1、教学设计时间和位移一、教学内容分析本节内容被安排在人教版普通高中课程标准实验教科书物理1（必修）第一章第二节，起到承上启下的作用，结合第一节质点、参考系和坐标系，学习时间和位移，为下一步学习速度奠定概念基础.教材从学生的日常生活中常见的物理情景入手，让学生逐步认识描述质点运动的时刻、时间间隔、路程、位移、矢量等概念的含义和区别. 对时刻、时间间隔的教学，及对路程、位移概念的理解，采取“情景贯穿”的教学方法，效果要好些.尤其对位移这一矢量的教学，由于学生第一次接触矢量语言，感到不习惯是很自然的，所以要充分利用有向线段表示矢量的直观、形象的特点，联系实际例子，让学生初步了解矢量相加的法则.二、教学
2、目标知识与能力目标：1、能够区分时刻和时间间隔.2、掌握位移的概念，知道位移是矢量，知道位移和路程的不同.3、知道矢量和标量的定义及二者的区别.4、知道直线运动的路程和位移的关系.过程与方法目标：1、通过具体问题引出时间、时刻、位移、路程等概念，要使学生学会将抽象问题形象化化的处理方法。2、会用坐标表示时刻与时间、位置和位移及相关方向。3、会用矢量表示和计算质点的位移，用标量表示路程。情感态度与价值观目标： 1、通过时间位移的学习，了解生活与物理的关系，同时学会用科学的思维看待事实2、通过用物理量表示质点不同时刻的不同位置，不同时间内的不同位移(或路程)的体验，领略物理方法的奥妙，体会科学的力
3、量3、养成良好的思考表述习惯和科学的价值观4、从知识是相互关联、相互补充的思想中，建立事物是相互联系的唯物主义观点三、学习者特征分析刚刚升入高一的学生还停留在用“路程”表示运动的多少，还不知道运动就是位置的变化，对于如何描述还没有概念。对时间和时刻的理解尚停留在日常生活的说法，未形成概念。四、教学策略选择与设计本节要求学生了解时刻、时间间隔、路程、位移等概念的含义和区别。教师逐个解释名词效果不好。可以考虑通过一个实例让学生分析、讨论。认识出发的时刻、到达的时刻、运行的时间等等概念，以及某时刻在什么位置、或者在某段时间内从哪里到了哪里的位置变化等概念。本节课用到的数学知识和方法：用数轴来表示时间
4、轴和位移轴，在时间轴上，点表示时刻，线段表示时间间隔要选计时起点(零时刻)，计时起点前的时刻为负，计时起点后的时刻为正；在位移轴上，点表示某一时刻的位置，线段表示某段时间内的位移要选位置参考点(位置零点)，直线运动中，可选某一单一方向作为正方向，朝正方向离开参考点的位置都为正，朝负方向离开参考点的位置都为负位移方向与规定方向相同时为正，相反时为负标量遵从算术加法的法则，矢量遵从三角形定则(或平行四边形定则)。五、教学重点及难点教学重点： 1、时间和时刻的概念以及它们之间的区别和联系。2、位移和路程的区别与联系。教学难点：1、帮助学生正确认识生活中的时间与时刻。2、理解位移的概念，会用有向线段表
5、示位移。3、标量和矢量在计算方法上的不同。六、教学过程教师活动学生活动设计意图一、导入新课上节课我们学习了描述运动的几个概念：质点、参考系、坐标系要想清楚地描述物体运动情况，仅仅用上节课所学的内容是不够的，我们需要学习更多的物理量。提问：某同学，上学的时候你是什么时间离开家的？在路上用了多长时间？怎么走的？什么时间到校的？设疑：宇宙万物都在时间和空间中存在和运动我们每天按时上课、下课、用餐、休息。从幼儿园、小学、中学，经历一年又一年，我们在时间的长河里成长对于时间这个名词，我们并不陌生，你能准确说出时间的含义吗?物体的任何机械运动都伴随着物体在空间中位置的改变，用什么来量度物体位置的改变呢?这
6、就是我们今天要研究的课题 时间和位移据实际情况回答物理源于生活服务于生活。以此激发学生学习物理的热情。二、 新课教学 1、时间间隔与时刻如果建立一个表示时间的一维直线系，则在这个坐标系中，时刻用点表示，时间间隔是两个时刻之差，用线段表示。提问：时间和时刻含义不同，如何进行区别？ (1) 在我校的作息时间表上，你能找出更多的时刻和时间间隔吗? (2) 结合教材，你能列举出哪些关于时间和时刻的说法? (3) 阅读教材，了解如何用数轴表示时间?根据以上讨论与交流，能否说出时刻与时间的概念 教师帮助总结并回答学生的提问时刻是指是指某一瞬时，在表示时间的数轴上，用点来表示。时间间隔是指两时刻的间隔，在表
7、示时间的数轴上用线段来表示时间间隔简称时间。提问：那么对于高中物理中时间与时刻中说到的第几秒、第几秒初、第几秒末、第几秒内、前几秒、前几秒内意义分别应该怎样理解呢？（1）第几秒，一般使用是指“时刻”，但也可以是指“时间间隔”（特指1秒种），要根据上下文具体情况来判断。如果含有“第几秒时”的意思，则指“时刻”；如果有“第几秒内”、“第几秒中”、“第几秒间”的意思，则是指具体某一秒钟的“时间间隔”。如“到达第2秒”，是指“第2秒时”、“第2秒末”这一时刻点；如“在第2秒中”，是指这一秒的时间间隔。可以用“第几秒时刻”和“第几秒时间”做区分。 （2）第几秒初、第几秒末指的是“时刻”，与点有关。“第几
8、秒初”和“第几秒末”是指具体某一秒的前后端点（时刻）。第2秒初指的是第2秒（时间间隔）这一秒钟开始的那一点，等同于第1秒末。同样，第2秒末就是第2秒（时间间隔）这一秒钟的最后一点，等同于第3秒初。(3) 第几秒内、前几秒、前几秒内指的是“时间间隔”，与长度有关。“第2秒内”是第1秒时刻到第2秒时刻之间，时间间隔为1秒；“前3秒内”是0到第3秒（时刻），时间间隔为3秒。“前几秒”和“前几秒内”一样。说明：“时刻”相当于坐标点，“时间间隔”相当于线段长度，“时刻”就是这线段的端点用坐标来解释更易理解。“时间间隔”即为常说的“时间”，是指时间的长度。自主阅读，积极思考，然后每六人一组展开讨论，每组选
9、出代表，发表见解，提出问题。我们开始上课的“时间” 8：00就是指的时刻；下课的“时间” 8：45也是指的时刻这样每个活动开始和结束的那一瞬间就是指时刻。我们上一堂课需要45分钟，两节课间休息10分钟，每一个活动所经历的一段时间都是指时间间隔。尝试在时间轴上画出时间间隔和时刻。将学习重心从过分强调知识的传承和积累向知识的探究过程转化，从学生被动接受知识向主动获取知识转化，从而培养学生的科学探究能力、实事求是的科学态度。2、路程和位移2006年4月，中国科学院寒区旱区环境与工程研究所董治保研究员在罗布泊发现一具干尸，被怀疑是26年前失踪的著名科学家彭加木。1980年4月25日，彭加木从上海飞往乌
10、鲁木齐，着手进行对罗布泊地区的第四次考察。于6月17日因寻找水源走失。许多穿越这个沙漠的勇士常常迷路归结他们失败的原因都是因为在沙漠中搞不清这样三个问题：我在哪里?我要去哪里?选哪条路线最佳?而这三个问题涉及三个描述物体运动的物理量：位置、位移、路程思考：从北京到重庆，有哪些不同的选择；这些选择有何相同或不同之处。根据上面的学习，你能给出位移及路程的定义吗?在坐标系中，我们也可以用数学的方法表示出位移如：质点从A点运动到B点，我们可以用有方向的线段来表示位移，从初始位置A向末位置B画有向线段。教师引导学生总结1、路程是物体运动轨迹的长度2、位移是描述物体位置变化的物理量，用从初位置到末位置的有
11、向线段表示，即物体位移的大小由初末位置决定，方向由初位置指向末位置。设疑：位移的大小就是路程吗？让学生将课件上的当堂检测和当堂巩固的题做一下，并抽查学生回答。分析总结路程和位移的区别和联系。从北京到重庆，可以乘汽车，也可以乘火车或飞机，还可以中途改变交通工具选择的路线不同，运动轨迹不同，但就位置变动而言，都是从北京来到了重庆。分析总结：只有在单向直线运动中，位移的大小才等于路程，在其他情况中，路程要大于位移的大小。从不同的路程中找出相同点，便于学生理解思考。遇到了不能表示的物理量，所以要引出一个新的物理量，学生易于接受。先让学生建立起位移的概念，再深入理解。由于位移定义抽象，学生难以理解，所以
12、采取课堂互动的方式，同时能够增进学生间的友谊。学生自己总结得出结论，体现了学生自主探究的思想。 教师总结路程，位移的概念，帮助学生理清路。3、 矢量和标量像位移这样的物理量，既有大小又有方向，我们以前学过的物理量很多都只有大小，没有方向，请同学们回忆并说给大家听听练习：下列物理量哪些是矢量，哪些是标量？ 质量、力、温度、电流、压强重点在电流、压强这两个学生学过的物理量，它们是有方向的，学生很可能将电流、压强判断为矢量，但它们仍然是标量此时要讲解标量的运算满足算数加法的原则，并简介矢量的平行四边形法则，然后再次请学生判断。 学生阅读课文后，说说矢量和标量的算法有什么不同交流与讨论：一位同学从操场
13、中心A出发，向北走了40 m，到达C点，然后又向东走了30 m，到达B点用有向线段表明他第一次、第二次的位移和两次行走的合位移(即代表他的位置变化的最后结果的位移)三个位移的大小各是多少?你能通过这个实例总结出矢量相加的法则吗?温度、质量、体积、长度、时间、路程。两个标量相加遵从算术加法的法则。讨论得出结论：总位移与分位移满足三角形关系。矢量相加的法则是平行四边形定则或三角形定则。学生此时还未考虑过方向的问题，所以很可能会出现考虑不全面，教师将学生的观点总结到一起，引出矢量的问题，易于理解。考虑到学生可能会犯的错误，从错误中激发学生的学习兴趣。4、 直线运动的位置和位移（1）位置：由坐标确定。
14、（2）位移：X=X2-X1若X2 X1, X 0,表示位移方向与规定正方向相同； 若X2 X1, X 0,表示位移方向与规定正方向相反要想准确描述物体的位置变化怎么办？生活实例：汽车甲从A点向东行驶1km到B点，而汽车乙从A点向西行驶2km到C点。若以东为正方向，试用数轴表示两辆汽车的位置和位移，并求位移的大小和方向。 请一位同学上黑板做题，教师规范步骤后并思考以下问题：甲乙两辆汽车哪辆车的位移大？ 教师引导学生：位移表示质点位置的变化甲乙谁的位置变化量更大些？然后再讲解正负号的含义。 负号只代表方向，与大小无关对于做直线运动的物体，可以用直线坐标系来描述。在直线坐标系中，位置用点来描述，记为
15、X=?，位移是位置的变化，记为X，X=X2-X1。集体做题学生回答各自观点，并说明理由在数学上正数大于负数，所以部分学生可能会认为甲的位移大于乙的位移。从学生对位移符号的误解出发，引导学生认识位移中的负号代表方向。三、随堂练习练习：例1、以下的计时数据指时刻的是：（ ）A.中央电视台新闻联播每日19时开播B.我国优秀运动员刘翔在雅典奥运会跨栏决赛中，用12秒91夺得了冠军C.某场足球赛15min时甲队攻入一球D.由北京开往上海的Z1次列车，于19时28分从北京站开出例2、我国在2003年10月成功地进行了首次载人航天飞行10月15日09时0分，“神舟”五号飞船点火，经9小时40分50秒至15日
16、18时40分50秒，我国宇航员杨利伟在太空中展示中国国旗和联合国旗，再经11小时42分10秒至16日06时23分，飞船在内蒙古中部地区成为着陆在上面给出的时间或时刻中，哪些指的是时间，哪些又指的是时刻?例3、下列关于位移和路程的说法中，正确的是（ ）A位移大小和路程不一定相等，所以位移才不等于路程B位移的大小等于路程，方向由起点指向终点C位移描述物体相对位置的变化，路程描述路径的长短D位移描述直线运动，路程描述曲线运动及时复习巩固，让知识系统化。四、课堂小结和作业请学生谈谈本节课的收获，完成问题与练习。学生自己总结，完成思考题。及时复习巩固，让知识系统化。七、教学评价设计在认识理解时间与时刻、
17、路程和位移等方面，学生存在一定的知识障碍，尤其是对矢量的理解.本教学设计，通过一连串的科学问题使学生的思维异常活跃，使学生在和谐、民主的氛围中进行交流和讨论，借助集体的智慧提高自身的素质，在平等、合作、互动中得到发展.根据学生实际的认知规律，采取“基于问题”的模式，创设多样的问题情境，引发学生主动探究总结知识,对于矢量的教学，本教学设计没有给出过多的拓展延伸，只是区别了矢量运算和标量运算的不同，是考虑到学习知识的层次性、递进性原则.因为到第三章会有更详细的矢量运算教学.本教学设计始于精彩的情境导入，终于新颖的探究活动，实际效果良好八、板书设计2 时间和位移一、 时刻和时间间隔1、时刻是指是指某一瞬时，在表示时间的数轴上，用点来表示。2、时间间隔是指两时刻的间隔，在表示时间的数轴上用线段来表示时间间隔简称时间。二、路程和位移1、路程是物体运动轨迹的长度2、位移是描述物体位置变化的物理量，用从初位置到末位置的有向线段表示，即物体位移的大小由初末位置决定，方向由初位置指向末位置。3、路程和位移的区别和联系注意：位移只与初末位置有关，而与路径无关。三、矢量和标量1、矢量：既有大小又有方向，且遵循平行四边形定则的物理量2、标量：只有大小没有方向，且遵循算术加减法则的物理量四、直线运动的位置和位移X=X2-X1
