质点参考系和坐标系教学设计

质点、参考系和坐标系教学设计

襄阳四中高一物理组沈冬

整体设计

质点模型是高中物理提出的第一个物理模型，也是最简单的模型，对质点概念的形成以及质点模型的建立过程，教学要求是初步的.由于运动的相对性，描述质点的运动时必须明确所

选择的参考系，为了准确、定量地描述质点的运动，又要建立坐标系.质点、参考系和坐标系是描述物体运动的基础知识，所以本教学设计是逐步展开的.

本课程的教学设计要解决两个问题：一是通过在教学中创设多样的问题情景，引导学生讨论并总结质点的概念；二是合作探究引入参考系和坐标系的意义，以及如何建立合适的参考系和坐标系，然后介绍全球卫星定位系统，让学生了解信息，拓展视野.

一、教学目标

1．知识与技能：

(1)理解质点的概念．能明确物体在什么情况下可以看作质点．

(2)知道参考系的概念．知道选取参考系时，要考虑到使运动的描述尽可能简单．

(3)知道坐标系的概念．能够用坐标系描述物体的位置和位置的变化．

2．过程与方法：

(1)领悟质点概念的提出和分析、建立的过程

(2)了解物理学研究中物理模型的特点，初步掌握科学抽象这种研究方法

(3)通过数形结合的学习，认识数学工具在物理学中的作用

3．情感态度与价值观：

(1)通过学生的观察、探究体验，使学生保持对科学的求知欲，乐于探索自然现象和日常

生活中的物理学道理

(2)通过小组讨论，培养学生相互合作、共同探索的团队精神，并使学生学会合作与交流，

逐步形成严谨求实的科学态度

(3)体验物理学研究问题的方法——科学抽象，养成正确处理问题的方法，学会在研究问

题中突出主要矛盾的哲学价值观

二、教学重点、难点

1．教学重点及其教学策略：

重点：质点概念的理解、参考系的选取、坐标系的建立

教学策略：通过观察、思考、讨论和实例分析来加深理解。

2．教学难点及其教学策略：

难点：理想化模型——质点的建立，及相应的思想方法

教学策略：通过问题的讨论，在原有认知水平上进一步深化拓宽，达到认知的螺旋上升，攻克难点

三、教学资源

1．演示器材：铁环,竹蜻蜓，纸飞机

2．课件：PPT

3. 图片资料

4．多媒体教学设备一套。

四、课时安排

1课时

五、教学过程

［新课导入］

动画图片展示, 生活中有各式各样的运动.

老师:转动的地球，飞翔的小鸟，奔驰的火车……诗中有“坐地日行八万里”，宇宙中的一切物体都在不停地运动，无论是巨大的天体，还是微小的原子、分子等.请大家回顾初中学过的机械运动，想想生活中的运动

学生:一切物体都在运动

运动是绝对的，静止是相对的

怎么感觉不到自己的运动

教师总结学生发言，讲述机械运动.

机械运动：简称“运动”.指物体与物体间或是物体的一部分和另一部分间相对位置随时间

发生改变的过程，是最基本、最简单、最普遍的运动形式.机械运动是空间位置随时间变化

的体现.这里涉及到空间和时间的问题.

老师：古希腊杰出的哲学家、科学家、圣贤——亚里士多德曾说过“不了解运动，就不了解自然”，而对自然的认识和探索是人类的本能愿望,伴随着人类的发展.现在,我们每个人都可以把自己想象成科学的开路者,去探索运动的秘密吧.

指导学生快速阅读教材第一段，并粗看这节课的黑体字标题，提问：怎样认识运动？

谁的运动？——研究对象怎么运动？——运动描述为什么？——揭示规律

文学家、艺术家采用形象的手法。“凌云戏月游银汉,转瞬翔天过太空”，短短一两句话就

勾勒出航天飞船的雄姿。画家几个线条就给我们运动的感觉。科学家怎样描述物体的运动

呢？

著名物理学家海森伯曾说过：“为了理解现象，首要条件就是引入适当的概念。只有借助于正确的概念，我们才能真正知道观察到了什么。”本节学习描述运动的一些基本概念.

学生通过阅读、思考，对本节涉及的概念有个总体印象，知道这些概念都是为了进一步描述

物体的运动而引入的，要研究物体的运动首先从学好这些基本概念入手.

教师演示1将课前准备好的铁环向前滚出.提问:铁环在滚动的过程中有什么特点？

学生:一边转动,一边前进.

教师演示2教师将漂亮的竹蜻蜓双手一搓，竹蜻蜓便飞到学生中间.

竹蜻蜓的运动跟铁环的运动一样吗？它又有什么特点？

学生合作讨论得到结果：既有向前的飞行，又有自身的转动.

教师演示3将纸飞机向前仍出.

学生:向前飞,无转动.

教师提出问题: 自然界物体的运动是多种多样的，要想详细而准确地描述物体上各部分的运动，并不是一件容易的事.

根据刚才的演示实验和生活经验思考，描述物体运动的困难和麻烦出在哪里？

展示图片,学生思考后指出:物体的大小和形状给研究带来了困难.

教师:能不能克服这些麻烦呢？

列举:有些有车载GPS系统的车辆被盗,警方定位时,需要考虑汽车的大小和形状吗?

据报道，“神舟”十号飞船长23m，最大直径 2.9m.升空后，显示在指挥部荧光屏上的是什

么样子?科学家研究它在空中的位置、离开地面的高度、飞行的速度、运动轨道等问题时，

需要考虑它本身的大小和形状吗？

学生:没必要考虑.

教师:实际上,我们有时已经是忽略了一些影响小的因素而只考虑主要因素.(次要:大小,形状. 主要:质量---本质属性)

引入质点：用来代替物体的有质量的点.根据所研究问题的性质和需要，抓住问题中的主要

因素，忽略次要因素，建立一种理想化的模型，使复杂问题得到简化，这是一种重要的科学