2.4 自由落体运动 教学设计（表格式） -高中物理人教版（2019）必修第一册
文档属性
| 名称 | 2.4 自由落体运动 教学设计（表格式） -高中物理人教版（2019）必修第一册 |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 167.7KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2025-08-25 21:24:55 | ||
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文档简介
《自由落体运动》教学设计
【课 题】自由落体运动
【教学时间】40分钟
【教学对象】高一年级学生
【课 型】新授课
【教 材】高中物理人教版必修一第二章第四节
【教材分析】
教材的地位和作用 自由落体运动位于必修一运动学的最后一节，是学生学习完匀变速直线运动规律后学生接触到的第一个较为简单的运动。上接接匀变速直线运动的规律，下接相互作用——力，是前面运动学知识的巩固和运用，更是后面动力学的基础，所以本节起到了承上启下的作用。
【学生学情分析】
学生的思维基础 形象思维占主导，抽象思维较薄弱，但具备一定的逻辑思维和建模能力。
学生的知识基础 学生已具备匀变速直线运动等知识。
学生的能力基础 能够对简单的运动学题目进行基本分析和处理，已经掌握打点计时器的使用，会使用打点计时器简单分析物体的运动规律。
学生的认知困难 较多同学错在错误认知：重的物体下落的比轻的快。
【核心素养目标】
物理观念 了解自由落体运动的概念和规律，能够解释简单的自由落体运动，能利用规律解决生活中的一些实际问题（如用刻度尺测量人的反应时间）
科学思维 知道伽利略关于石块下落快慢的推理过程所用的演绎推理；对亚里士多德的错误观点敢于提出质疑和创新；通过对“空气阻力对物体下落快慢的影响”的探讨，掌握忽略次要因素，抓住关键因素的思想，了解模型建构方法。
科学探究 能提出关于物体下落快慢影响因素的假设，通过自由落体运动探究过程的体验，掌握自由落体运动规律，了解思想实验方法，培养学生的科学论证能力。
科学态度与责任 通过“重力加速度测量的”实验活动，培养学生的实验探究能力和质疑创新能力，形成严谨和实事求是的科学态度；通过物理学史的学习和伽利略对亚里士多德的批判，让学生知道，在科学研究的道路上要怀有批判意识和批判思维，从而形成自己的科学态度与责任。
【教学重点】自由落体运动的性质和规律。
【教学难点】从所记录的实验数据中分析处理数据的原理和方法，由实际物体的下落实例，过渡到理想的自由落体模型的思想方法，理解自由落体运动是理想化模型。
【教学方法】
教法 演示法 对于一些实验现象不是很明显、且操作有困难的实验，教师可以演示给学生观看，学生可以通过观察更直观的感受实验现象的变化，从而达到教学效果。
实验法 物理学是一门以实验为基础的课程，而物理实验是教学的重要内容和手段。本节课是通过大量实验来让学生直观的了解波的相关物理特性。
讲授法 讲授法是所有教学方式中使用最广泛的，通过讲授的方式，可以更加突出本节课的重难点，也可以串联本节课的教学内容，让学生更能理解知识。
学法 在教师的指导下通过实验、培养学生观察、分析、探究问题的能力、从实验中掌握科学研究方法。并利用已有的知识基础、将理论联系实际、并从直观现象中体会学习的乐趣，加强对学生发散思维的训练，从中形成良好的探究精神和科学素养。
教学用具 饭卡、A4纸、牛顿管、羽毛、铁片、打点计时器、纸带、电源
【教学过程设计】
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
课 堂 导 入 新课导入： 邀请学生上讲台完成“抓饭卡”小游戏 教师提问：为什么该同学不能抓到饭卡（或每一次都抓到饭卡） 认真观察 思考并回答问题 通过此种方式可以把学生的注意力转移到课堂上来，吸引学生的兴趣的同时又引入了本节课的内容。
落 体 运 动 自 由 落 体 运 动 展示图片： 教师提问： 以上图片有何共同特征？ 教师总结： 落体运动的概念 教师提问： 下落的物体有快有慢，轻的物体和重的物体谁下落的快 演示实验： 将黑板擦和A4纸放置同一高度静止释放； 将一半A4纸揉成团和另一张完整的A4纸放置同一高度静止释放。 教师提问： 影响物体下落快慢的因素有哪些？ 教师讲解： 亚里士多德：重的物体下落的快 伽利略理论：下落的一样快 伽利略实验：比萨斜塔实验 牛顿管实验（或牛顿管实验视频） 根据实验得出自由落体运动概念：物体只在重力作用下，从静止开始下落的运动 自由落体运动的条件 观察图片 学生回答： 物体都是向下的运动 学生回答： 重的物体下落的较快 观察两次演示实验（两次实验哪个物体先落地）： 黑板擦先落地 半张A4纸团先落地 学生回答： 形状、大小、体积、物体与空气的接触面积、空气阻力... 认真听讲，跟随教师感受逻辑推理的魅力 观察实验并回答问题 通过图片的展示，让学生了解落体运动，为自由落体运动的学习做铺垫。 学生通过观察生活常见的现象，得出重的物体下落的比轻的物体快的错误观点。接着通过两个演示实验，得到一个矛盾的结果，此结果和学生的原有认知形成冲突，激起学生探究的欲望：到底谁下落的快？ 学生通过观察实验后，对教师提出的问题做出解答，不再局限于物体的质量而是进行了深度思考，借机培养学生的证据意识、质疑和创新精神。同时让学生了解物理学史的同时，感受科学家们对真理探索的艰辛，形成实事求是的科学态度。 物理规律并不只是通过简单的观察得来的，而是需要经过理论和实验的双重考验才能屹立不倒。伽利略这种逻辑推理与实验相结合的方法，为物理学的研究奠定了基础。 通过实验，让学生直接根据实验观察得出自由落体运动的概念和条件。结合现实条件，得出自由落体运动是理想化模型，从而培养学生科学思维中的模型的建构能力。
自由落体运动的规律 小组合作： 不同小组选用质量不同的钩码在连接纸带时静止下落，实验结束后观察轨迹，并计算各自小组钩码下落的加速度。 对学生实验过程进行实时投屏和展示（正确操作和错误操作），并将各个小组的数据处理结果进行对比，最终引导学生得出结论。 教师用tracker软件以图像和函数的形式，展示自由落体运动的规律。 完成实验和数据处理 实验结论：钩码做匀加速直线运动，加速度大小几乎不变 观察图像和函数 在完成教学目标的同时，又在小组实验过程中培养了学生的合作探究能力和实验操作能力，逐步培养学生的科学探究能力，从而顺应新时代的育人要求。 此种以图像和函数的形式直接让学生得出自由落体运动的规律以及重力加速度的大小。
自由落体加速度 根据实验结果得出自由落体加速度的概念和特点。 根据本节课所学，结合一般的匀变速直线运动，自行推导自由落体的速度、位移与时间的关系式 在推导的过程中逐步培养学生的科学推理能力。
课 堂 小 结 在课堂结束前利用自由落体运动的知识解释为什么抓不到饭卡以及高考抛物的危害。 带领学生回顾本节课知识点及概念，帮助学生建立联系。 计算该同学的反应时间 整理知识思维导图。 利用本节课所学能够学以致用，走向生活。 学生通过回顾本节课所学知识，将所有知识点串联起来，形成自己的知识体系和脉络。
作 业 布 置 练习与应用1、2、3 用现有仪器测量自己的反应时间 巩固练习 拓展思维 物理源于生活，也应走向生活，学会不仅要掌握书本上的知识，还要有一定的基本技能。
【板书设计】
【课 题】自由落体运动
【教学时间】40分钟
【教学对象】高一年级学生
【课 型】新授课
【教 材】高中物理人教版必修一第二章第四节
【教材分析】
教材的地位和作用 自由落体运动位于必修一运动学的最后一节，是学生学习完匀变速直线运动规律后学生接触到的第一个较为简单的运动。上接接匀变速直线运动的规律，下接相互作用——力，是前面运动学知识的巩固和运用，更是后面动力学的基础，所以本节起到了承上启下的作用。
【学生学情分析】
学生的思维基础 形象思维占主导，抽象思维较薄弱，但具备一定的逻辑思维和建模能力。
学生的知识基础 学生已具备匀变速直线运动等知识。
学生的能力基础 能够对简单的运动学题目进行基本分析和处理，已经掌握打点计时器的使用，会使用打点计时器简单分析物体的运动规律。
学生的认知困难 较多同学错在错误认知：重的物体下落的比轻的快。
【核心素养目标】
物理观念 了解自由落体运动的概念和规律，能够解释简单的自由落体运动，能利用规律解决生活中的一些实际问题（如用刻度尺测量人的反应时间）
科学思维 知道伽利略关于石块下落快慢的推理过程所用的演绎推理；对亚里士多德的错误观点敢于提出质疑和创新；通过对“空气阻力对物体下落快慢的影响”的探讨，掌握忽略次要因素，抓住关键因素的思想，了解模型建构方法。
科学探究 能提出关于物体下落快慢影响因素的假设，通过自由落体运动探究过程的体验，掌握自由落体运动规律，了解思想实验方法，培养学生的科学论证能力。
科学态度与责任 通过“重力加速度测量的”实验活动，培养学生的实验探究能力和质疑创新能力，形成严谨和实事求是的科学态度；通过物理学史的学习和伽利略对亚里士多德的批判，让学生知道，在科学研究的道路上要怀有批判意识和批判思维，从而形成自己的科学态度与责任。
【教学重点】自由落体运动的性质和规律。
【教学难点】从所记录的实验数据中分析处理数据的原理和方法，由实际物体的下落实例，过渡到理想的自由落体模型的思想方法，理解自由落体运动是理想化模型。
【教学方法】
教法 演示法 对于一些实验现象不是很明显、且操作有困难的实验，教师可以演示给学生观看，学生可以通过观察更直观的感受实验现象的变化，从而达到教学效果。
实验法 物理学是一门以实验为基础的课程，而物理实验是教学的重要内容和手段。本节课是通过大量实验来让学生直观的了解波的相关物理特性。
讲授法 讲授法是所有教学方式中使用最广泛的，通过讲授的方式，可以更加突出本节课的重难点，也可以串联本节课的教学内容，让学生更能理解知识。
学法 在教师的指导下通过实验、培养学生观察、分析、探究问题的能力、从实验中掌握科学研究方法。并利用已有的知识基础、将理论联系实际、并从直观现象中体会学习的乐趣，加强对学生发散思维的训练，从中形成良好的探究精神和科学素养。
教学用具 饭卡、A4纸、牛顿管、羽毛、铁片、打点计时器、纸带、电源
【教学过程设计】
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
课 堂 导 入 新课导入： 邀请学生上讲台完成“抓饭卡”小游戏 教师提问：为什么该同学不能抓到饭卡（或每一次都抓到饭卡） 认真观察 思考并回答问题 通过此种方式可以把学生的注意力转移到课堂上来，吸引学生的兴趣的同时又引入了本节课的内容。
落 体 运 动 自 由 落 体 运 动 展示图片： 教师提问： 以上图片有何共同特征？ 教师总结： 落体运动的概念 教师提问： 下落的物体有快有慢，轻的物体和重的物体谁下落的快 演示实验： 将黑板擦和A4纸放置同一高度静止释放； 将一半A4纸揉成团和另一张完整的A4纸放置同一高度静止释放。 教师提问： 影响物体下落快慢的因素有哪些？ 教师讲解： 亚里士多德：重的物体下落的快 伽利略理论：下落的一样快 伽利略实验：比萨斜塔实验 牛顿管实验（或牛顿管实验视频） 根据实验得出自由落体运动概念：物体只在重力作用下，从静止开始下落的运动 自由落体运动的条件 观察图片 学生回答： 物体都是向下的运动 学生回答： 重的物体下落的较快 观察两次演示实验（两次实验哪个物体先落地）： 黑板擦先落地 半张A4纸团先落地 学生回答： 形状、大小、体积、物体与空气的接触面积、空气阻力... 认真听讲，跟随教师感受逻辑推理的魅力 观察实验并回答问题 通过图片的展示，让学生了解落体运动，为自由落体运动的学习做铺垫。 学生通过观察生活常见的现象，得出重的物体下落的比轻的物体快的错误观点。接着通过两个演示实验，得到一个矛盾的结果，此结果和学生的原有认知形成冲突，激起学生探究的欲望：到底谁下落的快？ 学生通过观察实验后，对教师提出的问题做出解答，不再局限于物体的质量而是进行了深度思考，借机培养学生的证据意识、质疑和创新精神。同时让学生了解物理学史的同时，感受科学家们对真理探索的艰辛，形成实事求是的科学态度。 物理规律并不只是通过简单的观察得来的，而是需要经过理论和实验的双重考验才能屹立不倒。伽利略这种逻辑推理与实验相结合的方法，为物理学的研究奠定了基础。 通过实验，让学生直接根据实验观察得出自由落体运动的概念和条件。结合现实条件，得出自由落体运动是理想化模型，从而培养学生科学思维中的模型的建构能力。
自由落体运动的规律 小组合作： 不同小组选用质量不同的钩码在连接纸带时静止下落，实验结束后观察轨迹，并计算各自小组钩码下落的加速度。 对学生实验过程进行实时投屏和展示（正确操作和错误操作），并将各个小组的数据处理结果进行对比，最终引导学生得出结论。 教师用tracker软件以图像和函数的形式，展示自由落体运动的规律。 完成实验和数据处理 实验结论：钩码做匀加速直线运动，加速度大小几乎不变 观察图像和函数 在完成教学目标的同时，又在小组实验过程中培养了学生的合作探究能力和实验操作能力，逐步培养学生的科学探究能力，从而顺应新时代的育人要求。 此种以图像和函数的形式直接让学生得出自由落体运动的规律以及重力加速度的大小。
自由落体加速度 根据实验结果得出自由落体加速度的概念和特点。 根据本节课所学，结合一般的匀变速直线运动，自行推导自由落体的速度、位移与时间的关系式 在推导的过程中逐步培养学生的科学推理能力。
课 堂 小 结 在课堂结束前利用自由落体运动的知识解释为什么抓不到饭卡以及高考抛物的危害。 带领学生回顾本节课知识点及概念，帮助学生建立联系。 计算该同学的反应时间 整理知识思维导图。 利用本节课所学能够学以致用，走向生活。 学生通过回顾本节课所学知识，将所有知识点串联起来，形成自己的知识体系和脉络。
作 业 布 置 练习与应用1、2、3 用现有仪器测量自己的反应时间 巩固练习 拓展思维 物理源于生活，也应走向生活，学会不仅要掌握书本上的知识，还要有一定的基本技能。
【板书设计】