学生实验公开课教学设计模版

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实验：探究小车速度随时间变化的规律教学设计

教学内容特点分析：

本节是一个学生探究实验，主要研究小车在重物的牵引下运动的特点，探究小车的速度随时间变化的特点。本节课旨在引导学生利用已经掌握的打点计时器进行探究活动，经历科学探究的过程，掌握探究方法，学会如何处理实验数据。前一章节学生已经学习过关于加速度和打点计时器的知识，已经掌握打点计时器的使用方法，会用打点计时器测算速度，本节同样利用打点计时器进行探究。本节虽为探究性实验，但是既复习了前一节打点计时器测速度的知识，又为下一节研究匀变速直线运动的速度与时间做了铺垫，承上启下。强调通过实验探究获得物理规律的学习方式，同时培养了学生用图像处理数据的重要方法。

教学目标：

物理观念层面：

1、能够运用已学的知识来处理问题，利用打点计时器测算物体的瞬时速度

2、由提出的问题设计能够设计合理的实验方案

3、对实验器材的使用，对实验操作能够熟练

4、会处理纸带、实验数据、设计实验表格

4、掌握用图像处理实验数据的方法

科学探究过程与学习方法层面：

1、能够对某一问题提出合理的猜想与假设

2、掌握科学探究的方法，能够自行针对某一物理问题、规律进行探究

3、学会通过对实验数据的处理、规整、分析，发现规律

4、掌握用数学方法解决物理问题，认识到学科之间的联系与互助。

核心素养方面; 1、通过探究小车的运动情况，培养提出问题并能解决问题的能力，培养善于思考问题，综合分析问题，逻辑推导的能力。

2、经历实验数据的处理方法，体会图像的直观明了，培养用科学方法解决

问题，灵活处理的能力，培养实事求是的科学态度。

3、通过对实验探究过程的反思与交流，设计不同的实验方案，培养创新意识

教学重难点：

重点：实验数据的处理，画出速度---时间图像；由图像探究运动规律

难点：引导学生进行实验探究；实验数据的处理及迁移

课时安排：一课时

新课教学：

一、提出问题：探究小车在重物牵引下运动速度随时间变化的规律。

引导学生进行猜想与假设，

对学生的不同的猜想表示肯定和鼓励，可以一一罗列在黑板上，让学生通过探究支持验证各自观点是否正确。

二、猜想与假设：速度随时间递增/递减。

引导：如何设计实验方案探究速度随时间的变化情况？有没有特殊的规律？

学生进行交流与讨论

三、设计实验：

1、如何让小车运动起来？

2、如何测量小车运动的速度？

3、打点计时器的使用应注意哪些问题？

4、实验该如何实施，具体怎么操作？

5、明确所需要的实验器材

提出问题学生讨论交流，设计可行的实验方案。

鼓励学生积极发表各自看法，评估学生所设计实验的合理性。

要求学生整理书写实验方案。

四、进行实验：

实验参考步骤：

1、根据图3.1，组装实验器材。注意使得有滑轮一端伸出桌面，固定好打点计时器。

2、把细绳一端连接在小车上，另一端跨过滑轮，在细绳上挂上适当砝码，使得小车能够在砝码的牵引下运动。

3、纸袋拴在下车上，让小车靠近打点计时器，开启电源，让下车在砝码作用下带动纸袋运动。

4、换上新纸带，重复操作三次。选择其中最为清晰的一条为纸带。

问题1：实验器材组装需要注意什么？

问题2：砝码数量太多太少行不行？同一组实验砝码数量必须一定吗？

问题3：实验前小车应放在木板哪一端？

问题4：先释放下车还是先接通电源？有没有影响？

问题5：一条纸带能充分说明问题吗？

由问题引起学生的思考，总结实验注意事项。

教师巡视学生实验操作过程，进行评估与指正。

五、处理数据：

1、回顾纸带的处理方法，纸带如何选取合适的点

2、应该怎么测量两点间距离？

3、如何测算某点的瞬时速度？

某点瞬时速度：vcxbd

tbd4、如何设计实验数据的表格？

5、记录小车的瞬时速度之后，能不能看出小车的运动规律？

6、为了直观地观察小车速度随时间变化的规律，应该怎么处理？

7、如何由实验数据得出速度---时间图像？用坐标纸画图或是借助电脑

8、如何由实验数据得出速度---时间图像，进一步分析小车速度随时间变化的规律？

由问题导入，让学生学会处理实验数据，学以致用。学会用图像这一直观地数学方法运用于解决物理问题，能够举一反三，用图像来处理实验数据。再根据加速度的概念引导学生发现速度---时间图像中斜率代表的物理意义，加深对速度、速度的变化量和加速度的理解与区分。参考实验数据表格：

位置编号

时间t／s 两点间距x／m 瞬时速度v／m·s-1

0 0

1 0.1

2 0.2

3 0.3

4 0.4

5 0.5

6 0.6

7 0.7

8 0.8

9 0.9

10 1.0

各计数点对应的瞬时速度用平均速度来代替，即

Δx1＋Δx2Δx2＋Δx3v1＝，v2＝，…(T为相邻两个计数点间的时间间隔) 2T2T

x1

0 1 x2

2 x3

3 ●

x4

●

●

●

x5

4 ●

●

●

●

●

●

●●

●

●

●

●

●

●

●●

●

●●

●

●

●

●●5 则：位置1的瞬时速度为v1强调注意△t的的取值

xxn1x1x2，则第n点的瞬时速度为vnn

2t2t六、分析与论证：

1、根据实验数据，在直角坐标系中描点连线，画出v——t图像。

注意：

观察图像上各点的分布规律，将其用光滑的线连接起来。

V m·s-1

2、根据小车的v - t图象是一条倾斜的直线，描述小车速

度

随时间的变化规律。

3、从图像上还能获取哪些信息？

0

t/s 通过对数据的处理进行分析论证，让学生掌握用图像处理实验数据的方法，具备综合分析的能力。

七、交流讨论：

1、实验操作过程中应该注意的问题？

2、实验数据处理的过程体会？

3、图像能否迁移到其他数据的处理？

4、交流本节课的收获与不足之处

通过实验探究和数据处理，交流感想与体会，进一步掌握科学探究的方法。

八、讨论、评估：结果是否理想，什么原因？

小组间相互交流，善于总结方法与不足，分享实验探究带来的喜悦与成就感

九、实践与拓展：

1、根据实验过程出现的问题，提出改进实验的方法。

学情分析对于高一的学生，在此之前已经学习了力的三要素及力的表示方法，知道合力与分力的等效替代关系，会使用弹簧测力计。教学中主要是引导学生实施并设计合理可行的实验方案进行探究。

2、认真填写实验探究报告。

3、

课后思考：如果没有打点计时器该如何来探究？

课后反思：

本节课为探究性实验课，在教学实施过程中容易出现意想不到的问题，应该加强对课堂教学实施的灵活处理，充分了解学生的学习情况，有针对地引导学生参与实验探究，调动学生积极性的同时注意课堂纪律和教学任务。条件允许的话，可以让学生分组进行不同的实验探究，如利用频闪照相、气垫导轨等研究同一问题。