1.3 探究平抛运动的特点 教学设计 高一下学期物理教科版（2019）必修第二册

3．探究平抛运动的特点
【教材分析】
1．体系结构。
《探究平抛运动的特点》为高中物理必修第二册《第一章 抛体运动》的第3节，是高中一年级学生由直线运动步入曲线运动的开端。
2．地位作用。
平抛运动是抛体运动的一个特例，主要是在学习了“牛顿运动定律”和“运动的合成与分解”之后的具体应用实例，同时为后面知识的学习做了铺垫，起到承前启后的作用。所以，本节是本册教材的重点章节，在整个高中物理中有着十分重要的地位。从教材安排上看：把平抛运动的特点放在规律之前，有利于学生进一步认识平抛运动的条件，为后面规律的探讨奠定基础。
3．知识背景。
在探究平抛运动的特点的过程中，知道平抛运动的定义、条件，准确描绘出轨迹是关键。教学中，教师应引导学生设计实验方案，鼓励学生创造新的、简易可行的实验方法，可以是成品仪器，也可以用日常用品组成实验器材。从实验方法上可能既有简单、原始的实验方法，也有应用现代科技手段如数码相机等方法。教师引导学生对不同的方法进行比较，分析不同实验的优缺点。学生通过分析比较，选出最适当的描绘平抛运动轨迹的方法，再在此基础上动手实验，描绘平抛运动的轨迹。
【学情分析】
1．高中一年级学生活泼、好动、好奇心强，具有较强的探究欲望。
2．学生对匀变速直线运动及其规律有充分的认识，知道从牛顿第二定律出发，根据受力分析确定物体的运动规律（这是一种基本的物理思想方法）。
3．在本章第1、2节中学习了曲线运动和运动的合成与分解的知识，为本节课的学习做好了铺垫。
【课标解读】
1．课标要求。
通过实验，探究并认识平抛运动的特点，知道物体做平抛运动的条件。
2．课标解读。
要求学生通过实验探究平抛运动的特点，知道平抛运动的定义，能理论联系实际分析日常生活中的抛体运动，例如飞机投放救灾物资等，总结归纳出物体做平抛运动的条件。
【教学目标】
核心素养 素养表现 素养内涵 教学目标
物理观念 物质观念 知道自然界物质的基本结构和存在形式
运动与相互作用观念 初步形成运动与相互作用观，并能用它对自然图景进行描述 掌握平抛运动的定义，掌握平抛运动的条件
能量观念 形成经典的能量观，并用它解释自然现象
科学思维 模型建构 根据问题和情境，对客观事物进行抽象和概括，构建物理模型 能根据平抛运动的运动和受力情况构建理想模型
科学推理 正确理解和应用科学思维方法，从定性和定量两个方面进行科学推理，找出规律、形成结论 能正确使用对比归纳法进行科学推理，得到平抛运动的定义
科学论证 具有使用科学证据的意识和评估科学证据的能力 通过对平抛运动的实验探究结论来证明平抛运动的轨迹是曲线
质疑创新 具有批判性思维的意识，善于基于证据的大胆质疑
问题解决 根据物理观念，解释自然现象和解决实际问题 掌握运用平抛运动模型观察生活现象的思维流程
科学探究 问题 能在不同情境中提出可探究的问题，合理猜测和假设 能根据平抛运动的模型猜想平抛运动的轨迹
证据 能正确设计和实施物理探究，正确使用各种仪器和方法收集信息 通过对平抛运动的实验探究收集信息
解释 会对获取的信息进行处理，并能描述和总结实验探究的结果 通过对实验现象分析，描述平抛运动的轨迹
交流 具有合作与交流的意愿与能力，能准确表述、评估和反思探究过程与结果 师生交流探究平抛运动轨迹的其他实验方案
科学态度与责任 科学本质 能正确认识科学的本质，认识到物理是人类有意识的探究过程 通过实验探究，感受到物理研究是不断创新的过程
科学态度 具有学习和研究物理的好奇心和求知欲，严谨认真、实事求是、持之以恒；善于基于证据和推理发表自己的见解，形成独立思考、敢于质疑、善于反思的创新精神 学生通过用滑翔机投放礼物的故事情境激起自己的好奇心和求知欲；勇于纠正自己对平抛运动物体受力情况分析的前认知；敢于提出探究平抛运动轨迹的其他实验方案
社会责任 理解科学、技术、社会和环境的关系，形成遵守道德规范、保护环境并推动可持续发展的责任感 利用滑翔机投放礼品等情境，引入新课，并将这一情境引申至抗震救灾时直升机投放救灾物资的情形，渗透爱国主义教育
【教学重点】
知道平抛运动的定义和条件。
突出重点的方法：通过情境创设和建立模型，引导学生总结平抛运动的定义和条件。
【教学难点】
描绘平抛运动的轨迹。
突破难点的方法：通过实验仪器，引导学生描绘平抛运动的轨迹。
【教学方法】
教法：讲授法、演示实验法。
学法：观察法、讨论法、实验探究法。
【教学用具】
多媒体课件、图片、视频资料、平抛运动轨迹仪、刻度尺、图钉、复写纸、白纸、粉笔等。
【课时安排】
1课时。
【教学思路】
本设计的内容包括三个方面：一是探究平抛运动的定义，二是探究平抛运动的条件，三是描绘平抛运动的轨迹。
本设计的基本思路是：利用滑翔机投放礼物的情境引入新课，并渗透爱国主义教育，迅速抓住学生的注意力，让学生带着疑问开始学习。在平抛运动概念的形成环节，通过水平流出的水与水平抛出的鸡毛的对比实验，建立物理模型，让学生观察对比实验现象上的异同，回答老师预设的问题，得出平抛运动其实是一种理想模型，归纳出平抛运动的定义。然后，通过演示实验判断平抛运动，得出平抛运动的条件。最后，运用平抛运动轨迹仪描绘平抛运动的轨迹，并交流其他实验方案。
【教学过程】
环节一 创设情境
◆教师活动
组织学生阅读教科书“观察思考”中的内容，展开讨论。
◆学生活动
阅读教科书“观察思考”栏目，积极思考，展开讨论。
★设计意图
用滑翔机投放礼物的情境，激发学生学习兴趣。
环节二 构建模型
◆教师活动
通过水流与鸡毛的对比实验，构建物理模型，引导学生回答物体的运动和受力情况，得出平抛运动的定义并总结平抛运动是一种理想模型。接着通过两个演示实验：向不同方向抛粉笔、水平抛纸张和纸团，引导学生得出平抛运动的条件。
◆学生活动
观察水流与鸡毛的对比实验，得出平抛运动的定义，纠正对平抛运动物体受力情况分析的前认知。观察两个演示实验，得出平抛运动的条件。
★设计意图
通过对比实验和演示实验，让学生在观察和体验后对平抛运动有所发现、有所联想，引导学生构建平抛运动的模型，理解平抛运动模型的适用条件，培养学生学习和研究物理的探究精神与科学态度。
环节三 实验探究
◆教师活动
用平抛运动轨迹仪向学生展示平抛物体的运动轨迹。
◆学生活动
参与实验并观察。
★设计意图
实验探究既是学生的学习目标，又是重要的教学方式。探究平抛运动的轨迹既可以让学生经历与科学研究相似的探究过程，主动获取物理知识，又可以发展能力、体验乐趣、养成实事求是的科学态度和勇于创新的科学精神。
环节四 讨论交流
◆教师活动
引导学生讨论探究平抛运动轨迹的其他实验方案。
◆学生活动
思考交流。
★设计意图
随着社会科技的进步，物理学与技术应用发展得越来越快，讨论交流探究平抛运动轨迹的其他实验方案，关注物理学科的研究成果，可以开阔学生视野，激发其学习兴趣，体会科学工作者的创新精神。
环节五 课堂小结，构建体系
◆教师活动
带领学生回顾本节课所学知识，向学生抛出问题：如何在有关平抛运动的比赛活动中取得胜利。
◆学生活动
跟随老师梳理本节课所学知识，思考老师所提问题。
★设计意图
通过知识回顾加深学生对所学知识的记忆，使学生建构起新知识的图式。教师抛出的问题不仅锻炼了学生的思维能力，而且为下节课的学习做了铺垫。
【板书设计】
1.3 探究平抛运动的特点
1．平抛运动的定义。
物体以一定的初速度沿水平方向抛出，不考虑空气的阻力，物体只在重力作用下所做的运动。
2．平抛运动的条件：
（1）初速度水平；（2）只受重力。
3．描绘平抛运动的轨迹。