_向心加速度教学设计学情分析(1).pdfVIP

高中物理向心加速度 学情分析 “向心加速度”作为人类认识史上最难建立的概念之一，极为抽 象，对学习者的思维品质要求很高。高中阶段是培养学生抽象思维能 力和实验探究能力的重要时期，高一学生已经开始从具体的形象思 维向抽象逻辑思维过渡。学生在学习了直线运动、匀变速曲线运动后， 初步了解匀速圆周这一 “简单、和谐又普遍”的运动形式，并且学习 了描述匀速圆周运动快慢的物理量，“运动与相互作用”的物理观念 在学生的思想中日臻完善。 正如刚才所言，关于向心加速度的引入，我想把教材中的 “窗” 设计制作成一扇 “门”，不采用传统教材中动力学的观点引入，而是 顺承运动学思想脉络，由加速度定义式出发直接研究匀速圆周运动的 加速度。就像必修1教材的安排，我们也是先研究运动再学习力，这 符合学生的学习习惯和逻辑认知规律，具有一般性和普遍性，也有利 于学生更透彻的理解圆周运动的加速度概念。好是很好，但有相当的 难度，这是教材规避这种讲法的原因。 学生在学习中，考虑会有三方面的学习障碍：首先，关于矢量运 算法则，高一学生数学中相应的向量运算还未学习。学生掌握较好的 是直线上矢量加减和共点矢量互成角度的合成，不共点矢量平移和互 成角度的相减运算只在平抛运动才刚接触；其次，学生在生活中有各 种圆周运动的生活体验，但缺少关于向心加速度的经验和感受，数形 结合和数理结合解决问题的能力还在提高；还有，极限思想虽已反复 渗透在运动学的学习中，但结合矢量运算、微元法近似等推导还是有 难度。 效果分析 整节课上下来，所有预设都顺利完成，没有遇到任何障碍，前期 预想和担心的难点突破都超乎寻常的顺畅达成。这得益于精心严密的 课堂预设，也归功于和我一起合作的学生。 青岛二中正高级教师邢洪明老师在评课时给我很大的鼓励：这节 课极大地突出了学生主体地位，实现了优质的问题引领，完成了高质 量的科学探究，是一堂概念建立清晰、 师生互动充分、思维培养有 效、融合先进技术的成功的研究课。 教材分析 本节课是围绕“向心加速度”展开的一次主题探究活动。教材的 处理对向心加速度引入是从运动和力的关系的讨论开始的，基本思路 是：如果物体不受力，它将做匀速直线运动→圆周运动不是直线运动， 沿圆周运动的物体一定受力→匀速圆周运动的物体，受力方向如何？ →实例：地球绕太阳，地球受力方向；细绳拉小球在光滑水平面做圆 周运动，小球所受的合力方向→合力指向圆心→加速度指向圆心→直 接给出向心加速度的两种表达式。教材用力推出加速度，是用迂回的 方法避开难点，减低难度，让所有学生掌握向心加速度。但正如教参 所言，这样的方法不是很透彻，所以教材对学有余力，关注严谨的物 理量关系的一些同学又设置了一扇 “窗”，让学生从矢量状态下了解 速度变化量与加速度之间的关系。那我的想法是把这扇能只能洞看世 界的“窗”设计制作成一扇能够阔步迈入的 “门”。 新教材调整了《向心加速度》和《向心力》的编写顺序，将《向 心加速度》放在了 《向心力》学习之后，更加易于向心加速度的概念 理解。新教材用“天宫二号空间实验室”做匀速圆周运动这个具体实 例进行情境化引入，分析物体做匀速圆周运动其加速度一定不为0， 从而引入向心加速度的学习，完善了物理观念中运动观念的建立。接 下来教材承接上一节向心力的研究，运用牛顿第二定律，从“力推知 加速度”的思路得出匀速圆周运动的加速度的方向和大小，完成了向 心加速度的概念建立和探讨，也为后续研究生活中的圆周运动筑牢理 论基础。这样做降低了学习难度，也加深了学生用相互作用观念看世 界的认识。当然，对于学有余力并且乐于关注物理量之间关系及推理 的同学，教材特别设计了“拓展学习”来推导向心加速度的方向和大 小，从加速度定义入手，运用科学思维方法科学论证向心加速度，通 过了解矢量状态下速度变化量和加速度之间的运动学联系，使学生更 加透彻的理解匀速圆周运动加速度的概念，在这里既有精确性和近似 性的对比，又有抽象性和形象性的统一，完美的体现了科学思维推理 与科学探究的特征，学生在过程中能够提升推理能力、批判性思维能 力和交流能力、运用数学能力解决物理问题的能力，在探究中铸就学 生的尊重事实、善于质疑的科学态度，非常有益于物理学科核心素养 的培养。 向心加速度