师引导: 生积极思维。 展示图片(实物投影2): 4 老师:What’s this, 有没有受到什么启发, (学生可见书本:这是生产中常见的一种自动记录仪。图中 A 是一 支笔尖，它随着待测物理量 (如压强、位置、温度) 的变化而上下移 动 (图中 A 正在下移);B是匀速移动的方格坐标纸 (它通常卷在纸 筒上，由电动机带动)，它表示时间在均匀地流逝;图中的曲线C 是 笔在坐标纸上划出的墨线，它记录了待测量随时间变化的情况。这就 是一种用图线描述物理量随时间变化规律的方法。) 我们大家一起来做个实验:?(学生两两合作动手体验) 用“自动记录仪”启发 将一直尺如下图垂直搁在白纸条上，并且固定在这个引导，?并让学生自己 位置，其中一个同学始终保持恒定的速度匀速拉动白动手体验，按要求得到 纸，另一个同学使铅笔: 三张不同的位移随时 1( 较快地沿尺向上匀速运动; 间变化的图像，先比较 2( 较慢地沿尺向上匀速运动; 研究，定性分析，再通 3( 先沿尺向上匀速运动，再沿尺向下匀速运动; 过汽车做匀速直线运 动理想物理模型做定 量分析，使学生加深了 对这一物理图像的理拉白纸条 解。也有利于培养学生 科学的思维方法。 请一组同学(同学5、6)上讲台来做(实物投影)? 分组讨论 分析讨论得到的三张图像，分别有什么物 理意义, 四(分析问题: 老师:我们以最简单的一辆汽车做匀速直线运动为例来进行 分析: 5 (幻灯片1) ?用实物投影展示学 生“作品”，能根据学 生的实际情况进行施 教，从而解决学生思维 障碍中的实际问题。 学生自主活动:(作图) 根据实验测出的数据(s1-t1)、(s2-t2)„„ 建立坐标:纵坐标——s;横坐标——t 在坐标中作出各个点;将各点连成光滑的曲线 学生作品展示(实物投影3)?:同学7 (幻灯片2) s/m P 400 ? 300 ? 200 ? 100 ? t/s O 5 10 15 20 6 老师:可以看出各个点几乎在都在一条通过原点的直线上，?应该把s-t图像的物 有的点略微偏离这条直线，这是由于测量误差引起理意义阐述清楚:描述 的。画出这条直线，我们称之为了汽车的位移—时间了物体的位置随时间 图像(我们简称s-t图)。 变化的规律。 这是一条过原点的倾斜直线OP，请问:直线OP是汽 车运动的实际轨迹吗,? 学生8:不是。 图像不是轨迹的老师追问:好～刚才4同学在黑板上画的龟兔赛跑过 问题?提得很好，这常 程的图示才是描述乌龟和兔子的运动轨迹，现在是学生的认识误区。但 丁同学告诉我们，直线OP不是汽车运动的实际提得太急，可以放到后 轨迹，那么直线OP表示什么物理意义呢, 面讨论;可用反证法:学生8:… 若汽车开得快一点，如老师引导:OP上的点均对应两个物理量:一个是时刻，一下表，则描的图像不重 个是物体到出发点的距离，如第5秒末对应物体合，而轨迹却是同一 到出发点的距离是100m… 条。 学生8:时刻与物体所处位置的对应关系。 老师:很好～也就是说图像描述了物体的位置随时间变化的 规律。 谁能从图中告诉大家在第12.5秒末，汽车对应的位 移吗, 学生9:250m。 老师:好～我们可以在s-t图像中直接读出任一时刻对应的 位移。 老师:那么汽车从200m的位置到达300m的位置所用的时 间是多少呢, 学生10:需要5s! 老师:喔～(在学生7作品(实物投影3)?中可以比划一 下是如何得出的)，好～我们还可以直接读出发生任 一位移所需的时间。 老师:我们再来分析，看幻灯片 (幻灯片2续动画效果) s/m P 400 ? 300 ? Δs=300m-200m α 200 ? =100m 100 ? Δt=15s-10s t/s =5s O 5 10 15 20 7 老师:我请大家想一下，tanα在幻灯片中我们可以 知道是等于Δs,Δt的，是什么物理量, 以生活事例引入， 学生11:速度。 激发兴趣，由浅入深， 老师:在这里，我们将tanα定义为直线OP的斜率，也就循序渐进，让学生在不是说利用位移图像可以求出速度，对于匀速直线运动经意间产生思维飞跃，的位移图像，直线的倾斜程度，即斜率的大小反映了学生动手体验，探究学物体速度的大小。 习，化解了教学难点。 (幻灯片3) ?(结合比较学生5、6得到的1、2图) 倾斜程度越大，物体的速度越大，反之，则越小。 五(解决问题: 龟兔赛跑的s-t图像(不要求很精确):学生完成 s/m ? ? ? 乌龟 兔子 t/s 展示图片(实物投影4) ?让学生试着用图像 的方法来描述龟兔赛 跑的过程，学以致用， 与课堂引入部分进行 呼应，突破了用图像法 描述物体的运动这一 教学难点，再让学生进 行故事新编，激发兴 老师:能否对龟兔赛跑的故事进行故事新编呢,?并画出其趣，举一反三，加深图s-t图像 像法运用的理解。 (学生自编自画) 8 新编故事提示:?出现下列情形: ? 如果乌龟害怕输掉比赛被人嘲笑，比赛开始就离起在此可渗透人文精神。 跑线有一段距离，在图像上如何反映, ? 如果兔子觉得胜券在握，在起跑时就睡了十分钟，?若能让学生自己编 在图像上如何反映, 故事，则更能激发学生 ? 如果兔子在途中睡了一觉，醒来后不知道乌龟在哪，的聪明才智。 于是掉转头去找乌龟，反方向跑了一分钟在图像上 如何反映, ? 如果兔子乐晕了头，起跑时竟然向终点背道而驰， 反向狂奔，在图像上如何放映, 老师:通过今天的学习，我们了解到，对于物体的运动让学生在轻松愉快的 过程有很多种方法对它进行描述，如:上一课时学的氛围中学习，有利于培 公式法，今天学的图示法、文字叙述法和图像法，通养学生主动学习的良 过比较，我们发现图像法既有简洁、形象的特点，又好习惯。 包含了较大的信息量，不失为分析研究物理运动问题 的一种好方法。 七( 教学反思: 第一次上《运动的图像描述》的时候我主要还是停留在一支粉笔贯穿整节课始末的传统教学模式上，没有学生活动，只注重知识的传授，把s-t图像、v-t图像的知识点、注意点，一古脑儿的全给了学生，实践证明，学生的学习是非常被动的，知识只是机械式的接受，备课缺了重要的一环:备学生，没有从学生的兴趣、学生的实际学习能力出发，没有在思维上给学生铺设好台阶。 第二次上这节内容，我以龟兔赛跑的故事作为引入，让学生自己讲故事，学生的兴趣一下子被我调动起来，并且编了许多新的龟兔赛跑的故事，整节课都是编故事画s-t图像，画s-t图像编故事，虽然课堂气氛非常活跃，学生也主动的学习，但整节课课堂效率低下。 本教案是在两次实践的基础上进行改进，试图解决如下问题: 1(从学生的兴趣出发，要让学生动手体验，引导学生积极主动的学习，探 究的学习; 2(学生首次接触用图像来描述物体的运动方法，思维要求比较高，所以各 个环节要做好铺垫，知识难度也不宜过高; 3(授之以鱼不如授之以渔，应注重过程和方法的传授; 9 4(描述物体运动有文字叙述法、图示法、图像法，对龟兔赛跑的故事可以 故事新编等，注意学生发散性思维的培养; 5(要提高课堂效率，编排紧凑，让学生思维层层递进，步步拔高。 八、案后语: 中学物理课程的核心理念是以学生发展为本，注重提高学生的基本科学素养，使学生终身受益。所以，我们在教学过程中应该倡导物理学习的自主性、探究性、合作性，让学生主动参与学习，体验和感悟科学探究的过程和方法，激发他们持久的学习兴趣和求知欲望，并在探究过程中培养自主学习的能力，逐步实现学习方式的转变，使学生逐步养成敢于质疑，善于交流，乐于合作，勇于实践的科学态度。 本节课以生活事例引入，激发兴趣，由浅入深，循序渐进，让学生在不经意间产生思维飞跃，学生动手体验，探究学习，突出了教学重点、化解了教学难点，让学生在轻松愉快的氛围中学习，有利于培养学生主动学习的良好习惯。但是离课程 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 要求还有差距，特别突出的问题是探究学习的开放度，我感到:教法的改变难于学法的改变，教师在教学过程中时时会表现出控制学生的欲望。 上科版物理新教材是很能激发学生兴趣的，关键是教师如何去用好它，去把握教材深层次的含意。有些教师认为这教材看看容易，教起来很难;有些教师甚至感到不会教，特别是“自主活动”、“大家谈”栏目，对教师的素质、能力要求很高。的确是这样的，因为这种看上去表浅的活动，其形式、内容却是建立在深奥的物理教育教学原理规律的基础之上，是编者潜心基层教学实践研究经验累积的化身。所以，要用好新教材，首先要对高中物理课程标准作深入的研究，领会其精神实质;最好还要对老教材或其他一至二种版本的教材有所熟悉、理解，才能在运用新教材过程中，深入浅出地上出让学生感兴趣的课。才能推动学习方式的转变。 新教材提供了大量可以激发学生兴趣的(案例)素材，真是难能可贵。例如把《龟兔赛跑》的寓言故事应用到s—t图象的理解、掌握的教学过程中去，是非常巧妙的、效果是相当不错的。教师可以在学生知道了“匀速直线运动中位移与时间成正比，其图象是一条过原点的直线”之后，让学生应用s—t图象描述生活中的物理(过程)情景。可以这样启发引导学生:(1)有学生从家里出发， 10 到商店买东西，买好东西，然后回家。假设该生在来回过程中作匀速直线运动，速度分别为VV，那么他整个运动过程的s—t图象是怎样的呢,见(图一);(2)1、2 再假设这个学生有个小表弟，觉得买东西很有趣，追上去，要和哥哥一起去，追上后，两人一起买东西，一起回家，见(图二);(3)如果表弟出门追哥哥时搞错了方向，往反方向追去，后发觉不对，就返回了，那么哥俩的s—t图象又是怎样的呢,见(图三)，作此铺垫后， SSS SSS 000 哥哥 弟 OOO ttttt12图一图二 弟 图三 (4)接下来请每位学生用s—t图象来描述《龟兔赛跑》这寓言故事中物理情景。当然，同学们可以展开想象的翅膀，进行故事新编，只要你画的s—t图象与自编的故事内容相符合，能自圆其说就行，且越多越好。学生的兴致很高，编出了:(1)兔子偷懒，输了，见(图四);(2)兔子睡醒后急起直追仍赢了，见(图五);(3)乌龟偷懒输了，见(图六) SSS sss 兔ss 11兔兔s 1龟龟龟 tttOOOtttttt222111 图四图五图六 (4)乌龟、兔子都偷懒，在一起睡觉，急坏了发令员蚂蚁，赶过去把他们叫醒，催他们上路，自己回到原位，见(图七);(5)乌龟和兔子的比赛是在山坡上举行的。乌龟不小心从山坡上滚了下去，兔子发觉后，发扬“友谊第一，比赛第二”的高尚风格，回过去，把受伤的乌龟背在背上，一起到达终点，见(图八)„„。 11 SSSSs 兔龟 兔兔兔s1 龟龟龟OOO 蚁蚁tttttt Ot图七 图八图八图八 学生之间可以相互交流、讨论、反思，然后上台展示自己的作品，并用物理语言讲述故事中的物理过程，由大家一起评析:若正确的，说明为什么是正确的;若错了，错在哪里,为什么是错,正确的应该是怎样的,教师可以把学生画的s—t图象进行分析、比较、归类，然后抽象出图线的倾斜、水平、两图线相交、与t轴、s轴相交、在t轴下方等情况所包涵的物理意义。由于这张图线是由学生自己画出来的，因此理解起来很容易，这就降低了学生从形象思维提升到物理模型、物理概念的抽象的思维难度。最后布置作业，可让学生就此写物理小论文，要求不高，喜欢怎样写，就怎样写，想写多少，就写多少(仍会有许多精彩的“故事”编出来)。教师可以把收来的论文，在征得学生同意后，展示在教室里„„。 学生的想象力是极为丰富的，创造力是无限的，上这样的课教师会有很大收获，中国有句士话:“三个臭皮匠，合个诸葛亮”。何况现在班级内的每个学生都是聪明的孩子，当他们在一起共同协作时，能合成多少个诸葛亮呢,当学生的智慧被激发出来后还有什么问题不能解决,还有什么知识不能掌握的呢,因此，我们的教师一定要尽最大努力去激发学生的学习兴趣，大胆放手，让学生在相互讨论、合作交流，主动自主的探究学习过程中获得知识，我们的教学效率将会有很大提高。 12