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        基于智慧平臺的《圖象的應(yīng)用高三專題復(fù)習(xí)》教學(xué)設(shè)計(jì)

        2020-09-21 08:43:21鄧燕紅
        關(guān)鍵詞:教學(xué)設(shè)計(jì)

        鄧燕紅

        【摘要】智慧平臺給教學(xué)注入了新的活力。智學(xué)網(wǎng)具有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)分析功能,可以讓教師更清楚學(xué)生的學(xué)情,并設(shè)計(jì)出適合學(xué)生的教學(xué)內(nèi)容,選擇合適的教法,進(jìn)行精準(zhǔn)化教學(xué)。本文借助智學(xué)網(wǎng)獲得的學(xué)生測驗(yàn)的數(shù)據(jù)分析學(xué)生對高中圖象掌握的情況,課堂上利用PAD和互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行教學(xué)互動(dòng),關(guān)注學(xué)生的個(gè)體差異,采用討論交流的形式進(jìn)行重點(diǎn)、難點(diǎn)的突破。在內(nèi)容設(shè)計(jì)上從教材的圖象入手,以識圖、畫圖、用圖為主線,滲透選擇題、實(shí)驗(yàn)題、計(jì)算題解題方法的訓(xùn)練,提高學(xué)生分析圖象問題的綜合思維能力。

        【關(guān)鍵詞】智慧平臺;數(shù)據(jù);圖象的應(yīng)用;教學(xué)設(shè)計(jì)

        一、教學(xué)內(nèi)容分析

        圖象是一種語言,它直觀、明了,在生活中、學(xué)習(xí)中經(jīng)常會用到,也是物理高考必考的一個(gè)內(nèi)容。圖象考查范圍廣,力學(xué)、電學(xué)、熱學(xué)、光學(xué)都有涉及。題型也具有多樣性,選擇、實(shí)驗(yàn)、計(jì)算,選做題都可能有圖象分析的問題。可見,學(xué)好圖象對高考和提升學(xué)生的學(xué)科素養(yǎng)都有重要意義。

        二、學(xué)生情況分析

        圖象考題難度一般是中等難度,是學(xué)生通過努力可以攻克的。從歷次測試來看,對簡單的運(yùn)動(dòng)學(xué)圖象的視圖分析學(xué)生掌握得比較好,而對于應(yīng)用圖象解決問題則只有1/3左右的同學(xué)掌握較好。學(xué)生的難點(diǎn)主要在于:畫圖象和推導(dǎo)函數(shù)解析式、非常規(guī)圖象用面積計(jì)算相關(guān)物理量等。

        三、物理核心素養(yǎng)目標(biāo)

        1.物理觀念。學(xué)會看物理圖象,理解圖象的截距、交點(diǎn)、斜率、圖象與坐標(biāo)軸圍成的圖形面積的含義。

        2.科學(xué)思維和創(chuàng)新:(1)能綜合應(yīng)用物理知識求圖象的函數(shù)式,思考總結(jié)求圖象類問題的基本方法;(2)學(xué)會用描點(diǎn)法和解析式法畫圖象,并應(yīng)用圖象解決物理實(shí)際問題。

        3.科學(xué)探究和交流。通過平板進(jìn)行全班互動(dòng),錄制學(xué)生作圖過程并進(jìn)行展示,鼓勵(lì)學(xué)生發(fā)言,營造暢言課堂氛圍,促進(jìn)生生學(xué)習(xí)。

        4.科學(xué)態(tài)度和責(zé)任:(1)學(xué)會看各種圖象,培養(yǎng)科學(xué)的識圖方法;(2)根據(jù)測評獲得成功的體驗(yàn),增強(qiáng)做好圖象類問題的信心。

        四、教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)

        1.重點(diǎn):(1)識圖,以運(yùn)動(dòng)學(xué)中的v-t圖、s-t圖、a-t圖為基礎(chǔ)理解圖象的交點(diǎn)、斜率和面積的意義;能把圖象與具體情境聯(lián)系起來;(2)畫圖、用圖,學(xué)會用函數(shù)解析式法和描點(diǎn)法作圖,并分析相關(guān)的物理問題;(3)學(xué)會求相關(guān)物理量的函數(shù)關(guān)系式。

        2.難點(diǎn):(1)圖象與物理情景相結(jié)合分析;(2)根據(jù)物理規(guī)律求解圖象對應(yīng)的函數(shù)關(guān)系式。

        五、教學(xué)思想和方法

        1.教學(xué)思想:(1)多媒體技術(shù)與教學(xué)內(nèi)容融合,利用智學(xué)網(wǎng)、平板、白板等平臺提高課堂教學(xué)效果;(2)因材施教:根據(jù)學(xué)生的基礎(chǔ)特點(diǎn),為學(xué)生設(shè)計(jì)適合的教學(xué)內(nèi)容。采取適合的教學(xué)方法,關(guān)注學(xué)生的個(gè)體差異;(3)做中學(xué),通過讓學(xué)生體驗(yàn)、討論,積累一定的解題方法。

        2.教學(xué)方法:講授法、討論法、類比法等。

        六、教具

        白板教學(xué)平臺、學(xué)生平板、智學(xué)網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)、演示電容器的充放電實(shí)驗(yàn)儀器等。

        七、教學(xué)過程

        環(huán)節(jié)一:導(dǎo)入

        1.回歸教材

        方法:課前將粵教版高中物理課本出現(xiàn)的典型圖象整理通過平板推送給學(xué)生歸納得出:圖象問題需要抓住兩個(gè)重要信息:斜率和面積的意義,既通過數(shù)據(jù)說明圖象很重要,又回歸了教材,向?qū)W生滲透一種復(fù)習(xí)方法:對著圖象回憶學(xué)過的核心物理規(guī)律,物理知識。

        2.近三年高考全國1卷中對圖象問題的考查

        可見,圖象是分析、解決問題的一種重要方法,是學(xué)習(xí)重點(diǎn),高考的必考點(diǎn)。

        環(huán)節(jié)二:識圖

        (一)課前評估

        教師整理2019年、2018年的高考真題部分圖象題讓學(xué)生先做,課前教師利用PAD已經(jīng)批改好并統(tǒng)計(jì)出數(shù)據(jù),教師發(fā)現(xiàn)學(xué)生主要存在漏選的問題。課堂上進(jìn)行簡單的點(diǎn)評,并總結(jié)識圖的基本方法:一看坐標(biāo),二分析點(diǎn)(截點(diǎn)、交點(diǎn)、拐點(diǎn))、線(斜率)、面(面積)的含義。

        設(shè)計(jì)意圖:通過預(yù)習(xí)學(xué)生能明確考向,教師能獲得更多的學(xué)情數(shù)據(jù)信息。

        (二)例題示范:利用圖象分析具體的運(yùn)動(dòng)過程,層層遞進(jìn),培養(yǎng)學(xué)生的綜合思維能力

        (多選)如圖所示,長木板A放在光滑的水平面上,質(zhì)量為m=4kg的小物體B以水平速度v0=2m/s滑上原來靜止的長木板A的上表面。由于A、B間存在摩擦,之后A、B速度隨時(shí)間變化情況如圖乙所示,g取10 m/s2,則下列說法正確的是(? ?)

        A.木板A獲得的動(dòng)能為2 J

        B.系統(tǒng)損失的機(jī)械能為2 J

        C.木板A的最小長度為2 m

        D.A、B間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.1

        1.設(shè)計(jì)意圖:將圖象與板塊模型的結(jié)合,涉及物理規(guī)律有動(dòng)量守恒定律,滑動(dòng)摩擦力計(jì)算,動(dòng)能計(jì)算,能量守恒定律。讓學(xué)生掌握用圖象分析運(yùn)動(dòng)學(xué)問題的基本方法,提高用物理規(guī)律解決問題綜合的能力。

        2.教師活動(dòng):(1)引導(dǎo)學(xué)生審題、識圖,并結(jié)合物理情景明確物理過程;(2)啟發(fā)學(xué)生調(diào)用物理規(guī)律解決問題。

        3.學(xué)生活動(dòng):(1)審題;(2)看圖,獲取有用信息;(3)結(jié)合問題,調(diào)用物理規(guī)律。

        4.總結(jié)方法

        師生對話示例:

        師:請你結(jié)合甲乙兩圖,敘述A、B的運(yùn)動(dòng)過程,并把運(yùn)動(dòng)過程圖在討論區(qū)展示出來。

        生:B以速度v0=2m/s滑上A后先做勻減速直線運(yùn)動(dòng),A在摩擦力的作用下從靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng),最后A、B共速。

        師:同學(xué)們做得很好。根據(jù)大家的答案,A、B選項(xiàng)沒有疑問。那么如何求木板A的最小長度?

        生:有的可能會想到公式Q=△E損=fs相對,但是未知,遇到攔路虎了。有的同學(xué)觀察到v-t圖可以求位移,并結(jié)合運(yùn)動(dòng)情景圖想到木板最小長度是B與A的位移差,即圖中A、B0~1s的圖線與v軸圍成的三角形的面積。(這里教師組織學(xué)生開展討論使問題迎刃而解。)

        師:通過這道題,同學(xué)們說說看圖象問題應(yīng)該怎么分析?

        生:先把題目信息轉(zhuǎn)移到圖象中,理解圖象,然后再根據(jù)圖象畫出運(yùn)動(dòng)過程圖,最后抓住圖象的交點(diǎn),斜率和面積等反應(yīng)的物理信息解決問題。

        (三)變式訓(xùn)練:通過學(xué)生課堂上練習(xí),討論交流、展示,教師及時(shí)解決學(xué)生存在的問題,并評價(jià)教學(xué)的效果

        如圖甲,兩根足夠長的平行光滑金屬導(dǎo)軌固定在水平面內(nèi),導(dǎo)軌間距為1.0m,左端連接阻值R=4.0Ω的電阻;勻強(qiáng)磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T、方向垂直導(dǎo)軌所在平面向下;質(zhì)量m=0.2kg、長度l=1.0m、電阻r=1.0Ω的金屬桿置于導(dǎo)軌上,向右運(yùn)動(dòng)并與導(dǎo)軌始終保持垂直且接觸良好。t=0時(shí)對桿施加一平行于導(dǎo)軌方向的外力F,桿運(yùn)動(dòng)的v-t圖象如圖乙所示。其余電阻不計(jì)。求:

        (1)從t=0開始,金屬桿運(yùn)動(dòng)距離為5m時(shí)電阻R兩端的電壓;

        (2)在0~3.0s內(nèi),外力F大小隨時(shí)間t變化的關(guān)系式。

        1.設(shè)計(jì)意圖:(1)圖象與電磁感應(yīng)結(jié)合;(2)計(jì)算題規(guī)范作答;(3)討論展示,加深印象,經(jīng)歷解題分享的過程,學(xué)會交流。

        2.教師活動(dòng):(1)指導(dǎo)學(xué)生做題;(2)觀察學(xué)生的答題情況,選取典型的解法投屏展示;(3)展示一個(gè)同學(xué)的答案,并邀請他上臺講解解題思路;(4)點(diǎn)評,對答題的規(guī)范性和選用不同方法做的注意事項(xiàng)進(jìn)行強(qiáng)調(diào),指出優(yōu)缺,查漏補(bǔ)缺。

        3.學(xué)生活動(dòng):先在練習(xí)本上作答,再用平板拍照上傳,和小組同學(xué)討論交流,并展示。

        環(huán)節(jié)三:畫圖、用圖

        (一)根據(jù)智學(xué)網(wǎng)統(tǒng)計(jì)的數(shù)據(jù),發(fā)現(xiàn)學(xué)生的個(gè)體特點(diǎn),進(jìn)行個(gè)性化教學(xué)

        今年入冬以來,霧霾天氣頻繁出現(xiàn)。11月12日早6時(shí)濃霧天氣中道路能見度只有30m,且路面濕滑。一輛小汽車以18 m/s的速度自中華路由南向北行駛,通過某路段時(shí),突然發(fā)現(xiàn)正前方濃霧中有一輛卡車正以6m/s的速度同向勻速行駛,于是,司機(jī)鳴笛示警同時(shí)緊急剎車,但路面濕滑,只能實(shí)現(xiàn)2m/s2的加速度減速行駛。前車接到示警于2秒后以2m/s2的加速度加速行駛。以下說法正確的是( )

        A.前后車因都采取了必要的減加速運(yùn)動(dòng),所以不會追尾。

        B.前后車雖采取了減加速運(yùn)動(dòng),但加速度過小,仍會發(fā)生追尾碰撞。

        C.在前車開始加速時(shí),兩車相距僅有9m的距離。

        D.兩車距離最近只有2m。

        1.設(shè)計(jì)意圖:(1)用數(shù)據(jù)說明學(xué)生存在的問題,說明努力的方向;(2)引導(dǎo)學(xué)生掌握作圖象處理追及相遇問題。

        2.教師活動(dòng):先分析學(xué)情(本題滿分:19人,占43.2%,漏選的7人,占15.9:%,有錯(cuò)選的18人,占40.9%,其中錯(cuò)選B的有16人,錯(cuò)選C的6人),然后讓做對的同學(xué)分享解法,最后說明畫圖解決追及相遇問題的好處和注意事項(xiàng)。

        3.學(xué)生活動(dòng):(1)討論與交流;分享解法;(2)掌握勻變速直線運(yùn)動(dòng)v-t圖象的作圖方法學(xué)會求特殊點(diǎn)的坐標(biāo)等。

        (二)截取典型作圖進(jìn)行面批式講評

        為了測定滑塊與水平桌面之間的動(dòng)摩擦因數(shù),某學(xué)生設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置,其中由彈簧與方形薄管組成速度發(fā)射器,彈簧原長小于管長,發(fā)射器出口末端與水平桌面相切。每次實(shí)驗(yàn)時(shí),都將發(fā)射器固定于水平桌面上,將彈簧壓縮到相同長度,測量發(fā)射器出口B與桌面右端距離為x,小滑塊從發(fā)射器出口射出,經(jīng)桌面滑行x距離后從桌面右端水平拋出,落在水平地面上的p點(diǎn),測量水平距離為s。已知桌面到水平地面高度H=1m,不計(jì)空氣阻力。

        該生在實(shí)驗(yàn)中幾組x、s數(shù)據(jù)(如下左表)請根據(jù)數(shù)據(jù)在下圖中畫出s2-x圖像,得到=? ? ? ? ? (保留2位有效數(shù)字)。

        1.設(shè)計(jì)意圖:針對學(xué)生函數(shù)解析式的學(xué)習(xí)難點(diǎn)進(jìn)行突破教學(xué)。

        2.教師活動(dòng):(1)展示學(xué)生的答卷,面對面指出描點(diǎn)法作圖存在的問題,強(qiáng)調(diào)作圖的規(guī)范性。(2)引導(dǎo)學(xué)生分析s2-x的函數(shù)解析式。

        3.學(xué)生活動(dòng):(1)習(xí)得作圖處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的方法;(2)學(xué)會推導(dǎo)函數(shù)解析式;(3)總結(jié)反思,思維發(fā)散。

        (三)品真題,明確考向

        (2018年高考全國卷I·T15)如圖,輕彈簧的下端固定在水平桌面上,上端放有物塊P,系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài),現(xiàn)用一豎直向上的力F作用在P上,使其向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)。以x表示P離開靜止位置的位移,在彈簧恢復(fù)原長前,下列表示F和x之間關(guān)系的圖象可能正確的是 (? )

        1.設(shè)計(jì)意圖:(1)學(xué)生明確考向,提高綜合分析問題的能力,養(yǎng)成畫過程圖的良好解題習(xí)慣;(2)教師課前根據(jù)數(shù)據(jù)知道推導(dǎo)非常規(guī)圖象的函數(shù)解析式是教學(xué)的難點(diǎn)。

        2.教師活動(dòng):根據(jù)同學(xué)們反饋的作答數(shù)據(jù),用動(dòng)畫模擬運(yùn)動(dòng)過程,幫助學(xué)生們理解彈簧伸長量不是x,而是L-x 。

        3.學(xué)生活動(dòng):觀察動(dòng)畫得出彈簧伸長量與x的關(guān)系,利用牛頓第二定律列出F-x圖象的函數(shù)解析式。

        (四)變式訓(xùn)練

        圖(a)所示的電路中,K與L間接一智能電源,用以控制電容器C兩端的電壓UC。如果UC隨時(shí)間t的變化如圖(b)所示,則下列描述電阻R兩端電壓UR隨時(shí)間t變化的圖像中,正確的是

        1.設(shè)計(jì)意圖:測試學(xué)生是否掌握了一般圖象識圖和作圖的方法,并會結(jié)合電容器充放電知識和電容器電容定義式、電流定義式等分析充電電流的情況,能推導(dǎo)出UC-t圖象斜率的意義。

        2.教師活動(dòng):(1)學(xué)生對電容器的充放電可能遺忘了,所以先通過實(shí)驗(yàn)簡單復(fù)習(xí)充電電流和放電電流,觀察它們的方向是不同的。(2)看統(tǒng)計(jì)的數(shù)據(jù),引導(dǎo)學(xué)生們交流展示,并點(diǎn)評。

        3.學(xué)生活動(dòng):迅速解題,選擇答案,并交流展示。

        (五)拓展:小組討論

        如圖4所示為一定質(zhì)量的理想氣體狀態(tài)變化的P-V圖線。由圖線可知,A到B過程中氣體對外做的功比B到C過程中氣體對外做的功多多少J?

        環(huán)節(jié)三:小結(jié)

        用一張幻燈片把本節(jié)習(xí)題中的圖象集體呈現(xiàn),鼓勵(lì)同學(xué)們進(jìn)行總結(jié),提升解題技巧。

        1.基礎(chǔ)圖象

        2.陌生圖象求解析式

        3.斜率意義

        4.面積意義

        環(huán)節(jié)四:教學(xué)反思

        1.針對訓(xùn)練一,學(xué)生展示答案后,教師需要挑選兩份用不同方法解的答案給學(xué)生討論,弄清楚速度、加速度和力的矢量性。2.在數(shù)據(jù)分析時(shí),既要肯定同學(xué)們?nèi)〉玫某煽?,又要指出存在的問題,查漏補(bǔ)缺不斷進(jìn)步。3.學(xué)生課堂上使用Pad互動(dòng)時(shí),也應(yīng)讓學(xué)生發(fā)言,上臺展示。4.每一節(jié)課的設(shè)計(jì)都應(yīng)圍繞教學(xué)重難點(diǎn)展開,在習(xí)題課上應(yīng)發(fā)揮智慧平臺的優(yōu)勢,同時(shí)也應(yīng)該重視物理實(shí)驗(yàn),盡量用直觀的方式引導(dǎo)學(xué)生理解物理問題。5.復(fù)習(xí)課不應(yīng)設(shè)計(jì)得太滿,應(yīng)該拋一些問題啟發(fā)學(xué)生思考。

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