教材分析
教材把自由落体运动作为初速度为零、加速度为a=g的匀加速直线运动的特例来处理,没有另外给出自由落体运动的公式,这体现了物理学从简单问题入手,用理想化的方法处理实际问题的方法。研究自由落体运动时,给出了频闪照相机的照片,但没有作定量的详细分析,只要求从图上看出物体越落越快,物体作加速运动即可。教材为了简便,援引伽利略的研究结果,直接给出了自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动,重力加速度的讲述,也比较适合学生的思维习惯,根据实验在同一地点,从同一高度同时自由下落的物体,同时到达地面的事实。由知它们的加速度必相同,所以本节课的重点和关键是做好实验和推理分析。
学情分析
学生已经初步掌握了平均速度、瞬时速度、加速度的概念,并用电磁打点计时器研究过匀速直线运动和匀变速直线运动,同时对物理学中的理想模型有了一定的认识,具备了初步的逻辑思维能力和运用控制变量的研究方法。
落体运动在自然界中是比较常见的,学生既熟悉又比较陌生。要从实际的落体运动出发,总结得出理想情况下的落体运动的规律,需要通过实验、分析,提示出物体只在重力作用下的落体运动的实质。自由落体运动是一种理想化的运动,在一定条件下实际的落体运动可以看作自由落体运动。学生掌握了落体运动的规律后,也能解决一些实际问题。
设计思路
自由落体运动在教材中是作为初速度为零,加速度为g的匀变速直线运动来安排的,如果教材处理得当,对巩固所学知识,进行科学态度和科学方法教育,培养学生灵活运用已有知识解决实际问题,根据实验探求规律的能力等都是极为有利的,本节课在教学设计时突出以下几个特点:
1.重视实验:整节课由多个演示实验、1个小实验组成,通过实验设疑、解疑、探求规律,又通过实验巩固所学的知识,充分体现了物理是以实验为基础的学科,体现科学实验是揭示自然规律的重要方法和手段。
2.重视多媒体辅助教学手段的运用:运用多媒体展示直观的自由落体实例,再现伽利略对自由落体运动的研究过程,给出自由落体的最新科学证实等,多媒体手段的运用可提高课堂教学的效率。
3.注重对学生进行物理学研究方法的教育:本节课从教学目标的制定,到教学内容的安排与讲述,都在这一方面进行了一些有益的尝试。
4.充分发挥学生的主体作用:通过实验探索、设问点拔,创设问题情境,引导学生积极参与,激发学习兴趣,活跃课堂气氛,调动学生的学习积极性,使学生始终保持积极探索的学习心态。
5.层次分明:这节课的程序是:(1)通过对生活经验的分析及实验观察,说明实际的落体运动受多种因素的影响;(2)正确地提出问题,研究在真空条件下的落体运动,以及在实际中如何近似地满足自由落体的条件;(3)揭示自由落体运动的性质,研究在真空条件下落体运动的加速度,探求自由落体运动的规律。