课题研究球形物体空气阻力大小与速率关系的研究教学设计-2023-2024学年高一上学期物理人教版（2019）必修第一册.docx

课题研究球形物体空气阻力大小与速率关系的研究教学设计-2023-2024学年高一上学期物理人教版（2019）必修第一册

课题：

科目：

班级：

课时：计划1课时

教师：

单位：

一、教学内容

本节内容依据人教版（2019）高一物理必修第一册，重点研究球形物体空气阻力大小与速率关系。具体内容包括：

1.理解空气阻力的概念及其影响因素；

2.探究球形物体在不同速率下所受空气阻力的大小；

3.分析球形物体空气阻力与速率之间的关系，探讨其变化规律；

4.实际操作：利用实验设备测定不同速率下球形物体的空气阻力，收集数据并进行分析；

5.知识拓展：介绍流线型设计在降低空气阻力中的应用，激发学生思考实际生活中的物理现象。

二、核心素养目标

本章节通过研究球形物体空气阻力与速率关系，旨在培养学生的物理学科核心素养，具体包括：

1.科学思维能力：培养学生运用物理学原理，分析实际问题，形成科学思维的习惯；

2.实践探究能力：通过实验操作，使学生掌握科学探究方法，提高实践操作能力；

3.数据分析能力：培养学生对实验数据进行合理处理和分析，从而提炼出物理规律；

4.物理观念形成：使学生建立正确的空气阻力概念，认识物体运动与空气阻力的关系；

5.科学态度与责任感：激发学生对科学研究的兴趣，培养严谨的科学态度和团队合作精神。

三、学情分析

本课程面向高一学生，他们在知识、能力、素质等方面具备以下特点：

1.知识层面：

-学生已掌握初中物理的基本概念，如力、运动、速度等，但空气阻力等更深入的物理概念尚未学习；

-学生对物理实验有一定的了解，但涉及具体实验操作和数据分析的方法，掌握程度有限；

-学生对球形物体在空气中的运动规律了解不深，对空气阻力与速率关系的认识较为模糊。

2.能力层面：

-学生具备一定的观察和思考能力，但科学思维能力尚需培养和提高；

-学生在实验操作方面有一定的基础，但实践探究能力和数据分析能力有待加强；

-学生团队合作能力参差不齐，部分学生沟通表达能力需提高。

3.素质层面：

-学生对新鲜事物充满好奇，有探索精神，有利于开展课题研究；

-学生态度积极，愿意参与课堂讨论和实验操作，但部分学生自觉性不足，需要教师引导；

-学生在科学态度和责任感方面，有一定的基础，但个别学生需加强。

4.行为习惯：

-学生在课堂学习中，能够遵循纪律，但部分学生注意力容易分散；

-学生实验操作过程中，能够遵循安全规定，但个别学生操作不够规范；

-学生在团队合作中，能够相互协作，但部分学生领导力和组织能力较弱。

对课程学习的影响：

1.知识层面：学生对空气阻力概念的理解和掌握程度，直接影响本课题研究的深度和广度；

2.能力层面：学生的实践探究能力和数据分析能力，决定了他们对实验结果的解读和物理规律的理解；

3.素质层面：学生的科学态度和责任感，以及团队合作精神，对课题研究的顺利进行具有重要意义；

4.行为习惯：学生的课堂纪律、实验操作规范性以及团队合作中的沟通协作能力，影响课堂效果和课题研究成果。

四、教学资源准备

1.教材：

-确保每位学生都有人教版（2019）高一物理必修第一册教材，以便学生预习和复习本节课内容；

-提供与本节课相关的章节内容的学习指导资料，帮助学生更好地理解和掌握课程要点。

2.辅助材料：

-准备与空气阻力、球形物体运动相关的图片、图表，以直观展示空气阻力与速率关系；

-收集相关实验操作视频，展示实验过程和注意事项，便于学生理解和模仿；

-准备与本节课相关的物理学史、科学家故事等多媒体资源，激发学生学习兴趣。

3.实验器材：

-准备球形物体（如小球、乒乓球等）；

-空气阻力测试装置（如风速计、气压计等）；

-数据采集器、计算机等设备，用于收集和分析实验数据；

-确保实验器材的完整性和安全性，进行课前检查和维护。

4.教室布置：

-将教室划分为实验操作区、讨论区、展示区等，便于学生进行实验、讨论和分享；

-在实验操作区设置实验操作台，确保实验器材的整齐摆放和方便使用；

-在讨论区设置白板或黑板，方便学生记录和展示讨论成果；

-在展示区布置展示架，用于展示学生的实验报告和研究成果。

5.其他准备：

-组织学生分组，确保每组有一位负责人，负责协调小组实验和讨论；

-提前与学生沟通，了解他们对实验和讨论的期望，根据学生需求调整教学策略；

-制定实验操作规范和安全注意事项，确保学生在实验过程中遵守规定，避免意外发生。

五、教学过程设计

1.导入新课（5分钟）

目标：引起学生对球形物体空气阻力与速率关系的兴趣，激发其探索欲望。

过程：

开场提问：“你们知道空气阻力对物体运动有什么影响吗？球形物体在空气中运动时，速率与空气阻力之间