基于发现教学法的教学设计，以高中物理自由落体运动为例

在教育领域，教学方法的选择对于学生的学习效果起着至关重要的作用，发现教学法作为一种具有创新性的教学方法，强调学生在学习过程中的主动探索和发现，有助于培养学生的思维能力、解决问题的能力以及创新精神，本文将以高中物理“自由落体运动”这一知识点为例,详细阐述基于发现教学法的教学设计。

教学目标

1. 知识与技能目标
   • 学生能够理解自由落体运动的概念，掌握自由落体运动的规律，即速度随时间变化的规律（v = gt）和位移随时间变化的规律（h = 1/2gt²）。
   • 学会运用自由落体运动的规律解决实际问题，如计算物体下落的时间、速度和位移等。
2. 过程与方法目标
• 通过实验探究，让学生经历发现自由落体运动规律的过程，培养学生的观察能力、实验操作能力和数据分析能力。
• 引导学生运用逻辑推理和数学方法，从实验数据中总结出自由落体运动的规律,体会科学探究的方法和过程。
3. 情感态度与价值观目标
• 激发学生对物理学科的兴趣，培养学生勇于探索、敢于质疑的科学精神。
• 通过小组合作学习,培养学生的团队协作意识和交流能力。

教学重难点

1. 教学重点
   • 理解自由落体运动的概念和规律。
   • 掌握自由落体运动规律的推导过程和应用。
2. 教学难点
• 对自由落体运动条件的理解，即物体只在重力作用下,且初速度为零。
• 运用自由落体运动规律解决实际问题时,对问题情境的分析和模型的建立。

教学方法

发现教学法、实验探究法、小组合作学习法

教学过程

（一）导入新课（5分钟）

1. 展示一段视频：在视频中，同时释放一个金属小球和一张纸片,观察它们下落的过程。
2. 提问学生：“在刚才的视频中，你们看到了什么现象？金属小球和纸片下落的情况一样吗？为什么会不一样？”
3. 引发学生的思考和讨论，从而引出本节课的主题——自由落体运动。

设计意图：通过有趣的视频展示，引发学生的好奇心和求知欲，自然地导入新课,为后续的学习做好铺垫。

（二）新课讲授

1. 自由落体运动的概念（5分钟）
   • 引导学生回顾刚才视频中的现象，分析金属小球和纸片下落情况不同的原因,得出空气阻力对物体下落的影响。
   • 提出问题：“如果没有空气阻力，物体下落的情况会怎样呢？”
   • 介绍牛顿管实验：通过演示牛顿管实验，让学生观察在没有空气的环境中，金属片、羽毛等物体下落的情况,发现它们下落的快慢是相同的。
   • 总结自由落体运动的概念：物体只在重力作用下从静止开始下落的运动,叫做自由落体运动。
   • 强调自由落体运动的两个条件：一是物体只受重力作用；二是物体的初速度为零。

   设计意图：通过实验演示和分析，让学生直观地理解自由落体运动的概念,突破教学难点。

   2. 自由落体运动规律的探究（20分钟）
      • 提出问题：“自由落体运动是一种怎样的运动？它的速度和位移随时间是如何变化的？”
      • 引导学生进行猜想：让学生根据生活经验和已有的知识,对自由落体运动的速度和位移随时间的变化情况进行猜想。
      • 设计实验方案：将学生分成小组，讨论并设计实验方案来验证猜想，教师提供实验器材，如打点计时器、纸带、重物等,并给予适当的指导。
      • 进行实验操作：学生分组进行实验，测量自由落体运动物体的下落时间和位移,并记录实验数据。
      • 数据分析与处理：引导学生对实验数据进行分析和处理，通过计算不同时刻的速度，绘制速度-时间图像和位移-时间图像。
      • 总结规律：让学生根据图像分析自由落体运动的速度随时间和位移随时间的变化规律，得出自由落体运动的速度公式v = gt和位移公式h = 1/2gt²。

      设计意图：通过实验探究的过程，让学生亲身体验科学探究的方法，培养学生的动手能力和科学思维能力,同时也让学生深刻理解自由落体运动的规律。

      3. 自由落体运动规律的推导（10分钟）
         • 利用运动学的基本公式,引导学生推导自由落体运动的速度公式和位移公式。
         • 根据加速度的定义式a = (v - v₀)/t，对于自由落体运动，v₀ = 0，a = g，可得v = gt。
         • 根据位移公式x = v₀t + 1/2at²，将v₀ = 0，a = g代入，得到h = 1/2gt²。
         • 在推导过程中，强调公式的物理意义和适用条件,让学生理解公式中各个物理量的含义。

         设计意图：通过公式推导，加深学生对自由落体运动规律的理解,培养学生的逻辑推理能力和数学应用能力。

         4. 自由落体运动规律的应用（15分钟）
            • 例题讲解：
              • 例1：一个物体从h = 45m高处自由下落,求它下落的时间和落地时的速度。
              • 解：根据自由落体运动的位移公式h = 1/2gt²，可得t = √(2h/g) = √(2×45/10) = 3s。
              • 再根据速度公式v = gt，可得v = 10×3 = 30m/s。
              • 例2：一个小球自由下落，经过2s落地,求小球下落的高度。
              • 解：根据自由落体运动的位移公式h = 1/2gt²，可得h = 1/2×10×2² = 20m。
            • 课堂练习：
            • 练习1：一个物体从125m高处自由下落,求它落地前最后1s内的位移。
            • 练习2：一个小球自由下落，经过某点时的速度为10m/s,求它从此点开始下落3s内的位移。
            • 学生分组练习，教师巡视指导,及时纠正学生的错误。

            设计意图：通过例题讲解和课堂练习，让学生巩固自由落体运动规律的应用,提高学生运用知识解决实际问题的能力。

            （三）课堂小结（5分钟）

            1. 引导学生回顾本节课所学的内容，包括自由落体运动的概念、规律的探究过程、规律的推导以及应用。
            2. 请学生发言,总结自己在本节课中的收获和体会。
            3. 教师对学生的发言进行补充和总结，强调重点知识和方法,梳理知识体系。

            设计意图：通过课堂小结，帮助学生巩固所学知识，加深记忆,同时培养学生的总结归纳能力。

            （四）布置作业（5分钟）

            1. 书面作业：
               • 完成课本上的课后练习题。
               • 思考：生活中有哪些现象是自由落体运动的应用？请举例说明,并分析其原理。
            2. 拓展作业：
            • 查阅资料，了解伽利略对自由落体运动的研究过程,写一篇简短的科学史小论文。
            • 设计一个实验，测量反应时间,并说明实验原理。

            设计意图：通过布置作业，让学生进一步巩固课堂所学知识，拓展学生的知识面,培养学生的自主学习能力和探究精神。

            教学反思

            在本节课的教学中，采用发现教学法取得了较好的教学效果，通过实验探究和问题引导，学生积极参与到课堂教学中来，主动思考、动手操作，经历了自由落体运动规律的发现过程，不仅掌握了知识，还培养了能力和科学精神，在教学过程中，也发现了一些不足之处，例如在实验探究环节，部分学生对实验仪器的操作不够熟练，导致实验数据存在一定的误差，在今后的教学中，应加强对学生实验技能的训练，提高学生的实验操作水平，在教学时间的把控上还需要进一步优化，确保各个教学环节能够更加紧凑、高效地进行，通过不断地反思和改进，将能够更好地运用发现教学法，提高教学质量，促进学生的全面发展。😊

            就是一篇基于发现教学法的“自由落体运动”教学设计，希望对你有所帮助，你可以根据实际情况进行调整和修改，如果你还有其他问题，欢迎继续向我提问。🤗

            标签： #发现教学法的教学设计