2. 位置变化的描述——位移教案3

高中物理必修一第一章《运动的描述》

第二节“时间和位移”教学设计

学习任务分析

“时间和位移”是普通高中物理教材必修一中第一章运动的描述第二小节的内容。本节介绍描述质点运动的时刻、时间间隔、路程、位移、矢量等概念的含义和区别。

本节课是在上节课建立了质点概念的基础上初步建立位移的概念，并结合上一节坐标系的知识学会在一维坐标系中计算矢量的大小。

从整个教材看，本章主要解决的基本问题是“我们应该如何描述运动”。而这一节学习的两个概念时间和位移是描述运动的基本概念。它们的学习为我们以后学习速度和加速度等概念打下了基础。同时，引入概念更加科学的描述物质世界作为物理学的一种基本方法，在本章中也多次用到。

学习者分析

本课的授课对象是浙江省衢州市杜泽中学高一（2）班的学生。是刚进入高中阶段学习的学生。学生在初中从未涉及到矢量，虽然学习过速度，但不明确它的方向，没有矢量意识。

高中生已经有了一定的抽象思维能力，但是并没有在生活中明确区分时间间隔和时刻的习惯。

高中学生往往以住校生为主，其家庭住址离学校大多数都有一定的距离，在无意识中已经形成了家里到学校有多远的初步概念，这个概念其实就是位移的前概念，但是这个概念往往和回家的时间，公交车的车费等混淆。可以尝试引导学生理清生活中的问题而帮助学生建立位移的概念。

学生已经学习了质点、参考系、坐标系的概念，这个概念为本节课的学习奠定了基础。

教学重难点

教学重点：

１．时间间隔和时刻的概念以及它们之间的区别和联系。

２．位移的概念以及它与路程的区别。

教学难点：

1．

理解位移的概念，会用有向线段表示位移，会进行一维情况下的矢量运算

教学目标

知识与技能

（1）了解时刻与时间间隔的区别和联系，会识别时间间隔和时刻。

（2）理解位移的概念，知道位移是矢量，会用有向线段表示位移的大小和方向。

（3）知道矢量与标量运算的差异，会进行一维情况下的矢量运算。

过程与方法

（1）观察日常生活，从中提出问题并形成物理概念。

（2）经历用物理学知识解决实际问题的过程。

情感态度与价值观

（1）尝试在日常生活中提出问题并做出自己的解释。

(2) 通过用物理知识准确描述质点位置的变化，体验物理的“准确美”。

教法与学法

教法：以探究讨论法为主轴，结合交流合作等教学方法，以计算机媒体展示等教学手段使学生积极的参与到课堂中来。

学法：运用发现式的学习方法。学生通过与教师和同学的互动和对话，使自己的主体性能动性得到提升。

教学用具

多媒体播放设备、投影仪。

教学过程

导入：提问一个走读生，今天上学的时候是什么时间离开家的？在路上用了多长时间？怎么走的？什么时间到校的？

设计思路：借助一个真实的生活情景，让学生进入学习状态。让学生自己提供一些关于时间的信息供大家思考讨论。

讲授新课

一、时间间隔与时刻

提问：刚才那位同学的描述中，有哪些关于时间的信息，这些信息的内涵都一样吗？

学生思考并得出自己的结论。

设计思路：让学生自己去体会生活中我们关于时间的描述其实有两种不同的内涵，有时是一段时间间隔，有时是某个时刻。

探究活动：让从学校的冬季时刻表中找出三个以上关于时间的信息，并把它们标注在旁边的时间轴上。

冬春季

预备铃

第一节

第二节

大课间

第三节

第四节

预备

第五节

第六节

第七节

晚饭

学生自主独立完成时间信息的抽取和在数轴上标注。教师巡视教师，可以对部分学生单独指导。学生完成后，把一些学生画的数轴拿到投影仪上展示，并要他自己讲出所表示的信息的意义。通过学生所标注的信息，师生共同总结出：在时间轴上“点”表示“时刻”、“线段长度”表示“时间间隔”。

设计思路：放入学校的时刻表让学生了解到物理知识其实就在我们的生活中，让课程与学生的生活实际相联系，也满足新课程的要求。从学生画图和让他们总结出时间间隔和时刻反映在数轴上分别对应一段线段和一个点，体现发现式的教学方法。并且也可根据学生的作图和总结对知识目标一是否达到做出评价。

二、路程与位移

过渡：我们前面从一位走读生的上学经历中明确了时间间隔和时刻的概念。可是我们班大多数同学都是住校生，家离学校都有一段距离。可是自己的家里学校到底有多远呢？

探究活动：让学生分四人小组讨论，是谁的家离学校远一点。选出一个代表回答。让学生讲出四人中家离学校最远的是谁？并说出他们小组得出这个结论的理由。让同学相互评价对方得出这个结论的方法合理不合理。

设计思路：位移对于学生是一个全新的概念，一个物理概念的引入一定要讲清楚引入的原因。7：20 8：00—8：45 8：55—9：40 9：40—10：10 10：10—10：55 11：05—11：50 13：40 13：50—14：35 14：45—15：30 15：40—16：25 17：30—18：10

活动的目的在于让学生在思考如何描述自己从家里到学校这段位置变化时，提供一个智力背景，让学生去发现问题。并尝试自己去解决问题。活动中让学生相互评价，体现合作学习的教学方法。并从学生的讨论和回答中实现过程目标一。

对学生的活动进行鼓励性评价，不用比较出谁的方法最好。

过渡：同学们刚才讲的都有道理，那么有没有一个明确的概念来描述自己的家到学校这两个位置的距离呢？我们来看看下面一幅图。

提问：从北京到重庆有几种走法，这些走法有什么不同，又有什么是相同的呢？

引导学生阅读课本上的图片。尝试在中体会路程与位移的不同，并理解得出位移概念的必要性。并初步得出位移的概念。

设计思路：在上面的活动后再进行书上图片的阅读，学生会带着目的去学习位移这个概念。有助于学生对位移概念的理解。

探究活动：对位移概念的应用。

教师：同学们我们初步得出了位移的概念，那先在我们能否判断谁的家里学校最远呢？我们来看下面一幅图。并回答以下问题：判断上面六个地点中那个离学校最远？庙前和东坑口离学校差不多，可以说庙前和东坑口到学校的位移一样吗？请一位云溪的同学和莲花的同学说说看，实际情况从学校出发谁先到家的？（发给学生每人一张如下的地图。）

在解决问题的过程中师生共同总结出位移和路程的差异：

1：位移是矢量，有向线段的长度表示其大小，有向线段的方向表示位移的方向．

2：质点的位移与运动路径无关，只与初位置、末位置有关．

3：位移与路程不同，路程是质点运动轨迹的长度，路程只有大小没有方向

设计思路：学生得到位移概念后肯定对刚才的问题有了新的解决办法。给出新的问题让他们去解决一方面满足他们利用新知识解决问题的需要，对他们学习的积极性有提高作用。最重要的是在解决问题过程中他们会发现新的问题：位移的矢量性。我们可以在这个问题下帮助学生加深对位移概念的理解。并从学生们的回答评价知识与技能目标二和过程目标二。

上面的活动中，学生从生活中发现问题，学习了新知识了后又用新知识去解决问题。整个过程中知识来源于生活经验，又可以指导学生从生活经验中提取和总结出新的知识，这样的过程就是为了突破本节课的难点而设置的。

过渡：同学们了解位移和路程的差别，我们发现现实生活中位移和路程对我们都有一定的作用。但是我们一定要明确它们是两个不同的物理量，最大的分别是位移是矢量而路程是标量。我们知道路程的运算满足简单的代数加减法则，那么位移呢？

题目：一位同学从操场中心Ａ出发,向北走了40 m,到达C点,然后又向东走了

30 m,到达B点。用有向线段表明他第一次、第二次的位移和两次行（即代表他的位置变化的最后结果的位移），三小各是多少？

（只要求学生产生矢量的运算和标量不一样。不量的运算法则。要求学生画图。）

设计思路：只要求学生产生矢量的运算和标量不一样。不要求得出矢量的运算法则。要求学生画图的目的是让学生多一些关于位移运算的直观体会。

从上面得出矢量的运算不满足代数加减法则。

三、直线运动的位移

过渡：我们从上面的例子中得出矢量的运算不能简单的相加减。本章我们主要学习直线运动，那直线运动中的矢量我们应该怎么样描述呢？

题目：物体沿直线运动，A位置坐标为X1=3m，B时刻的位置坐标为X2=-2m，尝试在同一坐标轴上表示出这个两个位置。并且用数学式表示出从A置到B位置的坐标变化，和从B位置到A位置的坐标变化。

独立完成例题。

要求得出矢走的合位移个位移的大

得出结论：

Δx=x2-x1

教学调控：教师可以先不用告诉学生这就矢量运算法则。学生运用数学知识去解决这个问题。教师走下讲台观察全班学生的完成情况。如果学生数学知识较好，能轻松完成这个任务，教师可以引导学生进一步的思考：两次运算结果的绝对值相等是为什么？符号相反又是为什么？当然，如果学生完成比较吃力可以考虑在以后的教学中再讨论这个问题。

设计思路：从在衢州地图上利用位移确定谁的家更远到具体的例题中用画图法求位移再到最后得到一维情况下位移的公式。这是一个由具体问题到抽象到数学公式、由特殊到一般的过程，这样的设计符合科学探究的一般过程，实现过程目标。

练习反馈：

课堂练习：完成课后习题1、2、3 课后练习：完成课后习题4（对知识技能目标三的评价）

选择完成：什么时候路程和位移的大小相等？举例说明理由。生活中用这样的情况多吗？

板书设计：

一、时间间隔与时刻

二、路程与位移

位移：从物体运动的起点指向运动的终点的有向线段。（有大小，有方向是一个矢量）

三、直线运动的位置和位移。

Δx=x2-x1