資源簡介

1.1《質點 參考系 時間》課時教案
學科 物理 年級冊別 高一上冊 共1課時
教材 粵教版高中物理必修第一冊 授課類型 新授課 第1課時
教材分析
教材分析
本節內容位于粵教版高中物理必修第一冊第一章第一節，是整個力學學習的起點。教材通過生活實例引入“質點”概念，強調理想化模型在物理學中的重要性；接著講解參考系的選擇對運動描述的影響，并以列車時刻表為例說明時間與時刻的區別。該節內容為后續學習勻變速直線運動、牛頓定律等打下基礎，具有承上啟下的作用。
學情分析
高一學生剛進入高中階段，具備一定的初中物理基礎，對機械運動有初步感知，但缺乏抽象建模能力。生活中雖常接觸“動”與“靜”的判斷，卻未意識到其依賴于參考系。學生易將物體本身大小作為能否視為質點的唯一標準，忽略“問題本質是否受形狀影響”。此外，時間與時刻的概念混淆較為普遍。教學中需借助情境探究和思維引導，幫助學生突破認知障礙，建立科學的物理觀念。
課時教學目標
物理觀念
1. 理解質點的概念，知道將其視為理想化模型的意義，能判斷實際物體在何種情況下可看作質點。
2. 掌握參考系的作用，理解運動描述的相對性，能在不同參考系中描述同一物體的運動狀態。
科學思維
1. 能夠通過比較、抽象和理想化的方法構建“質點”模型，提升模型建構能力。
2. 能區分時間與時刻的物理含義，掌握用時間軸表示兩者關系的基本方法。
科學探究
1. 在具體情境中提出“能否將地球視為質點研究公轉”的驅動性問題，開展小組討論與論證。
2. 設計觀察實驗：以教室為背景，記錄同學行走路徑的時間節點，體會時間間隔與時刻的區別。
科學態度與責任
1. 認識到物理模型來源于現實又高于現實，培養實事求是的科學精神。
2. 意識到精確描述運動需要統一標準（如參考系、時間單位），增強規范意識和社會責任感。
教學重點、難點
重點
1. 質點的概念及其條件判斷
2. 參考系對運動描述的影響
難點
1. “能否視為質點”取決于所研究問題的本質而非物體大小
2. 時間與時刻的區分及在時間軸上的表示
教學方法與準備
教學方法
情境探究法、合作學習法、講授法相結合
教具準備
多媒體課件、小車模型、軌道、秒表、激光筆、教室監控視頻片段
教學環節 教師活動 學生活動
創設情境 導入新課
【5分鐘】 一、播放航天發射視頻，引發思考。 （一）、展示我國長征五號火箭發射升空的高清視頻片段。
畫面緩緩推進：烈焰噴涌，大地震顫，長征五號騰空而起，直沖云霄。教師輕聲解說：“這是中國航天的力量，是速度與激情的完美結合。”隨后暫停視頻，提問：“當我們說‘火箭起飛了’，我們是如何判斷它在運動的？”
引導語：同學們可能會說“因為它離開了發射塔”，那如果我們在太空中看呢？如果沒有參照物，我們還能不能判斷它的運動？這背后隱藏著一個深刻的物理問題——我們如何描述物體的運動？今天，就讓我們一起走進第一章第一節《質點 參考系 時間》，揭開運動描述的秘密。
二、講述伽利略觀測木星衛星的故事。 （一）、引入歷史背景，激發興趣。
教師娓娓道來：“早在17世紀初，偉大的科學家伽利略用他自制的望遠鏡發現了木星的四顆衛星。當時人們震驚不已——原來不是所有天體都繞地球轉！但你們知道嗎？伽利略在記錄這些衛星運行軌跡時，必須選擇一個固定的‘背景星空’作為參照，否則根本無法確定它們的位置變化。”
過渡語：時代的一粒塵，落到一個人身上就是一座山；而宇宙中的一顆星，若無參照，便失去了方向。正是從那時起，人類開始系統地思考：運動是什么？怎樣才算“動”？這就引出了我們今天的第一個核心概念——參考系。 1. 觀看視頻，感受震撼。
2. 思考并回答教師提問。
3. 傾聽故事，產生好奇。
4. 進入學習狀態，期待新知。
評價任務 觀察能力：☆☆☆
表達清晰：☆☆☆
參與度高：☆☆☆
設計意圖 通過真實航天場景激發民族自豪感，同時設置認知沖突——沒有參照物能否判斷運動？再借伽利略的歷史案例揭示參考系的重要性，使抽象概念具象化，實現情感與知識的雙重導入。
建構模型 理解質點
【12分鐘】 一、提出問題，引發認知沖突。 （一）、展示三組圖片對比：高鐵行駛、地球公轉、體操運動員翻滾。
教師依次呈現三幅動態圖：第一幅是京滬高鐵飛馳在平原上；第二幅是地球繞太陽公轉的天文模擬圖；第三幅是一位體操運動員在空中完成空翻動作。
提問：“如果我們想研究高鐵從北京到上海的運行時間，能不能把它簡化成一個點來處理？研究地球繞太陽公轉時，地球能不能當成一個點？而研究體操運動員的動作時，還能不能這樣簡化？”
組織學生分組討論3分鐘，并要求每組派代表發言。教師傾聽后不急于評判，而是繼續追問：“為什么有的可以簡化，有的不行？是不是因為高鐵比地球小？”
預設學生可能回答：“高鐵小所以能簡化，地球太大不能。”教師隨即糾正：“其實關鍵不在大小，而在我們關心的問題是什么。”
二、提煉定義，建立理想模型。 （一）、講解“質點”概念，強調“理想化”屬性。
教師板書：“當物體的大小和形狀對所研究的問題沒有影響或影響很小，可以忽略不計時，就可以把物體看作一個有質量的點，稱為‘質點’。”
重點解釋：“注意！這不是說物體真的變成了點，而是我們在頭腦中構建的一個理想模型。就像地圖上的城市用一個小圓點表示一樣，雖然城市很大，但在全國地圖上我們只關心它的位置。”
舉例深化：比如計算飛機從廣州飛往烏魯木齊的飛行時間，我們關注的是整體位移和速度，機翼是否振動、機身多長都不重要，因此可視為質點。但如果研究飛機起飛時機翼的受力變形，就不能再簡化了。
三、辨析誤區，強化判斷邏輯。 （一）、設置典型辨析題，引導學生反思。
教師出示三個判斷題：
1. 很小的物體一定能看成質點（如電子）；
2. 很大的物體一定不能看成質點（如地球）；
3. 做平動的物體一定可以看成質點。
讓學生舉手表決，并邀請持不同意見的學生闡述理由。教師總結：“能否視為質點，唯一的標準是‘所研究的問題是否涉及物體自身的大小和形狀’。例如地球雖大，研究公轉時可視為質點；乒乓球雖小，研究旋轉發球時就不能視為質點。” 1. 分組討論三種情境。
2. 表達觀點并聽取他人意見。
3. 反思原有認知偏差。
4. 理解質點的本質是模型。
評價任務 概念理解：☆☆☆
邏輯推理：☆☆☆
合作交流：☆☆☆
設計意圖 通過對比鮮明的情境引發認知沖突，打破“大小決定能否簡化”的錯誤前概念；借助歷史類比和生活實例，幫助學生理解“理想化模型”的科學價值；設置辨析題促進深度思考，提升批判性思維能力。
探究運動 揭示參考系
【13分鐘】 一、現場實驗，體驗運動相對性。 （一）、請兩名學生上臺演示相對運動。
教師邀請甲同學站在講臺上不動，乙同學從教室后方走向前方。先讓全班以地面為參照，描述乙的運動：“乙同學向前走。”然后提問：“如果甲同學覺得自己是靜止的，他會怎么描述乙的運動？”答案仍是“乙向我走來”。
接著，教師改變情境：“現在假設甲同學也在緩慢向前走，速度比乙慢。請問，甲看到乙是在前進還是后退？”
學生經過思考后得出結論：“甲會覺得乙在靠近自己，也就是仍在前進，但速度變慢了。”
進一步提問：“如果甲的速度和乙一樣快呢？”學生回答：“看起來乙是靜止的。”
教師總結：“同一個運動，在不同的人看來，結果竟然不同！這就是運動的相對性。”
二、動畫演示，直觀呈現差異。 （一）、播放兩輛汽車同向行駛的動畫。
屏幕上顯示兩條平行車道，A車以60km/h行駛，B車以80km/h同向行駛。分別以地面、A車為參考系觀察B車的運動。
教師提問：“以地面為參考系，B車速度是多少？以A車為參考系呢？”
學生回答：“地面視角是80km/h，A車視角是20km/h。”
教師補充：“如果我們坐在A車上，會感覺B車只是慢慢地超過我們。這說明，描述運動必須選定一個標準——這個標準就是參考系。”
三、拓展應用，聯系科技前沿。 （一）、介紹北斗導航系統中的參考系選擇。
教師展示北斗衛星定位原理簡圖：“北斗系統在計算你的手機位置時，使用的是地心慣性參考系。如果它錯誤地選擇了太陽為參考系，那你走路的數據就會完全失真。”
強調：“現代科技離不開精確的參考系設定。哪怕是0.001秒的偏差，也可能導致導彈偏離目標數百米。”
過渡語：愛因斯坦曾說：“一切運動都是相對的。”今天我們雖未觸及狹義相對論，但已觸摸到了物理學最樸素也最深刻的智慧之光。 1. 參與實驗，觀察現象。
2. 描述不同視角下的運動。
3. 分析動畫數據，得出結論。
4. 理解參考系的實際意義。
評價任務 現象描述：☆☆☆
數據分析：☆☆☆
聯系實際：☆☆☆
設計意圖 通過親身參與的實驗讓學生直接體驗運動描述的相對性；利用動畫增強可視化效果；結合國家重大科技工程——北斗系統，體現物理知識的時代價值，增強學生的民族自信與社會責任感。
區分概念 明晰時間
【10分鐘】 一、列舉生活實例，區分時刻與時間。 （一）、展示列車時刻表截圖。
教師投影廣深城際鐵路某日的列車時刻表，聚焦其中一行：
G6112次 到站時間：14:28 發車時間：14:30
提問：“這里的‘14:28’和‘14:30’指的是什么？從到站到發車之間經歷了多久？”
引導學生明確：“14:28”是一個瞬間，叫“時刻”；而“14:30減去14:28”等于2分鐘，是一段持續過程，叫“時間間隔”，簡稱“時間”。
再舉例：“上課鈴響的那一刻是時刻，一節課40分鐘是時間。”
二、繪制時間軸，實現形象表達。 （一）、指導學生畫出時間軸并標注關鍵點。
教師在黑板上畫一條水平直線，標出箭頭表示時間前進方向。取t=0為起點，標記t =8:00（早讀開始）、t =8:40（早讀結束）、Δt=t t =40min。
強調：“時刻對應時間軸上的一個點，時間對應兩點之間的線段長度。”
組織學生動手練習：請你在紙上畫出從早上起床（設為6:30）到吃早餐（7:00）的時間軸，并標出兩個時刻和這段時間間隔。
巡視過程中糾正常見錯誤，如將“6:30”寫成“6.3小時”或混淆點與段的關系。
三、設置陷阱題，檢驗掌握程度。 （一）、出示易錯判斷題進行鞏固。
1. 第3秒末和第4秒初是同一時刻；
2. 第3秒內指的是第3個1秒的時間間隔；
3. 前3秒內的位移大于前2秒內的位移。
逐題解析，尤其強調“第n秒內”是從第(n 1)秒末到第n秒末的1秒時間，避免學生誤認為是第n秒初到第n秒末。 1. 閱讀時刻表，提取信息。
2. 動手繪制時間軸。
3. 完成判斷練習。
4. 訂正錯誤，形成正確認知。
評價任務 概念區分：☆☆☆
繪圖準確：☆☆☆
答題正確：☆☆☆
設計意圖 依托真實交通信息增強實用性；通過動手繪圖將抽象概念可視化；設置典型錯誤選項提前干預學習障礙，確保學生真正掌握時間與時刻的核心區別。
課堂總結 升華主題
【5分鐘】 一、結構化回顧知識點。 （一）、帶領學生梳理本節課三大核心內容。
教師邊指板書邊總結：“今天我們學習了三個基本概念：第一，質點——一種忽略大小和形狀的理想化模型，能否使用要看研究問題的本質；第二，參考系——描述運動的前提，沒有參考系，運動就無法定義；第三，時間與時刻——前者是過程量，后者是狀態量，可用時間軸清晰表達。”
二、升華式結尾，啟迪人生哲理。 （一）、引用哲學語言，實現情感升華。
教師深情說道：“同學們，物理學教會我們的不僅是公式和計算，更是一種思維方式。當我們選擇不同的參考系，看到的世界就不同——這正如人生，換個角度看問題，困境也許就成了轉機。而‘質點’提醒我們：有時候要學會忽略無關細節，抓住主要矛盾，才能看清事物本質。至于時間，它從不為任何人停留。每一節課的45分鐘，都是不可逆的旅程。愿你們珍惜當下每一個‘時刻’，積累屬于自己的‘時間間隔’，在未來的人生軌道上，做自己命運的‘質點’，選好人生的‘參考系’，奔向理想的遠方。” 1. 跟隨教師回顧要點。
2. 記錄筆記，整理思路。
3. 感悟物理與人生的聯系。
4. 樹立積極學習態度。
評價任務 歸納完整：☆☆☆
感悟深刻：☆☆☆
態度端正：☆☆☆
設計意圖 采用“知識點+生活哲理”的升華模式，既完成知識閉環，又賦予物理教學人文溫度，激發學生內在動力，實現學科育人目標。
作業設計
一、基礎鞏固題
1. 下列情況中的物體，哪些可以看作質點？（在括號內打√或×）
　( ) A. 研究地球繞太陽公轉時的地球
　( ) B. 研究地球自轉時的地球
　( ) C. 計算火車通過一座橋梁所用的時間時的火車
　( ) D. 研究花樣滑冰運動員的旋轉動作時的運動員
　( ) E. 測量高鐵從深圳北到長沙南全程平均速度時的列車
2. 關于參考系，下列說法正確的是（　　）
　A. 必須選擇靜止的物體作為參考系
　B. 描述同一運動時，選擇不同參考系，結果一定不同
　C. 參考系可以任意選擇，但選擇不同會影響對運動的描述
　D. 地球總是最合適的參考系
二、能力提升題
3. 如圖所示為某校運動會百米賽跑終點抓拍照片，請回答：
　(1) 裁判員以什么為參考系判斷誰最先撞線？
　(2) 若攝影師隨第一名運動員奔跑拍攝，照片中其他選手看起來是向前還是向后運動？
　(3) “12.8秒”是時刻還是時間？比賽開始的“預備”口令對應的是時刻還是時間？
三、實踐拓展題
4. 請你記錄自己明天早晨從起床（設為6:50）到踏入教室門口（設為7:25）的全過程，畫出時間軸，標出至少三個關鍵時刻（如刷牙開始、出門等），并計算每個時間段的持續時間。
【答案解析】
一、基礎鞏固題
1. A(√) B(×) C(×) D(×) E(√)
解析：A項研究公轉時不涉及地球形狀，可視為質點；B項自轉必須考慮形狀；C項火車長度不能忽略；D項動作研究需關注身體姿態；E項整體運動可簡化。
2. C
解析：參考系可任意選擇，通常選地面，但并非必須靜止；同一運動在不同參考系下描述可能相同（如同速同行者），也可能不同。
二、能力提升題
3. (1) 終點線（或地面）
　 (2) 向后運動
　 (3) “12.8秒”是時間；“預備”口令對應的是時刻
板書設計
第一章 第1節 質點 參考系 時間
物理學的起點
——如何描述物體的運動？
一、質點（理想化模型）
　● 條件：大小、形狀無影響
　● 示例：地球公轉 ｜自轉
二、參考系（運動描述的前提）
　● 相對性：同一運動，視角不同
　● 實例：車上觀景、北斗定位
三、時間 vs 時刻
　● 時刻 → 時間軸上的點（如8:00）
　● 時間 → 兩點間的距離（如40min）
　● 時間軸：─────●─────●─────→ t
　　　　　　　　　t 　　　Δt　　　t
教學反思
成功之處
1. 以長征火箭發射視頻導入，極大激發了學生興趣，課堂氛圍活躍，體現了“從生活走向物理”的理念。
2. 通過學生親自參與的相對運動實驗，有效突破了“參考系”這一抽象概念的理解難點，實現了具身認知。
3. 將北斗導航系統融入教學，增強了課程的時代感和民族認同感，落實了物理學科的社會責任教育。
不足之處
1. 在“質點”概念辨析環節，部分學生仍執著于“大小決定論”，說明前期經驗干擾較強，應增加更多反例強化。
2. 時間軸繪制練習時間稍顯緊張，個別學生未能完成，下次可提前發放印有坐標格的練習紙。
3. 對學困生的關注不夠，小組討論時個別學生沉默，需優化分組策略，實行“異質分組+角色分工”機制。

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