自由落体运动教学范文精选

【摘要】自由落体运动是高中物理的重要内容。文章首先通过师生合作游戏引入课题，引出自由落体运动的概念；接着，先让学生猜想自由落体运动的性质，再通过实验让学生自主探究这种运动的性质；然后，让学生结合之前学过的匀变速直线运动规律得出自由落体运动规律；最后就是规律的应用，使学生对自由落体运动的规律加以巩固和提高。

【关键词】自由落体运动；教学设计；规律

【教材分析】

自由落体运动是高一物理第一章第七节的内容。本节内容是在学生学习了运动学的知识后编排的，是匀变速直线运动的特例。对自由落体运动的研究一方面是对前面知识的复习和巩固，同时也加强了课本与实际生活的联系；另一方面是通过实验培养学生自主、合作、探究的科学研究方法，为学生的终身发展打下良好的基础。因此，本节课是本章知识的复习课、培养学生思维的研究课、联系生活的应用课，也是后面课程的知识准备的垫底课。所以本节课在本章中具有重要的地位和作用。

【学情分析】

在前面的教学中，学生已经初步掌握了匀变速直线运动的规律，并利用打点计时器研究过匀速直线运动和匀变速直线运动，同时对物理学中的理想模型有了一定的认识，具备了初步的逻辑思维能力和实验设计能力。

【教学目标】

知识与技能

一、教学内容分析

本节是人教版《物理1（必修）》第二章第五节内容。它是在学习“匀变速直线运动”规律之后编排的，是匀变速直线运动的特例。通过对自由落体运动的研究，使学生既了解一种具体的运动，又巩固匀变速直线运动规律，也加强了课本知识与实际生活的联系。通过研究物理问题的基本思路和科学方法的学习，为今后研究“平抛物体的运动”打下良好的基础。本课利用闪光照片来研究物体运动的方法，也将在后续课程中得到应用。因此，本节课是本章知识的复习课，是培养学生思维的研究课，是联系生活的应用课，也是后续学习的知识准备课。

二、学生学习情况分析

（一）学生由于受日常经验的影响，对物体的下落运动普遍存在重快轻慢的错误认识。本节课拟通过学生之间的辩论，使学生明确认识到：日常见到的现象是因为受空气阻力影响的缘故，从而有效地消除学生从生活中得来的错误观念，培养学生透过现象看到本质的辩证唯物主义认识观。

（二）学生已学过“匀变速直线运动规律”的运动学知识，具备了一定的学习基础，通过演示实验总结出自由落体运动的特点，得出自由落体加速度的概念，然后结合匀速直线运动规律“水到渠成”地推导出自由落体运动的规律。

三、教学目标

（一）知识与技能

1.认识自由落体运动，知道影响物体下落快慢的因素，理解自由落体运动是在理想条件下的运动，知道它是初速度为零的匀加速直线运动。

【设计思想】

本节课以“创设情景提出问题观察思考自主探索讨论交流总结归纳”为教学结构，采用“合作探究”的探究模式教学。

设计理念：注重学生的合作探究能力的培养，发挥学生的主动性，在设计过程中关键是如何处理自由落体加速度的问题，这是教学探究的难点，因此在设计中采用了学生熟悉的纸带的处理办法，采用作v-t图像的方法和X=at来探究。

遇到的困难：学生处理纸带的时间可能长一些，解决的办法可以借用电脑来画图像。

教学效果：能够体现新课程的教学理念，让学生采用小组合作探究，提高了学生的动手能力，课堂效果明显。

【探究过程】

一、自主学习

（一）情景设置

所谓互动式教学，是在教学中教与学双方交流、沟通、协商、探讨，在彼此平等、彼此倾听、彼此接纳、彼此坦诚的基础上，通过理性说服甚至辩论，达到不同观点碰撞交融，激发教学双方的主动性，拓展创造性思维，以达到提高教学效果的一种教学方式。互动式教学与传统教学相比，最大差异在一个字：“动”。传统教学是教师主动，脑动、嘴动、手动，结果学员被动，神静、嘴静、行静，从而演化为灌输式，一言堂，“我打你通，不通也通”。而互动式教学根本上改变了这种状况，真正做到“互动”，“教师主动”和“学员主动”，彼此交替,双向输入，多言堂，“我打你通，你打我通”，奏出和谐乐章。

互动式教学主要采用的教学方法是以学生为中心，采用开放式探究和创造性活动为主。互动对象为学生与学生、学生与教师、小组与小组。

自由落体运动是自然界广泛存在的物体自由下落运动的理想化模型，是一种典型的匀变速直线运动，有其广泛性和特殊性。在教学过程中要重视学生对概念的形成，依据认知结构理论，结合因材施教的原则通过实验探索、课件展示、分析讨论强化物理知识的形成过程，使学生获得基本的科研能力，创造性地解决问题，也能培养学生的创新精神。

下面就谈谈“互动式”教学在《自由落体运动》一课中的应用。

1．物体自由下落快慢的决定因素

【思考提问】 重力大小不同的物体，下落快慢是否相同？

【观察演示1】先在同一高度同时释放金属片和纸片，金属片先落地，再把上述纸片揉成一小团，仍在同一高度同时释放，发现两者几乎同时落地。

【观察演示2】牛顿管中的物体下落：将事先抽气的牛顿管内的金属片与轻羽毛从静止开始下落，观察结果。两者几乎同时落到牛顿管的下端；将牛顿管内通入空气再做该实验，情况截然不同，金属片比羽毛下落得快。

摘 要：本节课我在实验的基础上，借助几个FLASH小动画，很好地解决了教学中的重难点，使教学内容更加生动、形象、直观，学生置身于寻找规律的情景之中，使原本平淡的课堂教学变得充实、饱满、有声有色，学生充分参与，兴趣昂然，愉快地接受了知识。

关键词：FLASH动画；自由落体；运用

中图分类号：G427 文献标识码：A 文章编号：1992-7711（2012）21-053-1

“自由落体运动”是高中物理的重要内容，本节要使学生理解什么是自由落体运动，知道它是初速度为零的匀加速直线运动，理解什么是自由落体加速度，掌握自由落体运动的规律。教学重点之一是说明不同物体自由下落时的加速度都相同。教学重点之二是利用频闪照片研究自由落体运动的规律，这也是教学难点。另一难点是轻重不同的物体下落的快慢与物体的重力无关。但学生由于受日常经验的影响，如同亚里士多德一样，重的物体下落得快是学生学习自由落体运动之前的一个“前概念”。它来源于生活实际，并经过学生的头脑加工，以信仰的形式存在于自己的“知识”之中。要消除这种与科学概念不同的“前概念”对教学的影响，就必须设置恰当的矛盾情景，使学生产生心理上的不平衡，诱发学生对问题的正确思考，以破除“成见”，建立科学概念，本节课我在实验的基础上，借助几个FLASH小动画，很好地解决了这些重难点。

一、用FLASH动画模拟不同物体的下落实验，澄清错误认识

学生对物体的坠落普遍存在重快轻慢的错误认识，为此，我设计了三个演示实验：（1）从同一高度同时释放一张等大的纸片与铁片，可以看到铁片比纸片下落快。（2）两个同样的纸片，把其中的一张纸团成一个纸团，再让它们同时下落，可以看到纸团先落地。（3）让纸片与轻纸团同时下落，结果它们几乎同时落地。但这些小实验都在不到1秒的时间内完成，学生很难留下较深的印象。接着我就用三个FLASH动画，生动形象地播放了三个小实验的模拟过程，使学生清楚地认识到：由于空气阻力的存在，造成情况很复杂。

二、用FLASH动画播放动漫，渗透物理方法教学

自由落体运动是一种在真空中才能发生的运动，是一种理想运动。但日常生活中许多物体的下落运动，当所受重力远远大于空气阻力时，都可以看成是自由落体运动。这里实际上用了物理学中一种重要的研究方法——理想化方法，即突出主要因素，忽略次要因素，抽象出物理模型——自由落体。这种方法在整个高中物理教学中也有着极为重要的意义，也是本节课的难点。我用FLASH动画播放了一个简短的动漫。几十秒钟的画面，生动、形象、具体、直观，使学生好像身临其境，丰富的感性材料诱发了学生的学习兴趣，学生在十分新鲜和好奇中展开想象的翅膀，打开创造性的思维去探索其中的奥秘，学生看了两遍还意犹未尽。看完后，对两个人的受力情况进行分析，他们都受两个力的作用：重力和空气阻力。老师提出问题：两个人回到地面上的结果为何不同？同学们争先恐后地回答……本来很抽象的问题，借助动画，一下子迎刃而解。

一、课程分析

1．本节课使用的教材是《普通高中课程标准实验教科书物理（必修1）（人民教育出版社）》,教学的内容是第二章第5节关于自由落体运动的内容。

2．教学内容(教学重点、难点、关键)

（1）自由落体运动的研究历程中体现出来的科学研究方法。

（2）对自由落体运动规律的实验探究过程。

（3）运用自由落体运动的规律解决简单问题。

二、学情分析

1.学生在刚学完匀变速直线运动的规律后，急需一次真正的实践去更深刻的理解匀变速直线运动的规律，而对自由落体运动的研究，恰恰适应了学生的这一要求，在本节课的学习中，要让学生的认识有进一步的提高。

一、课标要求

（1） 通过史实，初步了解近代实验科学产生的背景，认识实验对物理学发展的推动

（2） 经过匀变速直线运动的实验研究过程，了解匀变速直线运动的规律，体会实验在发现自然规律中的作用

二、教材分析、学生分析

自由落体运动是自然界中广泛存在的自由下落运动的理想化模型，是一种典型的匀变速直线运动。教材把该运动作为Vo=0，a=g的匀加速直线运动的特例来处理，使学生形成知识结构，避免死记公式，从而达到培养能力的目的。

该节教材重点和关键在于说明“如果物体只受重力，不同物体加速度相同”为了消除日常生活经验的影响，要精心设计演示实验，让学生边观察、边思考，使学生明确下落的快慢跟哪些因素有关。

三、教学目标

1. 知识与技能

摘要：自由落体运动是一种理想化模型，是匀变速直线运动的特例，在高中物理教学中具有重要的作用和地位。也是学生在今后学习更复杂的运动的基础。让学生建立自由落体运动的概念就显得尤其重要。本文通过怎样引入课题和分析论证课题，即课程进展的形式来阐述如何全面的进行课堂教学。

关键词：自由落体运动 探究式教学 实验

物理学是一门以实验为基础的自然科学。在实际物理教学活动中应给学生以主动探究、自主学习的空间。虽然学生要解决的问题大多是科学上已经解决的问题，但是对他们而言这些问题是未知的。培养学生的探究精神，是新课革对教师提出的重要要求。探究式教学着重于全面提高学生的素质，尊重学生的主观能动性，培养学生的创新能力。自由落体运动是一节比较适合采用探究式教学的内容。

根据经验和课程标准对这节内容的活动建议（“通过实验研究质量相同、大小不同物体在空气中下落的情况，从而了解空气对落体运动的影响”）一般情况下，教师大多通过设计三个小实验，来说明物体下落快慢与重量的关系。

一、典型教学设计片段

（一）引入新课

师：在生活中，苹果树上的一片树叶和一个苹果同时从同一高度落下，哪个物体先落地？生：苹果。师：为什么？生：苹果比较重。结论：重的物体下落快。师：真的是重的物体下落的快吗？

实验1：面积相同的纸片与硬币同时从同一高度释放，哪个先落地？（硬币）结论：重的物体下落快。

本节课的内容是人教版高一物理课本第二章第八节“自由落体运动”。

教学设计思想是现代教育更重视在教学过程中对学生的诱思探究指导。在本节的教学法中,要注意引导学生通过观察、分析、综合,自己得出结论,渗透物理学的分析解决问题的方法,使学生能力进一步提高。

本节知识中,自由落体运动的速度和位移随时间变化的规律是本节的重点,而理解不同物体在同一地点下落的加速度都相同,是重力加速度则是本节的难点。探究式教学可以采用“设定情景,提出问题”――“分析问题,提问假设”――“设计实验,验证假设”――“分析结论,得出结果”的程序设计课堂教学。

物理学史是一部人类的进步史,每一项重大的发现,都联系着社会,联系着人。在指导学生学习物理知识的同时,适当进行一些学史的介绍,潜移默化地对学生进行人文教育。

活动设计:课前设计制作好“测反应时间尺”(在一约50cm长的尺的一面标记上自由下落对应长度所用的时间,另一面朝向学生);

引问:“一般刻度尺是用来测量什么的?”

学生:“测长度。”

教师:“老师手中的这把尺很神奇,它不仅能测量长度,还能测量时间,并且能测出同学们的大脑反应时间,谁想知道自己的大脑反应时间是多少?可以用我的这把尺来测测。”

卫星电视教育、小学教师培训教材《自然科学基础》上册第二编“自由落体运动”，本节教材的重点和关键在于说明不同物体下落的加速度都是重力加速度g，即“轻重不同的自由落体快慢相同”。课本的安排是先举出“重的物体比轻的物体下落得快”的例子，再用演示实验观察，进而指出重的物体比轻的物体下落得快的观点是错误的。按课本顺序教学，则学生对于“轻重不同的自由落体快慢相同”的接受和理解有较大难度。

首先，重的物体比轻的物体下落得快，这个观念跟人们日常感性经验相符合，学生对于重的物体比轻的物体下落得快的印象很深，这是学生学习自由落体运动的一大心理障碍。教学中，如先提出“重的物体比轻的物体下落得快”的例子，则先入为主地使学生的错误经验得以强化，无疑会增加教学的难度。

其次，从教育心理学的角度看，课堂的前一阶段，学生的大脑正处于兴奋的集中期，对信息的吸收率最强，这时接受的却是与学生错误经验相符的“重的物体比轻的物体下落得快”。而“轻重不同的自由落体快慢相同”的教学恰好正值学生大脑兴奋的分散阶段，造成教学重点与科学用脑最佳期易位。为此，在教学中我试作了这样的调整。

一、根据先入为主的规律，首先树立“轻重不同的自由落体快慢相同”的观念。

在导入新课后，紧接着演示玻璃管（牛顿管）实验。

教师：如果把质量、形状不同的物体放在真空中，从同一高度自由下落，情况如何呢？让我们做一个实验（演示实验）。

教师：我这里有一个长约1米、一端封闭、另一端带有开关的玻璃管（牛顿管），把质量不同、形状不同的小金属片、小羽毛等，放在玻璃管内。

打开开关，用抽气机把玻璃管里的空气抽出来，然后关闭开关。