《超重和失重》教學設計

梁天立

一、設計思想

物理源于生活高于生活，又歸于生活。在教學活動中，要讓學生把生活中經(jīng)驗、現(xiàn)象進行分析、總結，形成對事物客觀規(guī)律的認識，并且利用這些規(guī)律進行有目的的探索活動。本節(jié)課采取“情景——問題——探究——結論——現(xiàn)象分析”的教學方法，使學生在趣味實驗的激發(fā)中，問題的引領下，形成“要我學”到“我要學”得轉化。通過教學的生活化，用反思、修正、逐層遞進的方式，有效地推動學生學習活動的層層深入，實現(xiàn)《新課標》中“知識來源于生活，服務于生活”的要求。

本設計堅持以“學生為主體”，把“探究”作為本節(jié)課的重點，重視學生知識形成的過程，使學生通過探究，體驗知識形成和獲取的過程、完成對知識的構建，形成技能，同時培養(yǎng)學生創(chuàng)新精神與實踐能力。

二、教材分析

1.課標要求是：“通過實驗認識超重和失重現(xiàn)象”，要求學生能通過一些實驗或具體的活動來了解和體驗超重和失重。理解超重和失重產(chǎn)生的條件與實質。

2.本節(jié)是學生學完牛頓運動定律后，知識的遷移和應用部分，因此本節(jié)是一個比較重要的、典型的應用型知識點。

其一，超重和失重產(chǎn)生原因的分析，要用到牛頓第二定律，這不僅有利于學生鞏固對定律的內容理解，也有助于培養(yǎng)學生分析問題的能力.

其二，這是一個貼近日常生活的實際問題，能激發(fā)學生的學習興趣和體會物理的生活化。

三、學情分析

通過前面對“牛頓第二定律”的學習，學生對物體速度改變條件有一定的認識，但對定律的運用還不是很熟練，需要注意引導學生，將新知識納入舊知識結構，讓學生體會到超重、失重只是牛頓運動定律知識的遷移與應用而已。

學生在學習超重和失重現(xiàn)象時會受到一些前概念的影響，容易把生活中說的有些“超重”與物理學上的超重混為一談，把物理學上的失重誤認為是物體“失去重力”；容易把超重、失重現(xiàn)象的運動學特征與物體的運動方向相聯(lián)系。因此在本節(jié)課教學中利用了實驗探究的方法，讓學生自己觀察、分析得出結論。激發(fā)了學生的學習興趣，提高動手與合作能力，養(yǎng)成透過現(xiàn)象看本質的物理意識。

四、教學目標

L.知識與技能

（1）認識超重和失重現(xiàn)象；

（2）知道產(chǎn)生超重、失重現(xiàn)象的條件；

（3）能夠運用牛頓第二定律解釋超重和失重現(xiàn)象。

2.過程與方法

（1）經(jīng)歷實驗觀察、實例探究討論交流的過程，體驗超重和失重現(xiàn)象。

（2）經(jīng)歷實驗和理論探究過程，體會科學探究的方法，領略運用牛頓運動定律解決實際問題的方法。

3.情感、態(tài)度與價值觀

（1）通過列舉一些身邊的超重失重例子和日常的小實驗，讓學生學會觀察生活，知道科學就在身邊，培養(yǎng)學生對科學的喜愛和興趣。

（2）培養(yǎng)學生思考的習慣，以及通過現(xiàn)在看本質的意識和思維模式。

五、教學重點及難點

1.重點

（1）超重、失重的定義

（2）產(chǎn)生超重、失重現(xiàn)象的條件。

2.難點

（1）產(chǎn)生超重和失重現(xiàn)象的實質；

（2）運用牛頓第二定律對超重和失重現(xiàn)象的實例分析。

六、教學策略與手段

“情景——問題——探究——結論——現(xiàn)象分析”的學生自主探究教學模式。

七、課前準備

1.采用多媒體教學手段，能夠播放視頻，進行幻燈演示

2.分組實驗：彈簧秤懸掛鉤碼實驗

演示實驗：重物，細繩，彈簧秤等，視頻資料，航天員在飛船當中的失重狀態(tài)剪輯錄象。

八、教學過程

（一）聯(lián)系生活，觀察現(xiàn)象、提出疑問

視頻：事先錄制某人乘坐電梯，進入電梯踩在體重計上觀察體重計上數(shù)值； 按下上行按鈕，電梯上升，觀察體重計指針變化；電梯停止后觀察體重計數(shù)值，按下下行按鈕，電梯下降，觀察體重計指針變化，電梯停止，再次記錄體重計上的數(shù)值。

引導學生思考電梯上升下降過程中速度的變化過程，分析速度變化，加速度的大小方向與體重計上變化之間的關系。

（二）交代概念，分析原因、總結規(guī)律

課件交代超重與失重的概念，分析超重與失重產(chǎn)生的前提條件，運用牛頓定律解釋超重與失重現(xiàn)象產(chǎn)生的原因，并總結規(guī)律

（三）生活現(xiàn)象的猜測與驗證

體會實驗（學生分組實驗）用細線慢慢拉起鉤碼和用細線快速拉起鉤碼，學生分組實驗看到現(xiàn)象并討論原因。記錄觀察現(xiàn)象：鉤碼靜止時、緩緩上升、緩緩下降時彈簧秤讀數(shù)基本不變；突然上升時，彈簧秤的讀數(shù)變大； 突然下降時，彈簧秤的讀數(shù)變小。

解釋現(xiàn)象原因：鉤碼靜止時、緩緩上升、緩緩下降時彈簧秤讀數(shù)基本不變，此時讀數(shù)為鉤碼對彈簧秤的拉力，等于鉤碼的重力；突然上升時，彈簧秤的讀數(shù)變大，說明此時拉力大于鉤碼的重力；突然下降時，彈簧秤的讀數(shù)變小，說明此時拉力小于鉤碼的重力。

這種物體對支持物的壓力（或對懸掛物的拉力），大于物體的重力的現(xiàn)象，稱為超重現(xiàn)象。

學生分組實驗：用彈簧秤、鉤碼、體重計動手設計實驗體會和感知一下超重與失重現(xiàn)象。最后討論主題、強化記憶：在什么樣運動情況下出現(xiàn)超重與失重現(xiàn)象？此時物體運動狀態(tài)到底如何？

思考題：

① 物體的超重和失重是取決于什么？

猜想：可能與運動快慢有關？可能與運動方向有關？可能與物體的加速度有關？

② 水平方向存在加速或減速運動會產(chǎn)生超重和失重現(xiàn)象嗎？

教師總結：

超重與失重產(chǎn)生的條件取決于加速度的方向。加速度方向向上則物體處于超重，加速度方向向下則物體處于失重。

教師引導整合

教師在交流問題中，抓住主要問題，在什么樣運動情況下出現(xiàn)超重和失重現(xiàn)象？進行引導。

師：據(jù)學生交流評價和達成的共識，依次完成板書如下：

師生達成共識：物體處于超重還是失重狀態(tài)，僅由豎直方向加速度決定，與物體速度方向無關。

過渡語：我們從運動學的角度分析了，豎直方向存在加速度，物體會產(chǎn)生超重與失重現(xiàn)象。超重與失重現(xiàn)象是不是物體的重力發(fā)生了變化呢？我們能否根據(jù)掌握的運動規(guī)律來探究出現(xiàn)超重與失重現(xiàn)象的本質呢？

（四）反饋應用 鞏固知識

教師提出問題：楊利偉會不會帶著臺秤和彈簧秤到宇宙飛船上去測物體的質量呢？

實例1：觀看錄像“航天員楊利偉在飛船當中的失重狀態(tài)剪輯”。

實例2：談談我們平時乘電梯時有何感受，并試著解釋。

（五）作業(yè)、分析生活現(xiàn)象