時(shí)間與位移教學(xué)設(shè)計(jì)

鄭陽(yáng)民

學(xué)情分析：初中階段學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了與運(yùn)動(dòng)相關(guān)的基礎(chǔ)性的物理知識(shí)，經(jīng)過(guò)前面知識(shí)的學(xué)習(xí)學(xué)生對(duì)于機(jī)械運(yùn)動(dòng)也有了一定的了解，但深入性的學(xué)習(xí)還未開(kāi)展。

教學(xué)目標(biāo)：

知識(shí)與能力：引導(dǎo)學(xué)生理解時(shí)刻和時(shí)間間隔、路程和位移、矢量和標(biāo)量的基本概念，并知道位移和路程的不同;能用直線坐標(biāo)系的坐標(biāo)和坐標(biāo)變化來(lái)表示直線運(yùn)動(dòng)的物體的位置和位移。

過(guò)程與方法：創(chuàng)設(shè)情境實(shí)例，使學(xué)生掌握能夠用形象化的方式理解抽象問(wèn)題;能夠運(yùn)用坐標(biāo)來(lái)清楚準(zhǔn)確呈現(xiàn)相關(guān)物料概念。

情感態(tài)度與價(jià)值觀：通過(guò)本節(jié)課的學(xué)習(xí)，使學(xué)生了解物理學(xué)科和生活的密切聯(lián)系，理解物理學(xué)科的現(xiàn)實(shí)意義;幫助學(xué)生形成科學(xué)的價(jià)值觀。

教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)：位移和路程的區(qū)別與聯(lián)系，標(biāo)量和矢量在計(jì)算方法上的差異。

教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)：

（一）導(dǎo)入新課

同學(xué)們，從周一到周五，每天我們幾乎都在一條固定的路線上下學(xué)。那么，你有沒(méi)有關(guān)注過(guò)這些問(wèn)題：你什么時(shí)間離開(kāi)家門？路上花費(fèi)了多長(zhǎng)時(shí)間？路線是怎樣？到校時(shí)間呢？你能否最終準(zhǔn)確描述一下你的整個(gè)上學(xué)運(yùn)動(dòng)過(guò)程呢？這些與我們今天的學(xué)習(xí)內(nèi)容密切相關(guān)，就讓我們一起走進(jìn)今天的學(xué)習(xí)內(nèi)容《時(shí)間與位移》。

（二）學(xué)習(xí)新課

知識(shí)點(diǎn)一：時(shí)刻和時(shí)間間隔

問(wèn)題引領(lǐng)：1.認(rèn)真閱讀教材，列舉關(guān)于時(shí)間和時(shí)刻的說(shuō)法有哪些？

2.仔細(xì)觀察教材第14頁(yè)圖1.2—1，嘗試怎樣在時(shí)間軸上來(lái)準(zhǔn)確表示時(shí)間？

3.結(jié)合所學(xué)思考：時(shí)刻和時(shí)間有什么區(qū)別？

學(xué)生小組討論：仔細(xì)閱讀“時(shí)刻和時(shí)間間隔”，結(jié)合問(wèn)題來(lái)自主學(xué)習(xí)。

活動(dòng)結(jié)束后，來(lái)讓學(xué)生總結(jié)回答。（教師注意及時(shí)引導(dǎo)和評(píng)價(jià)）

對(duì)上述問(wèn)題進(jìn)行總結(jié)，師生共同得出結(jié)論：

1.物體的運(yùn)動(dòng)總是伴隨著時(shí)間和空間而進(jìn)行。

2.在表示時(shí)間的數(shù)軸上，時(shí)刻表示一個(gè)點(diǎn)，而兩個(gè)點(diǎn)之間（即兩個(gè)時(shí)刻之間）對(duì)應(yīng)的線段表示時(shí)間間隔，簡(jiǎn)稱時(shí)間。

3.時(shí)刻是指某一瞬時(shí)，時(shí)間是時(shí)間間隔的簡(jiǎn)稱，指一段持續(xù)的時(shí)間間隔。兩個(gè)時(shí)刻的間隔表示一段時(shí)間。

練習(xí)鞏固：2003年10月我國(guó)成功地進(jìn)行了首次載人航天飛行。10月15日09時(shí)0分，“神舟”五號(hào)飛船點(diǎn)火，經(jīng)9小時(shí)40分50秒至15日18時(shí)40分50秒，宇航員楊利偉實(shí)現(xiàn)了中國(guó)人在太空中行走，并展示中國(guó)國(guó)旗和聯(lián)合國(guó)旗，再經(jīng)11小時(shí)42分10秒至16日06時(shí)23分，飛船在內(nèi)蒙古中部地區(qū)成功著陸。在上面給出的時(shí)間或時(shí)刻中，哪些指的是時(shí)間，哪些又指的是時(shí)刻？

知識(shí)點(diǎn)二：位移和路程

隨著當(dāng)前人民生活水平的提高，驢友探險(xiǎn)性活動(dòng)越來(lái)越多，但是在這樣的活動(dòng)中，我們經(jīng)常聽(tīng)到這樣的報(bào)道，那就是有些人常常迷路，甚至因此受傷甚至喪生.究其原因很多人都是因?yàn)樵诓淮_定方位的地區(qū)無(wú)法搞不清這三個(gè)問(wèn)題：我在哪里？我要去哪里？選哪條路線最佳？

實(shí)際上這三個(gè)問(wèn)題涉及三個(gè)描述物體運(yùn)動(dòng)的物理量：位置、位移、路程。下面我們就來(lái)具體了解相關(guān)知識(shí)。提出問(wèn)題：位置、位移、路程它們有什么不同？請(qǐng)同學(xué)們結(jié)合教材弄明白這幾個(gè)問(wèn)題。

小組活動(dòng)：在各組發(fā)表自己的看法，對(duì)幾個(gè)概念進(jìn)行討論。在討論成熟后由小組代表回答。

達(dá)成共識(shí)：

1：位移是矢量，有向線段的長(zhǎng)度表示其大小，有向線段的方向表示位移的方向。

2：質(zhì)點(diǎn)的位移與運(yùn)動(dòng)路徑無(wú)關(guān)，只與初位置、末位置有關(guān)。

3：位移與路程不同，路程是質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)軌跡的長(zhǎng)度，路程只有大小沒(méi)有方向，是標(biāo)量。

學(xué)以致用：在一條直線跑道上.每隔5 m遠(yuǎn)放置一個(gè)空瓶子.運(yùn)動(dòng)員進(jìn)行折返跑訓(xùn)練.從中間某一瓶子處出發(fā).跑向最近的空瓶子將其扳倒后返回再扳倒出發(fā)點(diǎn)處的第一個(gè)瓶子.之后再折返扳倒前面的最近的瓶子.依次下去.當(dāng)他扳倒第6個(gè)空瓶子時(shí).他跑過(guò)的路程多大？位移是多大？

知識(shí)點(diǎn)三：矢量和標(biāo)量

提出問(wèn)題：位移是矢量，路程是標(biāo)量。那它們有什么相同點(diǎn)和不同點(diǎn)呢？說(shuō)說(shuō)矢量和標(biāo)量的算法上又有什么不同呢？

小組討論：仔細(xì)閱讀教材內(nèi)容，相互討論，得出結(jié)論。

師生小結(jié)：

1既有大小又有方向的物理量叫矢量，只有大小沒(méi)有方向的物理量叫標(biāo)量。

2位移是矢量，只與始末位置有關(guān)而與路徑無(wú)關(guān)，而路程與路徑有關(guān)。

3兩個(gè)標(biāo)量相加遵從算術(shù)加法的法則。

知識(shí)點(diǎn)四：直線運(yùn)動(dòng)的位置和位移

提出問(wèn)題：在同一直線中如何利用坐標(biāo)表示出物體的位移，如何進(jìn)行計(jì)算？

老師請(qǐng)學(xué)生回答問(wèn)題并小結(jié)：

從上面圖中我們看出，物體沿直線運(yùn)動(dòng)由B運(yùn)動(dòng)到A時(shí)其位移即為XA-XB=4m，由A運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)時(shí)的位移即為XO-XA=-2m。

（三）鞏固提升

1、關(guān)于時(shí)刻和時(shí)間，下列說(shuō)法正確的是（）

A、時(shí)刻表示時(shí)間極短，時(shí)間表示時(shí)刻較長(zhǎng)

B、在時(shí)間軸上時(shí)刻對(duì)應(yīng)點(diǎn)，時(shí)間對(duì)應(yīng)線段

C、作息時(shí)間表上的數(shù)字均表示時(shí)間

D、1min只能分成60個(gè)時(shí)刻

2、以下說(shuō)法正確的是（）

A、兩個(gè)物體通過(guò)的路程相同，則他們通過(guò)的位移也一定相同

B、兩個(gè)物體通過(guò)的位移相同，則他們通過(guò)的路程也一定相同

C、一個(gè)物體在某一方向上運(yùn)動(dòng)中，其位移大小可能大于所通過(guò)的路程

D、如物體做單方向的直線運(yùn)動(dòng)，位移的大小就等于路程

3.一輛汽車從A點(diǎn)出發(fā)，向東行駛了40km，到達(dá)C點(diǎn)，又向南行駛了30km到達(dá)B點(diǎn)，在此過(guò)程中它行駛的路程是多少？它的位移的大小和方向又如何？

（四）課堂小結(jié)

時(shí)間和時(shí)刻這兩個(gè)概念是同學(xué)們很容易混淆的，同學(xué)們要掌握時(shí)間坐標(biāo)軸.在時(shí)間軸上，用點(diǎn)表示時(shí)刻，用線段表示一段時(shí)間間隔。位移和路程是兩個(gè)不同的物理量，位移是用來(lái)表示質(zhì)點(diǎn)變動(dòng)的，它的大小等于運(yùn)動(dòng)物體初、末位置間的距離，它的方向是從初位置指向末位置，是矢量;而路程是物體實(shí)際運(yùn)動(dòng)路徑的長(zhǎng)度，是標(biāo)量。只有物體做單向直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，其位移大小才和路程相等，除此以外，物體的位移的大小總是小于路程.找位移的最好辦法是從初位置到末位置間畫(huà)有向線段.有向線段的方向就是位移的方向，有向線段的長(zhǎng)度就是位移的大小。時(shí)刻對(duì)應(yīng)位置，時(shí)間對(duì)應(yīng)位移.在位置坐標(biāo)軸上，用點(diǎn)來(lái)表示位置，用有向線段來(lái)表示位移。

教學(xué)反思：本節(jié)課內(nèi)容是《運(yùn)動(dòng)的描述》這一專題教學(xué)中最為基礎(chǔ)、且最重要的概念學(xué)習(xí)階段，是學(xué)生們學(xué)好后面知識(shí)的重要保障。在本節(jié)課教學(xué)中，注重落實(shí)新課改的要求，創(chuàng)設(shè)學(xué)生能夠理解和參與的情境，切實(shí)關(guān)注學(xué)生的主體地位，教師在此過(guò)程中有效組織和引導(dǎo)，學(xué)生學(xué)習(xí)效率較高，基本完成教學(xué)目的。但是，因?yàn)閷W(xué)生層次的差異性，導(dǎo)致部分基礎(chǔ)好的同學(xué)覺(jué)得內(nèi)容難以滿足其學(xué)習(xí)要求，教學(xué)的層次性安排還需要注意和提升。

參考文獻(xiàn)

[1]普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書(shū)《物理》必修一，人民教育出版社

[2]普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）解讀

（作者單位：福建省泉州市德化縣第一中學(xué)）