2.4 自由落体运动 教学设计-2023-2024学年高一下学期物理人教版（2019）必修第一册（表格式）

§2.4《自由落体运动》 课程标准研究： 《普通高中物理课程标准(2017)》要求“通过实验，认识自由落体运动规律。结合物理学史的相关内容，认识物理实验与科学推理在物理学研究中的作用”。自由落体运动是在没有空气阻力时物体的下落运动，自由落体运动是加速度为g的匀加速直线运动。这两个结论都需要通过实验获得认识。学生应该通过了解伽利略对自由落体运动的贡献，认识物理实验与科学推理在物理学研究中的作用，培养学生科学推理能力。本模块对匀变速直线运动进行了全面的研究，旨在从物理概念，物理实验，物理模型，物理图像，数学规律，思维方法等各方面提升学生对质点运动的认识，为进一步对其他运动形式（如平抛运动，圆周运动，简谐运动等）的研究，奠定良好的基础，让学生形成“物理观念”。而课标里提到了通过实验，所以在教学中要引导学生猜想和设计实验去探究自由落体运动规律；同时，在各种实际情景中融入爱国情怀，呼吁学生关注身边的家国时事，培养学生的“科学态度与责任”。 2.教材研究： 相同点： 两本教材都举出了亚力士多德的错误观点。两本教材都用到了牛顿管实验来证明在真空条件下，一切物体的下落快慢是相同的，进而引出自由落体运动的定义。两本教材都在拓展对伽利略的生平做了简介。两本教材都举出一些地区不同的重力加速度值。两本教材都有伽利略对自由落体运动规律探究的介绍。 不同点： (1)教科版从生活中的情景入手引出亚里士多德“物体越重下落得越快”的观点，然后以一个比较实验推翻亚力士多德的错误观点；人教版直接先提出问题“让两个轻重不同的物体从同一高度同时落下，哪个物体下落的快？”然后结合生活实际引出亚里士多德的观点，通过演示实验观察并回答该问题。 （上：教科版物理必修一第一章第七节） （下：人教版物理必修一第二章第四节） (2)教科版给出自由落体运动的规律是用到了伽利略对自由落体运动规律的探究再进一步用理论进行推导得出自由落体运动速度和时间以及位移和时间的关系式，说明了自由落体运动是初速度为零，加速度恒定的匀加速直线运动，而人教版给出自由落体运动的规律是用到打点计时器实验直接得出自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动，然后再将匀加速直线运动基本公式和推论直接用于自由落体运动得到自由落体运动的速度和时间以及位移和时间的关系式。 (3)教科版是先给出了自由落体运动的规律然后再给出了自由落体加速度相关概念，人教版是先给出了自由落体加速度相关概念再给出了自由落体运动的规律。教科版是直接说通过实验可以测定重力加速度而没有具体操作，而人教版是通过手机以及打点计时器进行实验测出自由落体加速度的大小。 （上：教科版物理必修一第一章第七节） （下：人教版物理必修一第二章第四节） （4）人教版在科学漫步和STSE板块对伽利略的自由落体运动探究进行了详细的介绍，在STSE板块体现了从物理走向社会的思想。教科版对该内容直接放入了学习内容中。 （上：人教版物理必修一第二章第四节） （下：教科版物理必修一第一章第七节） 3.教学目标： 核心素养 具体描述 物理观念 知道自由落体及自由落体加速度的概念，理解其运动规律 应用自由落体运动的特点和规律解决实际问题 科学思维 通过分析，归纳出自由落体运动的速度、位移公式，培养分析、推理、综合的能力 掌握自由落体运动的规律，并能分析推理解决相关的物理问题，理解其属于理想化模型 科学探究 体验近代物理学家对自由落体的探究，能用小实验探究规律，学会交流与合作，认识实验的科学作用 通过观察演示实验，概括出自由落体运动的特点，通过实验探究自由落体运动加速度的大小 科学态度与责任 通过对科学进步与发展的探索，体会实事求是的严谨的科学态度，体会科学研究方法 ... ...