《运动和力》单元作业设计
单元作业概况
基本概况 学科 年级 学期 教材版本 单元名称
物理 八年级 第二学期 人教版 运动和力
单元组织形式 自然单元 重组单元
单元课时信息 序号 课时名称 对应教材内容 课时安排
1 牛顿第一定律 第八章第一节 2
2 二力平衡 第八章第二节 1
3 摩擦力 第八章第三节 2
单元作业整体分析
学科核心素养细化
课标解读 课标解读 课标解读 课标解读 课标解读 课标要求整体概述: 本章内容在《义务教育物理课程标准(2022年版)》中属于初中物理一级主题中的“运动和相互作用”下的四个二级主题之一。课程内容包括较多的物理概念和规律,与生活生产密切相关。教学时应注意联系学生的生活实际,采用多样化的教学方式,发挥实验在物理教学中的重要作用,让学生经历对知识的探究过程,发展学生探究问题和解决问题的能力,培养学生的科学态度和科学精神。
课标内容要求与解读: 2.2.3通过常见事例或实验,了解重力、弹力和摩擦力,认识力的作用效果。探究并了解滑动摩擦力的大小与哪些因素有关。 解读:从生活实例出发,突出课程理念,实验较为全面的考查科学探究要素。 2.2.4能用示意图描述力。会测量力的大小。了解同一直线上的二力合成。知道二力平衡条件。 例5分析静止在水平桌面上杯子的受力情况。 解读:新增内容,渗透“等效替代”思想,更加贴合生活实际中的物体受同一直线受力情况。 2.2.5通过实验和科学推理,认识牛顿第一定律。能运用物体的惯性解释自然界和生活中的有关现象。 例6了解伽利略在探究与物体惯性有关问题时采用的思想实验,体会科学推理在科学研究中的作用。 解读:重视对物理思想的领悟,形成科学推理的物理思维。 例7能运用惯性,解释当汽车急刹车、转弯时,车内可能发生的现象,讨论系安全带等保护措施的必要性。 解读:认识安全常识中的物理道理,形成物理观念,学会科学生活。
学业要求及解读: (1)了解机械运动、分子热运动、声和光、电和磁,了解重力、 弹力、摩擦力,通过牛顿第一定律和力的作用效果,认识机械运动和力的关系;能用这些知识解释自然界的有关现象,解决日常生活中的有关问题,形成初步的运动和相互作用观念。 解读:从“物理观念”的角度形成初步的运动和相互作用观念。 (2)知道匀速直线运动、杠杆、光线等物理模型;能运用运动和力、声和光、电和磁的一些规律分析简单问题,并获得结论;能在解释自然现象和解决实际问题时引用证据,具有使用科学证据的意识;能根据运动和相互作用的知识,指出交流中有关说法的不当之处,并能提出自己的见解。 解读:从“科学思维”的角度,使用科学证据,提出自己的见解。 (3)能基于观察和实验,提出与运动和力、声和光、电和磁等现象有关的科学探究问题,并作出有依据的猜想与假设;在关于杠杆、浮力、光的反射、平面镜成像、凸透镜成像、通电螺线管等科学探究中,能制订初步的实验方案;能正确使用弹簧测力计、刻度尺等相关器材获取实验数据;能通过对数据的比较与分析,发现数据的特点,进行初步的因果判断,得出实验结论;能表述实验过程和结果,撰写实验报告。 解读:从“科学探究”的角度对其七个探究过程进行实施。 (4)知道物理学是对相关自然现象的描述与解释,物理学研究需要观察、实验和推理,体会物理学对人类生活和社会发展的影响;具有对运动和力、声和光、电和磁等知识的学习兴趣和严谨认真、实事求是的科学态度;关心我国古代和现代科技成就,为中华民族的科技成就感到自豪,逐步养成实现中华民族伟大复兴的责任感与使命感。 解读:从“科学态度与责任”的角度体会本单元对人类生活和社会发展的影响。
教学提示: (1)教学策略建议 在“运动和相互作用”主题的教学中,建议从学生的已有经验和认知水平出发,设计多种学习活动,重视物理概念的建构过程,促进学生对抽象概念的理解,引导学生在问题解决中提升能力,发展核心素养。 ①联系生产生活实际创设学习情境。例如:在建立机械运动概念时,建议创设学生熟悉的情境,启发并引导学生对真实情境中的物理问题进行思维加工,概括它们的共同特征等;在声和光、电和磁部分,建议结合生活中的实际情境,进行相关内容的学习。 ②渗透科学研究方法,培养学生的科学思维。例如,通过实验引 导学生认识光线等物理模型,体会物理模型的重要作用。引导学生通过实验寻找证据,归纳总结出一般性的规律,鼓励学生勇于质疑,敢于表达自己的观点。 ③注重问题导向,合理设计探究活动。在探究力的作用效果、牛顿第一定律、压强大小的影响因素、声音的产生和传播条件、光的传播规律、电和磁的相互作用等学习活动中,注重发挥学生的积极性和主动性,给学生留出恰当的时间和空间;鼓励学生发现问题、提出问题,通过科学方法收集证据、得出结论;引导学生解释得出结论的理由,并对探究过程和结果进行评估、反思与交流。 ④充分利用科学史料,培养学生的科学态度与社会责任感。建议将我国的相关科技成就引入课堂,如通过分析和讨论孔明灯、司南等与中华优秀传统文化有关的素材和5G技术、北斗卫星导航系统、高速动车组列车、“奋斗者”号载人潜水器等我国现代化建设新成就,培养学生的爱国情怀,提升学生的民族自豪感和实现中华民族伟大复兴的使命感。还可通过项目式学习,开展制作小型电动机、小型发电机等项目活动,让学生体会法拉第等科学家所取得的成就及其对社会发展的贡献。 (2)情境素材建议 “运动和相互作用”主题与生产生活实际密切相关。下面侧重提出与运动、力及其作用效果、声和光、电和磁相关的常见情境素材建议。 ①与运动相关的素材:从星系、天体的运动,到汽车、火车的运动,再到分子的运动等都是运动的例证;介绍伽利略、牛顿等科学家的事迹,让学生感受科学家研究问题的方法和严谨认真、实事求是的科学态度。 ②与力及其作用效果相关的素材:利用弹簧测力计感受和测量力,利用撬棒、剪刀等分析杠杆的特点,利用气球演示力的作用效果,利用砖块的不同侧面演示压力的作用效果,利用液体压强计测量不同密度的液体内部不同深度处的压强,利用自制潜水艇等研究物体的浮沉条件。 解读:提供了本单元的教学策略建议,情景素材建议。发展对社会进步的推动作用。
学业质量描述: 能认识物质的形态、属性及结构,认识运动和力、声和光、电和磁,认识机械能、内能、电磁能及能量的转化与守恒,能掌握所学的物理概念和规律;在学习和日常生活中,能从物理学视角观察事物,把所学概念和规律与实际情境联系起来,解释常见自然现象和解决常见物理问题,能综合运用物理概念和规律,分析和解决熟悉情境下的简单物理问题,具有初步的物理观念。 在熟悉的情境中,会用所学模型分析常见的实际问题;在进行简单的物理实验和其他实践活动中,能对活动中的信息进行归纳推理,得到物理结论,在面对日常生活中的实际问题时,能运用所学物理概念。 解读:本单元学业质量描述,是学业水平考试命题的依据,对本单元的教与学有指导作用。
教材分析 横向分析: 通过分析人教版教材中与本单元内容相关的知识,我发现本单元是在学生学习了八上第一章运动和八下第七章力等相关知识的基础上进行的。并得到了如下的知识进阶图。
纵向分析: 单元知识安排情况对比分析 通过对以上四版教材关于运动和力安排情况各有千秋 ,均包含运动、力、牛顿第一定律、二力平衡、摩擦力等相关知识,且人教版的课时编排模块清晰,由概念到应用,循序渐进,更利于学生学习。 重点课例 << 摩擦力 >> 对比分析 通过对不同版本教材在"摩擦力"一课中素材选择、概念引入、实验探究进行比较,发现四个版本编排思路整体相似,都注重借助具体的问题情境,让学生在问题解决过程中理解概念,都非常关注学生的学习路径,以问题引领的方式引导学生展开研究,但人教版的实验探究更注重学生探究能力培养。
学情分析 已有基础:通过八年级上册及下册第七章物理学习,已经具备一定的实验探究能力以及多种物理研究方法,具备一定的生活体验,学会生活与物理知识的联系,具备一定的实验探究能力、逻辑思维能力。 认知水平:对即将学习的内容已经具备的水平本节课所涉及的内容与实际生活联系紧密,具备一定的生活体验,对生活现象的初步了解。
核心素养的角度分析本单元学习育人价值 1.从本单元教学过程中通过观察、实验等方式及结合学生已有的感性知识来达成知识目标; 2.在动手实验、观察思考中达成核心素养的发展目标。 3.通过实验操作,提高学生的动手能力,小组合作实验培养合作与交流意识。 4.分析探究二力平衡条件,影响滑动摩擦力大小因素,明确控制变量法等物理研究中常用的科学方法。梳理现象和规律的过程中发展语言表述能力; 5.选取分析生活中利用惯性和防止惯性的事例,培养实事求是的态度,学习物理的兴趣,安全教育。
提炼单元大概念
单元学习目标
细化单元学习课时目标
三、单元大概念架构
单元知识结构图
单元设计思路
单元教学情景任务设计
四、整体教学流程透视
单元教学设计流程
四、作业具体内容设计
课时 8.1 牛顿第一定律
学习目标 1.通过冰壶运动实例,能总结出阻力对物体运动的影响;并能小组合作设计出实验对其验证,科学推理出牛顿第一定律,培养相互作用观。 2.通过冰壶不受推力继续向前运动惯性的分析,能运用惯性知识解释自然界和生活中有关的现象,培养分析问题能力。
题目编号 080101 作业性质 实践性作业 完成时间 3分钟
具体内容 题目 请同学们以小组为单位进行冰壶比赛,冰壶最终停下来的原因是什么?
答案 受到地面给冰壶阻力的原因。
作业评价 能说出阻力对物体运动的影响。优秀良好合格 能积极参与比赛,能积极思考。优秀良好合格
设计意图 通过冰壶运动实例,能总结出阻力对物体运动的影响,力是改变物体运动的原因。
作业分析 难度 较易中等较难
来源 应用改编原创
题目编号 080102 作业性质 实践性作业 完成时间 5分钟
具体内容 题目 有实验器材:冰壶、毛巾、棉布、木板、斜面、刻度尺,请同学们设计实验:阻力对物体运动的影响
答案 将冰壶依次放到毛巾、棉布、木板上,从同一高度释放, 用刻度尺量出冰壶滑行的距离 实验现象:发现冰壶在木板上滑行距离最远,速度改变最快。结论:木板对冰壶的阻力小。
作业评价 1.学生能够积极参与小组讨论设计实验。 优秀良好合格 2.学生能够说出实验现象并写出正确结论。优秀良好合格
设计意图 本题让学生体验实验探究的过程,锻炼科学思维、科学态度与责任。
作业分析 难度 较易中等较难
来源 应用改编原创
题目编号 080103 作业性质 基础性作业 完成时间 2分钟
具体内容 题目 请同学们讨论并说出冰壶脱离了手后,为什么还能继续前进?
答案 由于惯性的原因,冰壶要保持原来的运动状态。
作业评价 能理解牛顿第一定律就是惯性定律。优秀良好合格 能说出答案的要点。 优秀良好合格
设计意图 锻炼学生将物理迁移到生活的能力,将生活与物理结合,从生活走向物理,从物理走向社会,并培养学生全面思考问题的能力。
作业分析 难度 较易中等较难
来源 应用改编原创
题目编号 080104 作业性质 基础性作业 完成时间 3分钟
具体内容 题目 2021年2月4日晚,北京冬奥会倒计时一周年活动在国家游泳中心“冰立方”举行,下图是中国女子冰壶队积极备战训练的情景,如果摩擦力为零,运动的冰壶将会做什么运动。并说明理由。
答案 匀速直线运动。根据牛顿第一定律可知,原本运动的物体不受力,物体将做匀速直线运动。
作业评价 能答出匀速直线运动,并说明理由。优秀良好合格 只能打出匀速直线运动。优秀良好合格
设计意图 在新的背景材料下,考查学生对于牛顿第一定律的理解和应用。
作业分析 难度 较易中等较难
来源 应用改编原创
题目编号 080105 作业性质 提升类作业 完成时间 5分钟
具体内容 题目 2022年3月23日,“天宫课堂”第二课在中国空间站开讲,神舟十三号乘组航天员相互配合进行了授课。如图乙所示是王亚平老师正抛出“冰墩墩”,如图甲所示是“冰墩墩”抛向叶光富老师运动的情境。 由于“冰墩墩”在太空不受力,所以被抛出后将做什么运动?并说明理由。 (2)王亚平老师抛出的“冰墩墩”直观展示了它是否具有惯性?并说明理由。 (3)在地面上沿水平方向抛出“冰墩墩”,由于重力作用,将怎样运动到地面。
答案 (1)当冰墩墩离开王亚平老师的手后,冰墩墩不受力的作用,根据牛顿第一定律可知,冰墩墩将近似做匀速直线运动. (2)一切物体都有惯性,王亚平老师抛出的“冰墩墩”直观展示了它具有惯性。 (3)在地面上水平抛出“冰墩墩”,由于重力作用,会改变它的运动状态,沿曲线运动到地面。
作业评价 能完整的答出答案,并说明理由。优秀良好合格 能完整的答出答案,理由说不全。优秀良好合格
设计意图 应用新的背景材料,考查学生学生的迁移能力。
作业分析 难度 较易中等较难
来源 应用改编原创
课时 8.2 二力平衡
学习目标 通过对冰壶运动过程受力分析,能说出物体处于平衡状态的原因,并能小组合作设计出实验总结出二力平衡的条件,能运用条件解释生活中的现象,培养解决问题能力。
题目编号 080201 作业性质 基础性作业 完成时间 3分钟
具体内容 题目 当冰壶静止时,以及把冰壶平稳推出的瞬间,请分析出冰壶在竖直方向受的力。
答案 竖直方向受重力和支持力的作用。
作业评价 能说出所受的力。优秀良好合格 能正确画出所受的力。优秀良好合格
设计意图 能分析出物体在竖直方向所受的力,平稳推出可以认为匀速直线运动、静止,这两种都是平衡状态。
作业分析 难度 较易中等较难
来源 应用改编原创
题目编号 080202 作业性质 练习作业 完成时间 3分钟
具体内容 题目 打过乒乓球的同学都知道,乒乓球运动员发球时要用手将球几乎竖直地向上抛起,并且当球从抛起的最高点下降时运动员方可击球,如图所示。当乒乓球在最高点时处于什么状态,原因是什么。(不计空气阻力)
答案 非平衡;乒乓球只受重力的作用
作业评价 能答出非平衡及其原因。 优秀良好合格 能答出非平衡,原因不准确。 优秀良好合格
设计意图 能分析出物体处于平衡力和非平衡了,及其原因。
作业分析 难度 较易中等较难
来源 应用改编原创
题目编号 080203 作业性质 练习作业 完成时间 3分钟
具体内容 题目 一只碗放在水平餐桌上,它们都处于静止状态。以下两个力属于一对平衡力的是( ) A.餐桌对碗的支持力和碗对餐桌的压力 B.餐桌对碗的支持力和碗受到的重力 C.碗对餐桌的压力和地面对餐桌的支持力 D.餐桌对地面的压力和餐桌对碗的支持力
答案 B 解析: A.餐桌对碗的支持力和碗对餐桌的压力作用在两个物体上,不是一对平衡力,故A不符合题意; B.餐桌对碗的支持力和碗受到的重力大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上,是一对平衡力,故B符合题意; C.地面对餐桌的支持力等于碗和餐桌的总重力,碗对餐桌的压力等于碗的重力,碗对餐桌的压力和地面对餐桌的支持力大小不相等,不是一对平衡力,故C不符合题意; D.餐桌对地面的压力和餐桌对碗的支持力作用在两个物体上,不是一对平衡力,故D不符合题意。
作业评价 1.能分析出各个选项的原因。优秀良好合格 2.分析不准确到位。优秀良好合格
设计意图 对平衡力和相互作用力的区分
作业分析 难度 较易中等较难
来源 应用改编原创
题目编号 080204 作业性质 练习作业 完成时间 3分钟
具体内容 题目 水平地面上的一物体,受到方向不变的水平推力F的作用,F的大小与时间t的关系和物体的速度v与时间t的关系如图乙所示,以下说法正确的是( ) A.0~2秒,物体没有推动,是因为推力小于摩擦力 B.2~4秒,物体做变速直线运动 C.2~4秒,物体受到的摩擦力是3 N D.4~6秒,物体受到的摩擦力是2 N
答案 BD A.由v-t图像可知,0~2s内物体的速度为0,即静止,处于平衡状态,受到的摩擦力和推力是一对平衡力,二力大小相等,故A错误; B.由v-t图像可知,2~4s内物体运动的速度均匀增大,做的不是匀速直线运动,是变速直线运动,故B正确; CD.由v-t图像可知,4~6s内物体运动的速度为4 m/s不变,即做匀速直线运动,处于平衡状态,受到的滑动摩擦力和推力是一对平衡力;由 F-t图像可知,4~6s内推力的大小为2 N,则物体受到的滑动摩擦力为2N;因滑动摩擦力只与压力的大小和接触面的粗糙程度有关,与物体运动的速度无关,所以2~4s内物体受到的摩擦力是2N,故C错误,D正确。
作业评价 1.能分析出各个选项的原因。优秀良好合格 2.分析不准确到位。优秀良好合格
设计意图 对影响摩擦力因素进行准确的判断。
作业分析 难度 较易中等较难
来源 应用改编原创
题目编号 080205 作业性质 基础性作业 完成时间 3分钟
具体内容 题目 画出悬停在空中的无人机受力的示意图
答案
作业评价 1.能正确做出力的示意图。 优秀良好合格 2.能分析出其中一个力。优秀良好合格
设计意图 能根据平衡条件进行受力分析。
作业分析 难度 较易中等较难
来源 应用改编原创
课时 8.3 摩擦力
学习目标 通过对冰壶运动时受力分析,能说出滑动摩擦力的概念、产生原因、方向,并能小组合作设计出实验探究影响滑动摩擦力大小因素,培养小组合作精神。 通过对冰壶运动运动员两只鞋底的材质分析,能说出增大摩擦力、减小摩擦力的方法、培养实事求是的态度,学习物理的兴趣,安全教育。
题目编号 080301 作业性质 活动作业 完成时间 3分钟
具体内容 题目 将两本书的每一页相互重叠起来,两位同学进行拔河,说出你所看到的现象,并说明理由?
答案 现象:没有把两本书拉开。 原因:两本书中的纸张之间有相互阻碍物体运动的力。
作业评价 能积极参与,亲自实践,准确描述实验现象优秀良好合格 学生对于生活中一些现象的探索兴趣度。 优秀良好合格 能主动思考问题的答案。 优秀良好合格
设计意图 通过简单有趣的实验游戏,提高学生对于本节课的兴趣,提出问题,引发学生思考,变被动学习为主动学习。
作业分析 难度 较易中等较难
来源 应用改编原创
题目编号 080302 作业性质 练习作业 完成时间 3分钟
具体内容 题目 手推冰壶运动中,对冰壶受力分析,受到哪些力的作用?分别是什么力?
答案 重力、支持力、推力、摩擦力
作业评价 1.能积极参与,画出受力分析示意图。 优秀良好合格 2.能分析出所受力的各种名称。 优秀良好合格 3.能主动思考问题的答案。 优秀良好合格
设计意图 从受力分析的角度认识摩擦力。
作业分析 难度 较易中等较难
来源 应用改编原创
题目编号 080303 作业性质 实践作业 完成时间 3分钟
具体内容 题目 使手中牙刷向前或向后运动,滑动摩擦力的方向指向哪里?作用点在哪里?
答案 滑动摩擦力和刷毛的方向相同,作用点在刷毛与桌面接触的地方。
作业评价 能说出刷毛弯曲的方向和物体运动相反。优秀良好合格 能理解滑动摩擦力方向、作用点的。 优秀良好合格
设计意图 让学生在活动中体验滑动摩擦力的方向,从而突破本节课的难点。
作业分析 难度 较易中等较难
来源 应用改编原创
题目编号 080304 作业性质 拓展作业 完成时间 3分钟
具体内容 题目 请对冰壶运动运动员两只鞋底的材质分析?
答案 蹬冰脚的鞋底为橡胶做成的,滑行脚的鞋底为塑料做成的。
作业评价 能分析出增大、减小摩擦力的方法。优秀良好合格 能说出两只鞋所用的材料不同的。 优秀良好合格
设计意图 利用增大摩擦、减小摩擦的方法分析运动员两只脚所受摩擦力的不同,加深对摩擦力的理解。
作业分析 难度 较易中等较难
来源 应用改编原创
题目编号 080305 作业性质 拓展类作业 完成时间 3分钟
具体内容 题目 请你总结出至少两点自行车中包含本节的物理知识。
答案 摩擦力的判断:前轮的摩擦力向后,后轮的摩擦力向前。 链条间涂润滑油目的是叫嚣摩擦力。 加轴承的目的是变滑动摩擦为滚动摩擦。
作业评价 学生能独立思考答出三个知识点以上。 学生能说出两个以上的知识点。
设计意图 学生能根据生活中熟悉的自行车情景,物理来源于生活并应用于生活的思想,学生能学以致用。
作业分析 难度 较易中等较难
来源 应用改编原创
六、作业质量效果评估
学生试做题目,通过批阅总结典型问题,及时反馈总结,依据反馈问题制定出相应改进措施,以提升学生整体学习能力,从而达成物理核心素养。以第八章第一节的习题为例。
题号080104 难度
学生作答样例 学业水平分析
学生对于牛顿一定定律中,物体不受力时的分析不准确,“不受摩擦力”分析角度有偏差,没指出原来的状态。
学生对于牛顿一定定律中,物体不受力时的分析不准确,“用平衡状态分析”分析角度有偏差,没指出原来的状态。
学生对于牛顿一定定律中,物体不受力时的分析不准确,“用水平方向不受理分析”分析角度有偏差,没指出原来的状态。原来运动,现在不受力,将做匀速直线运动。
七、作业案例特色说明
1.依据课标,立足教材。
作业结构、难度以国家课程标准为依据。作业内容紧扣课程要求,与教材习题系统有机融合。
2.以大单元的思想,揭秘北京冬奥会冰壶运动项目中的运动和力关系为基础,进行设计作业。
3.总量适度,质量优先,坚持作业质量优先,适度安排作业任务,严格控制总量符合国家要求。
4.突出情境,解决问题。
作业情境贴近学生生活实际和社会实际,发展学生在情境中综合运用所学知识发现和提出问题、分析问题和解决问题的能力。
5.进阶设计,着眼思维。
作业设计遵循“基础类一提升-拓展类”分层进阶要求,满足学生个性化学习和发展需求,有效提升学生高阶思维水平。