第二章 第二节 第1课时 用控制变量法探究影响向心力大小的因素(教学设计)2023-2024学年高中物理必修第二册同步核心辅导与测评（粤教版）.docx

第二章第二节第1课时用控制变量法探究影响向心力大小的因素(教学设计)2023-2024学年高中物理必修第二册同步核心辅导与测评（粤教版）

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教学内容

本节课的教学内容来自于2023-2024学年高中物理必修第二册同步核心辅导与测评（粤教版）第二章第二节，第1课时，主题为“用控制变量法探究影响向心力大小的因素”。本节课主要让学生掌握控制变量法的原理和应用，能够通过实验探究影响向心力大小的因素，培养学生的实验操作能力和科学思维。

具体内容包括：

1.掌握控制变量法的概念和原理，能够运用控制变量法进行实验探究。

2.了解影响向心力的因素，包括质量、速度、半径等。

3.能够设计实验，通过实验数据探究影响向心力大小的因素。

4.能够分析实验结果，得出结论，并能够用物理公式表达。

核心素养目标

本节课旨在培养学生的物理学科核心素养，主要包括以下几个方面：

1.科学思维：通过控制变量法的实验探究，培养学生运用科学方法解决问题的能力，使其能够运用物理学方法分析实际问题。

2.实验与探究：让学生掌握实验操作技能，培养其观察现象、提出问题、制定实验方案、进行实验操作和分析实验结果的能力。

3.科学态度与价值观：在实验过程中，培养学生尊重事实、严谨治学的科学态度，使其认识实验在科学研究中的重要性。

4.创新与实践：鼓励学生在实验过程中发挥创新意识，尝试改进实验方法，提高实验效果，培养其将理论知识应用于实际问题的能力。

5.交流与合作：在实验探究过程中，培养学生与他人合作、交流讨论的能力，使其能够分享观点，倾听他人意见，共同解决问题。

学习者分析

1.学生已经掌握了哪些相关知识：学生在之前的学习中，已经掌握了物理基础知识，如力学、运动学等，并具备一定的实验操作能力。他们对于控制变量法这一概念可能已有初步了解，但需要在实际操作中进一步加深理解。

2.学生的学习兴趣、能力和学习风格：学生们对于实验类课程通常表现出较高的兴趣，特别是那些能够动手操作、观察现象的课程。在学习能力方面，学生们的理解力和动手能力较强，但部分学生在面对复杂实验数据分析时可能会有所困难。在学习风格上，学生们喜欢直观、生动的演示，倾向于通过实验来理解抽象的物理概念。

3.学生可能遇到的困难和挑战：在探究影响向心力大小的因素时，学生可能难以准确地控制实验中的变量，特别是在进行数据处理和分析时，可能会遇到计算错误或者对实验结果产生误解。此外，部分学生可能在设计实验方案时缺乏创造性，难以提出有价值的探究问题。

教学方法与策略

1.选择适合教学目标和学习者特点的教学方法：本节课将采用讲授法、实验法和讨论法相结合的方式进行教学。讲授法用于向学生传授控制变量法的原理和影响向心力的因素；实验法用于让学生通过实际操作探究向心力大小的影响因素；讨论法用于引导学生分析实验结果，得出结论。

2.设计具体的教学活动：本节课将通过实验探究、小组讨论、学生报告等形式促进学生参与和互动。实验探究环节，学生分组进行实验，观察并记录实验数据；小组讨论环节，学生针对实验结果进行分析，提出影响向心力大小的因素；学生报告环节，学生将小组讨论的结果进行汇报，其他学生进行评价和补充。

3.确定教学媒体使用：在本节课中，将使用多媒体课件、实验设备、视频等教学媒体。多媒体课件用于展示控制变量法的原理和影响向心力的因素；实验设备用于让学生进行实际操作，观察实验现象；视频用于播放实验过程，帮助学生更好地理解实验操作和结果。

教学过程设计

1.导入环节（5分钟）

教师通过创设情境，例如播放自行车运动员在比赛中转弯的短视频，引导学生关注运动员在转弯过程中需要控制力量以保持平衡。提问：“你们认为是什么力量使得运动员能够保持平衡？这个力量与哪些因素有关？”从而激发学生的学习兴趣和求知欲。

2.讲授新课（15分钟）

教师围绕教学目标和教学重点，讲解控制变量法的原理和影响向心力的因素。讲解过程中，强调控制变量法在实验探究中的应用，以及如何通过实验数据分析得出结论。同时，结合现实生活中的实例，如汽车转弯、宇航员在太空行走等，帮助学生更好地理解向心力的概念。

3.师生互动环节（10分钟）

教师提出问题：“影响向心力大小的因素有哪些？”学生分组进行讨论，并结合实验设备进行实际操作，观察和记录实验数据。在讨论过程中，教师引导学生运用控制变量法进行思考，确保学生理解和掌握新知识。

4.巩固练习（5分钟）

教师布置练习题，让学生运用所学的控制变量法分析实验数据，求解向心力大小。同时，鼓励学生相互讨论，共同解决问题。教师在巡视过程中给予个别学生指导，帮助其克服困难。

5.课堂提问（5分钟）

教师针对本节课的重点内容进行课堂提问，检验学生对控制变量法和影响向心