4.4力学单位制 教学设计 -2025--2026学年高一上学期物理人教版必修第一册

中小学教育资源及组卷应用平台 4.4力学单位制 教学设计 一、核心素养目标 1.物理观念 （1）通过生活实例与物理规律，明确单位制的构成（基本单位、导出单位），理解国际单位制（SI）的核心地位，建立“物理量需由数值和单位共同描述”的基本观念。 （2）掌握力学中的国际单位制基本单位（米、千克、秒），能准确推导力学中的导出单位（如牛顿、米/秒 ），理解基本单位与导出单位的从属关系。 （3）能在物理计算中规范使用国际单位制，体会单位制对物理规律表达的简化作用，形成“单位统一是物理计算前提”的严谨观念。 2.科学思维 （1）经历“单位混乱的危害—统一单位的必要性—单位制构建”的思维过程，培养从问题出发构建科学体系的逻辑推理能力。 通过推导力学导出单位，运用物理公式的量纲关系分析单位合理性，培养“公式与单位相统一”的思维习惯，提升科学论证能力。 掌握利用单位制检验物理公式和计算结果的方法，形成“先看单位再看数值”的问题排查思维，提高解题的准确性。 3.科学探究 （1）参与“不同单位制换算”的探究活动，能自主设计单位换算方案，对比不同单位制的优劣，体会国际单位制的统一性优势。 通过“推导导出单位”的小组任务，能基于物理公式推导单位关系，验证导出单位的正确性，培养合作探究与表达交流能力。 尝试利用单位制分析“错误公式”的问题所在，提出检验物理规律的新视角，培养创新探究能力。 4.科学态度与社会责任 （1）通过了解国际单位制的建立与推广历程，认识科学统一标准对科技交流与发展的重要性，培养尊重科学规范的态度。 结合单位制在工程技术（如建筑施工、航空航天）中的严格应用，认识“规范使用单位”的社会责任，避免因单位错误导致的安全事故。 在物理计算中培养严谨细致的科学习惯，体会“细节决定成败”的科学精神，克服粗心大意的学习误区。 二、教学重难点 1.教学重点 （1）单位制的基本概念：理解基本单位、导出单位和单位制的定义，明确力学中国际单位制的基本单位（m、kg、s）。 （2）力学导出单位的推导：能根据物理公式（如a=Δv/Δt、F=ma）推导导出单位（如m/s 、N），明确导出单位与基本单位的关系。 （3）单位制的应用：掌握国际单位制在物理计算中的规范使用，能利用单位制检验公式和计算结果的合理性。 2.教学难点 （1）基本单位与导出单位的区分：理解“基本单位是人为规定的，导出单位由基本单位推导而来”的本质，避免将导出单位误认为基本单位。 （2）单位制在公式检验中的应用：掌握“量纲分析”的基本思路，能通过单位分析判断物理公式的正误，突破“仅看数值忽略单位”的思维误区。 （3）不同单位制的换算：在涉及非国际单位（如厘米、克、小时）的问题中，能准确进行单位换算，避免换算过程中的错误。 （4）理解“单位是物理量的组成部分”：认识到脱离单位的数值没有物理意义，培养“数值+单位”的完整物理量表达习惯。 三、教学环节设计 （一）情境导入：单位混乱的危害引发思考 1.展示两则真实案例：①案例1：1999年美国“火星气候探测器”坠毁，原因是洛克希德·马丁公司使用英制单位（磅）计算推力，而NASA使用公制单位（牛顿），单位不统一导致轨道计算错误；②案例2：某建筑工人将“厘米”误算为“毫米”，导致预制构件尺寸偏差，造成工程返工。 2.提出问题链：“为什么单位不统一会导致如此严重的后果？”“物理量的描述中，单位和数值哪个更重要？”“我们需要怎样的单位体系才能避免这类问题？” 3.学生讨论后，教师总结：“物理量的准确描述离不开数值和单位，统一的单位体系是科学研究和工程应用的基础，今天我们就来学习力学中的单位体系———力学单位制。”引出课题。 设计意图：通过震撼的真实案例，让学生直观感受单位的重要性 ... ...