第五章《抛体运动》学情分析+内容与价值分析+单元小结（word版教案）

第五章《抛体运动》学情分析
　　抛体运动是学生在生活中经常可以见到或是体验到的运动形式。通过必修第一册的学习，学生具备了一定的物理观念，初步形成了研究问题的科学思维，具备了一定的科学探究能力。
　　一、认知基础
　　1.学习基础
　　学生学习并理解了位移、速度、加速度等物理概念，知道了矢量的概念并在求位移、力的合成和分解中掌握了矢量运算法则，即平行四边形定则。但学生对速度、加速度等物理量的矢量运算，只局限在直线运动。学生经过必修第一册的学习，理解了匀速直线运动和匀变速直线运动物理模型中速度、位移随时间的变化规律。学生通过牛顿运动定律的学习和应用，已经将力和运动联系起来，认识到了影响物体运动状态改变的原因，以及它们之间存在的定量关系。具备了在直线运动中已知物体受力情况分析物体运动情况和已知物体运动情况分析物体受力情况的基本能力，能用牛顿运动定律分析和解决生产生活中的直线运动问题。
　　2.生活经验认知
　　学生在生活中以及体育活动中，有抛掷物体的体验，如：抛出的篮球、投掷出的实心球、踢出去的弧线球等等，观察过抛体运动的轨迹，了解平抛或斜抛的物体运动轨迹是一条曲线。在这些运动中，学生往往还可以感受到速度大小影响抛出距离的远近，抛出点的高度不同也影响运动时间和距离。因此，学生对抛体运动的水平位移与初速度之间的关系、物体抛出点的高度和运动时间的关系，都有感性认识。这些生活经验需要在教师的引导下形成清晰的物理观念。
认知特点
　　学生通过学习质点初步体会了抽象思维在高中物理问题研究中的应用，即把实际问题抽象成物理模型。学生通过学习瞬时速度接触了极限方法，使得学生具备了一定的理论探究曲线运动速度方向的能力，能够从某一段曲线运动轨迹的平均速度逐渐过渡到瞬时速度从而确定其方向。高中学生学习自觉性较初中阶段明显增强，能有意识地进行集中的持久的观察，如在观察蜡块的运动过程中，学生对蜡块沿玻璃管的上升和随着玻璃管的平移过程能够集中注意力。通过必修第一册探究加速度与质量、力的关系等实验活动，学生研究问题的规范性和精确性有了提高，能够用较准确的语言表达观察的过程和结果，有利于对平抛运动的特点进行实验探究以及理论推导平抛运动的规律。学生通过研究自由落体运动的规律，也具备了一定的模型建构的能力。在力的合成和分解中，学生已经掌握了等效替代的方法以及平行四边形定则，对等效替代法在运动研究中的的迁移应用具有一定能力。
第五章《抛体运动》内容与价值分析
　　一、课标要求
　　2.2.1通过实验，了解曲线运动，知道物体做曲线运动的条件。
　　例1观察生活中的曲线运动，如投篮时篮球的运动轨迹。
　　2.2.2通过实验，探究并认识平抛运动的规律。会用运动合成与分解的方法分析平抛运动。体会将复杂运动分解为简单运动的物理思想。能分析生产生活中的抛体运动。
　　活动建议：
　　（1）通过查阅资料，比较炮弹的实际弹道与理想抛物线的差异，尝试作出解释。
　　二、学习内容与与价值分析
　　1.本章教学内容拓展了学生对运动多样性的认识
　　抛体运动是学生继直线运动之后，进一步学习的更为复杂的运动。通过本章学习，学生能对常见的机械运动从轨迹的角度进行分类。通过有目的地观察生活中的曲线运动和实验现象，了解曲线运动速度方向沿曲线的切线方向，发展对速度矢量性的认识，理解曲线运动是变速运动。理解物体做曲线运动的条件，会用运动与相互作用的知识分析曲线运动问题，在必修第一册相互作用与牛顿运动定律学习的基础上，提升运动与相互作用观念。
　　2.本章教学内容体现了对极限思想的运用
　　在必修第一册中，瞬时速度的学习中已经体现了极限思想，用v - t图象推出匀变速运动的位移公式再次体现了极限思想。学生通过理论推导曲线运动的速度方向，发展了应用极限思想分析问题的能力。借助极限思想，学生可以从有限认识无限，从“不变”认识“变”，从直线形认识曲线形，从量变认识质变，从近似认识精确。对于梳理辩证唯物主义世界观、避免形而上学的思维模式都有积极作用。
　　3.本章教学内容体现了等效替代的研究方法的应用
　　学生在学习重心的时候就用到了等效替代的方法，即：用重心来等效物体集中于一点受到的重力。力的合成与分解是等效替代的方法的又一重要应用。在本章，学生通过研究蜡块的运动（教材页码第6页至第7页），体验了利用等效替代的方法来进行运动的合成与分解，体会到自然界中物体的复杂运动可用简单运动来合成。在探究平抛运动的特点和斜抛运动的研究中，学生深化了对这种化繁为简的方法的理解，对学生研究带电粒子在匀强电场中的类平抛运动有重要价值。
　　4.本章探究平抛运动的特点等实验体现了对学生实验探究能力培养
　　“观察做曲线运动物体的速度方向”、“观察钢球的运动轨迹”、“探究平抛运动的特点”等实验，都体现了对学生实验观察能力的培养。在探究平抛运动的特点中，教材给出了不同的方案，提升学生灵活选用合适的器材获得数据的能力。经历实验探究得出物理规律，让学生充分感受到物理学科是一门基于实验的学科。在学生获取信息、分析信息和处理信息得出结论的过程中，学生的合作交流的能力和科学态度都得以提升。
　　5.本章教学内容能提升学生科学推理的能力
　　本章对学生科学推理能力的培养首先体现在研究蜡块的运动中，学生通过推导蜡块合速度及合位移的关系式，确定蜡块的实际运动为匀速直线运动。在探究平抛运动的特点中，利用小球做平抛运动的频闪照片分析其水平分运动和竖直分运动的特点，以及在此基础上对平抛运动速度、位移和轨迹方程的推导，都是对学生科学推理能力的培养，这种能力也是物理规律的发现和发明的直接推动力。物理学史实证明许多物理学家在发现物理规律时，在实验条件不完全具备的情况下都发挥了他们的聪明才智，利用科学的理论推导得出了著名的物理规律。因此，本章教学内容对学生核心素养科学推理要素的培养具有重要价值。
　　6.本章教学内容能促进信息技术与教学的深度融合
　　频闪摄影法是获取平抛运动轨迹信息的重要方法，学生通过一个画面可以获得研究对象不同时刻的位置信息，从中探究平抛运动的特点，掌握频闪摄影法对学生研究物体的运动规律有重要作用，学生可以感受到信息技术在物理问题研究中发挥的积极作用。
　　7.本章教学内容能加深理解构建物理模型的意义
　　物理学研究物质运动规律,实际物理现象是缤纷复杂的,构建平抛运动模型的过程，让学生进一步体会到物理模型舍弃了次要因素,抓住了主要因素,从而突出客观事物的本质特征。构建物理模型是一种研究问题的科学思维方法。
第五章《抛体运动》单元小结
　　一、本单元内容梳理
　　二、本单元小结
　　1.曲线运动的速度特点
　　通过本章学习，学生丰富了对运动多样性的认识，可以从轨迹的角度将机械运动进行分类，通过实验探究和应用极限思想进行分析推理，得出了曲线运动的速度方向沿着轨迹在该点的切线方向的结论，理解了曲线运动是变速运动。
　　2.曲线运动的受力特点
　　通过实验探究，直观地了解曲线运动的产生条件是物体的受力方向与速度方向不在一条直线上，发现了曲线运动的轨迹总是弯向受力一侧，发展了对力和运动关系的认识。
　　3.运动的合成与分解方法
　　平面内物体的运动往往可以分解为两个方向的简单的直线运动来处理，描述运动的物理量如速度、位移等均是矢量，故运动的合成与分解同力的合成与分解一样，都遵循矢量运算法则—平行四边形定则。通过分运动的特点可以得出合运动的特点，反之亦然。需要注意的是，合运动是物体实际发生的运动，在实际问题的处理中要先明确是合成问题还是分解问题。蜡块的实际运动不便于直接研究，拆解成互相垂直两个方向的直线运动更便于观察和研究。为平抛运动的探究作了方法上的铺垫。
　　4.平抛运动的特点
　　通过实验探究，知道平抛运动的水平分运动是匀速直线运动，竖直分运动是自由落体运动，初步认识了平抛运动物理模型的特点，体会了化繁为简的研究方法。在获取信息、分析信息和处理信息的过程中，合作交流的能力和科学态度都得以提升。
　　5.平抛运动的速度、位移和轨迹方程
　　根据平抛运动的特点，利用匀速直线运动和匀变速直线运动规律，推导出了平抛运动的速度、位移和轨迹方程，这一过程深化了对位移、速度、加速度等重要概念的理解，也深化了学生对平抛运动模型的认识。在实际问题中要注意区分平抛运动的速度方向和位移方向。
　　6.本章重点物理方法
　　利用等效替代的方法，可将平面内的运动分解为两个方向上的简单运动进行研究。通过研究蜡块的运动学习了该方法，在探究平抛运动的特点中应用了该方法，在定量推导平抛运动的速度、位移和轨迹方程的过程中巩固了对该方法的理解。该方法可以用于研究斜抛运动的特点以及分析类平抛运动问题。
　　7.信息技术手段的应用
　　频闪摄影技术是研究物体运动的重要手段，可以更加生动、形象的研究物体运动的规律，学生可将此方法迁移至体育运动中，分解技术要领，体现信息技术在物理问题研究中的积极作用。
　　通过本章的学习，运动与相互作用观念得到提升，实验探究、科学推理和论证素养明显提升，能利用平行四边形定则进行运动的合成与分解，能将实际问题转化为平抛运动模型进行分析。