第一篇:人教版生物必修三第4章第3节 群落的结构 公开课教学设计
一、教学目标
1、识别群落,说出群落水平上研究的问题。
2、描述群落的结构特征。
二、教学重点和难点
1、教学重点 群落的结构特征。
2、教学难点
从结构与功能相统一的角度描述群落的结构特征。
三、教学过程
回忆前面学过的相关知识:什么是种群?种群有哪些特征?种群是指生活在一定区域的同种生物的全部个体。种群具有种群密度、出生率和死亡率、迁入率和迁出率、年龄组成和性别比例、种群的空间特征等。
首先,提出“本节聚焦:不同群落在物种组成上有哪些差别?种间关系主要有哪几种类型?群落的空间结构是怎样的?”请学生带着本节聚焦的问题快速阅读教材,思考上述问题。
然后,在教师的引导下学习本节内容。群落的概念
为了使学生更加形象直观地认识群落,我选择了一副学生易于理解的图片-----森林生态系统示意图。观察森林生态系统示意图,示意图中有多少个种群?教师领着学生认识图中的生物,指明图中显示的是生物的种类,每类中有许多种,每种可以有多个种群。当把该片森林中的全部生物作为一个生命系统来研究时,这个森林中的每个种群就成为系统的组分。从而,归纳出群落的概念:同一时间内聚集在一定区域中各种生物种群的集合,叫做群落。(PPT展示)
在群落水平上研究那些问题?其与在种群水平上研究的问题有什么不同?
(一)群落水平上研究的问题
种群水平的研究集中于种群的数量动态,包括出生率、死亡率、年龄组成、性别比例等。森林群落水平研究的问题为:“森林中有多少种群?那些种群在数量上占优势?(种群种类、优势种群)森林中各个种群之间的相互关系是什么?森林中群落的演替情况是怎样的?(群落演替)森林中生物群落具有怎样的空间结构?森林中各个种群分别占据什么位置?森林的范围和边界如何?”如下图:
(二)群落的物种组成
1、群落的物种组成是区别不同群落的重要特征。
2、群落中物种数目的多少称为丰富度。
3、群落的物种组成是长期自然选择的结果。
(三)种间关系
一个群落中的物种不论多少,都不是随机地聚集在一起的,而是通过复杂的种间关系,形成一个有机的整体。生物之间有哪些种间关系呢?首先看下面的“资料分析”。(略)
种间关系包括捕食、竞争、寄生和互利共生等。捕食是指一种生物以另一种生物作为食物。其特点是数量上呈现出“先增加者先减少,后增加者后减少”的不同步性变化,被捕食者不会被淘汰掉。图片和曲线表示见PPT。
竞争是指两种或两种以上生物相互争夺资源和空间等。竞争的结果常表现为相互抑制,有时表现为一方占优势,另一方处于劣势甚至灭亡。其特点是数量上呈现出“你死我活”的“同步性变化”。
寄生是指一种生物(寄生者)寄居于另一种生物(寄主)的体内或体表,摄取寄主的养分以维持生活的现象。其特点是如果分开,则寄生生物难以单独生存,而寄主会生活得更好。寄生虫与人或动物、蚜虫与棉花、噬菌体与大肠杆菌、菟丝子与豆科植物等。
互利共生是指两种生物共同生活在一起,相互依存,彼此有利。其特点是数量上两种生物同时增加,同时减少,呈现出“同生共死”的同步性变化,分开至少一方不能独立存活。如豆科植物与根瘤菌、白蚁与其肠道中分解纤维素的微生物、构成地衣的真菌和藻类等。
构成群落的这些生物在群落中是如何分布的呢?
(四)群落的空间结构
在群落中,各个生物种群占据了不同的生物空间,使群落形成一定的空间结构。群落的空间结构包括垂直结构和水平结构。
观察图片,思考下列问题:
(1)引起植物分层分布的主要原因是什么?光照强度。
(2)引起动物分层分布的主要原因是什么?栖息空间和食物等。
(3)群落的垂直结构出现分层现象的意义是什么?提高了群落利用环境资源(如阳光、空间、营养物质等)的能力。
1、垂直结构:在垂直方向上,大多数群落都具有明显的分层现象。
2、水平结构:在水平方向上,由于地形的起伏、土壤湿度和盐碱度的差异、光照强度的不同、生物自身生长特点的不同以及人与动物的影响等因素,不同地段往往分布着不同的种群,同一地段上种群密度也有差别,他们常成镶嵌分布。(见图片)
知识小结:
一、群落水平上研究的问题
二、群落的物种组成三、种间关系
四、群落的空间结构
1、垂直结构
2、水平结构
反馈检测:
1.唯一能为丝兰传粉的丝兰蛾,以丝兰的花蜜为食,雌蛾只有把卵产在丝兰子房内,幼虫才能发育。丝兰蛾与丝兰的关系(A)
A.共生 B.竞争 C.寄生 D.捕食
2.采蜜的蜜蜂回巢后便围绕蜂房以跳舞的方式将发现的蜜源告诉同伙,这种现象在生物学上称(A)
A.种内互助 B.种内斗争
C.互利共生 D.竞争
3、下列生物的关系是竞争还是捕食? 1)桦木林中出现云杉幼苗后,不断生长,最终桦木林被云杉林取而代之。2)狼以兔为食,兔以草为食。
4、下列生物的关系是共生还是寄生?
1)地衣中的真菌与藻类
2)白蚁与它肠内的鞭毛虫
3)菟丝子与大豆
4)根瘤菌与大豆
5)鸟与羽虱
6)噬菌体与大肠杆菌
6.下例说法正确的是(D)A·生长一致的稻田不存在垂直结构
B·高山长草,低处长大树的现象是垂直结构
C·只要有生物群落就有一定程度的垂直结构
D·沙漠上只有极少的生物,不构成生物群落
7.人类在北半球生产和使用农药DDT,却在南极的磷虾体内发现了DDT。该现象可解释为(C)
A·全球的生物可看作一个大生物群落
B·全球的生物可看作一个大种群
C·人类对南极的资源进行了过度开发
D·磷虾特别容易吸收农药DDT
第二篇:第3节群落的结构教学设计
第3节群落的结构教学设计案例
一、教学目标
在课程标准中相关的具体内容标准为“描述群落的结构特征”。该条内容标准属于了解水平,要求同学们能够对群落的结构进行简单的描述,能从生命系统的角度说出群落是具有一定的组成和结构,其中的各种生物间存在相互制约、相互依存的关系,从而深化了对系统的认识。据此,本节教学目标确定为:
1.识别群落,说出群落水平上研究的问题。2.分析群落的物种组成,区别不同的群落。
3.举例说出一个群落中不同生物种群间的种间关系。4.说出群落的空间结构。
5.尝试进行土壤中小动物类群丰富度的研究。其中群落的结构特征是本节的教学重点,从结构与功能相适应的角度描述群落的结构特征是本节课的教学难点。
二、教学设计思路
在引入课题中,通过设问,引导学生进行个体→种群→群落这条主线的构建,从而引出群落的概念。在此基础上,进一步引导学生探究的欲望,通过剖析某温带草原上的生物群落,引出群落水平上所研究的问题和群落结构的话题。在教学中,适当结合图片、事例、概念模型和数学模型,加深对群落结构的了解。“土壤中小动物类群丰富度的研究”是课标中建议的一项活动,旨在使学生能从种群的组成上描述群落的结构特征。在设计教学过程时,要充分体现出学生的探究活动,不要把该探究活动上成一节验证或简单的重复实验。本节内容共2课时。第1课时教学流程:
三、课堂教学过程(第1课时)阶段教师组织和引导学生
活动教学意图导学引题群落的概念
群落水平上研究的问题 群落的物种组成种间关系
群落的空间结构
当堂训练通过前面的学习我们知道,在一定的区域内,由同种生物的不同个体就形成了种群,那么由不同的种群又会形成什么呢? 生(一起答):群落
师:对,我们这节课就一起来学习第3节群落的结构。(版书)第3节 群落的结构
展示案例1:下图为某温带草原上生活着的多种生物,请观察并讨论: 1.这个草原中至少有多少个种群?
2.在这个草原上生活的各个种群间是否各自独立?假如生活在该草原中的肉食性动物大量减少,草原上其他种群的数量将会出现怎样的变化? 3.什么是群落?
4.在群落水平上,我们研究的问题有哪些?
师:通过案例,组织学生进行合作学习,并展开讨论解决上述问题。
师:在群落水平上研究的问题有:群落的物种组成、群落中各生物的种间关系、群落的空间结构和群落的演替等,这些也就构成了群落的结构。下面我们就一起来学习群落的物种组成,请同学们结合案例2,看课本72页,解决案例中所涉及的问题。展示案例2:右图表示从南极(90oS)经过赤道(0o)到北极(90oN)纬度梯度上群落中物种多样性的变化趋向。试分析说明: 1.从极地向热带推移,群落中物种是怎样变化的?这表明某地区群落物种的多少主要取决于哪些因素?
2.①从分子水平看,物种多样性的根本原因是
。②从生物进化的角度看,物种具有多样性,是由于的结果。
3.试推断随海拔高度的增加,群落中物种数量变化的趋向是什么? 4.上述示例表明,环境因素影响种群的丰富度,什么是丰富度? 5.群落的物种组成是区别不同群落的主要特征,你能从物种组成上说出我国新疆北部森林和南方森林的主要差别吗?
师:引导学生总结出:群落的物种组成是区分不同群落的重要特征及物种丰富度的内容。师:结合教材的资料分析,组织学生讨论,画出群落中各生物种间关系的概念图,并进行交流。
提出问题:
1.如何解释资料1中出现的实验结果?
2.分析猞猁和雪兔种群数量的波动情况,你能发现什么规律? 3.如何据图形判断捕食、竞争的关系?规律又有哪些?
师总结:竞争是强者更强,弱者更弱,结果可能使一方导致灭亡;捕食是先增先减,后增后减,即此消彼长,此长彼消;共生是同生共死,荣辱与共。
师进一步引导学生绘制有关的数学模型,即竞争、捕食、共生的坐标曲线。
师:由于各生物之间存在着复杂的种间关系,各生物种群在群落中占据了不同的空间,于是群落就形成了一定的空间结构。(通过列举事例,进行说明)
同学们看教材,分析讨论影响群落的垂直结构和水平结构的因素。
师总结:通过学习群落的结构,我们知道在群落中各生物并不是孤立存在的,他们之间有着错综复杂的关系,由物种的组成、种内的互助或斗争,种间的共生、寄生、捕食和竞争等关系建立起了一个复杂的有机整体。回忆前面学习的内容
通过具体的案例,引导学生看课本、思考自主地思考、讨论,进行小组合作学习,得出问题的答案 学生进行练习,巩固所学的知识进行讨论、交流所得的答案
结合案例2看教材 进行思考、讨论及小组内合作学习练习,巩固所学内容
学生阅读资料分析 讨论,画出概念简图,并进行交流讨论、交流 练习巩固所学内容
阅读教材、分析讨论
学生练习,巩固本节课所学的内容通过个体→种群→?引出本节课的内容
承前面所学种群的内容,启下面要学的群落的概念
创设新的情景,让学生感受生活在一起的各生物种间并不是各自独立的,他们之间发生着相互依存、相互制约的关系
利用案例1,进一步说明在群落水平上研究的问题,引出群落的结构
对学生所学内容,随时进行巩固、强化,加深学生对群落概念的理解结合教材的图片及案例所述内容,启发学生的思维进行横向和纵向延伸由不同纬度上物种的丰富度不同延伸到不同海拔高度上物种的丰富度的不同对学生所学内容,随时进行巩固、强化,加深学生对物种组成部分的掌握通过资料分析,使学生学会判断竞争、捕食关系的方法 学会对基本规律和方法的总结 对学生所学内容,随时进行巩固、强化,加深学生对种间关系的理解
通过阅读教材,形成群落空间结构的概念通过自我测评,检测本节课的学习效果,达到本节课的教学要求
第三篇:临清四所高中联合制作生物教学案:必修三第四章第3节《群落的结构》教案
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http://sw.fjjy.org 学校:临清一中 学科:生物 编写人:薛爱莲 审稿人:王政
第四章第3节
《群落的结构》
一、教材分析
本节是必修三第四章第3节内容,在课程标准中相关的具体内容标准为“描述群落的结构特征”。该条内容标准属于了解水平,要求同学们能够对群落的结构进行简单的描述,能从生命系统的角度说出群落是具有一定的组成和结构,其中的各种生物间存在相互制约、相互依存的关系,从而深化了对系统的认识。
二、教学目标 1.知识目标:
(1)识别群落,说出群落水平上研究的问题。
(2)分析群落的物种组成,区别不同的群落。
(3)举例说出一个群落中不同生物种群间的种间关系。2.能力目标:
培养分析归纳问题的能力。凭借概念对具体的生物学现象作出判断和推理,训练学生应用知识、解决问题的能力。
3.情感、态度和价值观目标:
通过对群落动态规律的研究,懂得合理开发利用生物资源、保护生态平衡的重要意义,从而进一步树立环保意识。
三、教学重点难点 重点:群落的结构特征。
难点:从结构与功能相统一的角度描述群落的结构特征。
四、学情分析
学生前面学习了有关种群的知识,在此基础上再学习群落的内容相对来说较为简单。对于四种种间关系的曲线学生较难理解,需要教师指导并借助板书曲线给予直观的认识。
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五、教学方法
1.学案导学:见后面的学案。
2.新授课教学基本环节:预习检查、总结疑惑→情境导入、展示目标→合作探究、精讲点拨→反思总结、当堂检测→发导学案、布置预习
六、课前准备
1.学生的学习准备:预习群落的结构,完成学案。
2.教师的教学准备:多媒体课件制作,课前预习学案,课内探究学案,课后延伸拓展学案。
七、课时安排:1课时
八、教学过程
(一)预习检查、总结疑惑
检查落实了学生的预习情况并了解了学生的疑惑,使教学具有了针对性。
(二)情景导入、展示目标。
教师:通过前面的学习我们知道,在一定的区域内,由同种生物的不同个体就形成了种群,那么由不同的种群又会形成什么呢? 生(一起答):群落
师:对,我们这节课就一起来学习第3节群落的结构。设计意图:步步导入,吸引学生的注意力,明确学习目标。
(三)合作探究、精讲点拨。探究一:群落水平上研究的问题? 多媒体展示“问题探讨”的图片,学生思考以下问题: 1.在这个池塘中至少有多少个种群?
2.在这个池塘中生活的各个种群间是否各自独立?假如生活在该池塘中的肉食性鱼大量减少,池塘内其他种群的数量将会出现怎样的变化? 3.什么是群落?
4.在群落水平上,我们研究的问题有哪些?
师:通过案例,组织学生进行合作学习,并展开讨论解决上述问题。
设计意图:通过学生观察图片并讨论,小组内进行探究,分析并总结问题答案。探究二:群落的物种组成?
自学教材P72,结合多媒体展示图片,思考问题: 1.不同群落物种组成是否存在差异?
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“高中生物颖韬工作室”整理编辑
http://sw.fjjy.org 2.什么是群落的丰富度?
教师组织学生分组讨论,最后师生总结。(课堂实录)设计意图:通过学生观察图片,小组内讨论,解决问题。探究三:种间关系? 让学生分析教材中提供的资料,完成资料分析中的讨论问题,然后教师进行归纳总结。学生讨论,交流,归纳四种种间关系,并尝试画出曲线,教师进行引导,点拨,最后归纳总结,说明各曲线的特点并相互比较。
设计意图:通过学生讨论,自行完成种间关系曲线,培养学生的动手能力和比较归纳能力。探究四:群落的空间结构? 组织学生阅读教材相关内容,思考,讨论以下问题:
1、群落的空间结构类型?
2、影响动、植物垂直结构的因素?
3、水平结构的特点及形成原因?
设计意图:通过学生阅读教材,自主完成本部分内容,培养学生的自主学习能力和提炼信息的能力。
探究五:土壤中小动物类群丰富度的研究?
教师引导学生阅读实验原理和目的要求,提出问题,制定计划,强调实验注意事项,布置学生课下完成实验。
(四)反思总结,当堂检测。
教师组织学生反思总结本节课的主要内容,并进行当堂检测。
设计意图:引导学生构建知识网络并对所学内容进行简单的反馈纠正。(课堂实录)
(五)发导学案、布置预习。
我们已经学习了群落的结构,那么,群落是如何形成的呢?在下一节课我们一起来学习群落的演替。这节课后大家可以先预习这一部分,着重分析群落的演替过程。并完成本节的课后练习及课后延伸拓展作业。
设计意图:布置下节课的预习作业,并对本节课巩固提高。教师课后及时批阅本节的延伸拓
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http://sw.fjjy.org 展训练。
九、板书设计
一、群落水平上研究的问题
二、群落的物种组成
三、种间关系:竞争、捕食、互利共生、寄生等
四、群落的空间结构
1、垂直结构
2、水平结构
五、探究:土壤中小动物类群丰富度的研究
十、教学反思
本课的设计采用了课前下发预习学案,学生预习本节内容,找出自己迷惑的地方。课堂上师生主要解决重点、难点、疑点、考点、探究点以及学生学习过程中易忘、易混点等,最后进行当堂检测,课后进行延伸拓展,以达到提高课堂效率的目的。
本节课重点内容为群落的结构特征,其中种间关系曲线较为重要,且难理解,应重点讲解和比较,并归纳总结。其他特征相对简单,主要由学生自学完成。
本节课时间45分钟,其中情景导入、展示目标、检查预习5分钟,讲解种间关系曲线10分钟,学生反思总结当堂检测10分钟左右,其余环节20分钟,能够完成教学内容。
在后面的教学过程中会继续研究本节课,争取设计的更科学,更有利于学生的学习,也希望大家提出宝贵意见,共同完善,共同进步!
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第四篇:生物必修三知识点总结第四章种群和群落
第四章种群和群落
第一节 种群的特征
1.种群密度
概念:指单位空间内某种群的个体数量。
特点:不同物种的种群密度在同样的环境条件下差异很大。同一物种的种群密度也不是固定不变的。
2.年龄组成概念:指一个种群中各年龄期的个体数目的比例。
类型:
增长型:种群中幼年个体很多,老年个体很少,种群正处于发展时期,种群密度会越来越大 稳定型:各年龄期的个体数目比例适中,种群正处于稳定时期。
衰退型:幼年个体较少,而老年个体较多,种群正处于衰退时期,种群密度会越来越小。研究目的:对于预测种群数量变化趋势具有重要意义。
3.性别比例
概念:指种群中雌雄个体数量的比例。
类型:雌多于雄;雄多于雌;雌雄相当。
研究目的:性别比例在一定程度上影响着种群密度。
4.出生率和死亡率
出生率:种群中单位数量的个体在单位时间内新产生的个体数。
死亡率:种群中单位数量的个体在单位时间内死亡的个体数。
研究目的:是决定种群大小和种群密度的重要因素。
第二节 种群数量的变化
一、构建种群增长模型的方法
1.数学模型:用来描述一个系统或它的性质的数学形式。
2.构建数学模型的方法步骤:提出问题→提出合理的假设→用适当的数学形式表达→检验
或修正。
3.数学模型的表达形式
⑴数学方程式:优点是科学、准确。
⑵曲线图:优点是直观。
二、种群增长的“J”型曲线
1.含义:在理想条件下的种群,以时间为横坐标,种群数量为纵坐标画出曲线来表示,大致呈“J”型。
2.数学模型
⑴模型假设
①.条件:食物和空间条件充裕、气候适宜、没有敌害等。
②.数量变化:种群的数量每年以一定的倍数增长,第二年的数量是第一年的λ倍。⑵建立模型:t年后种群数量表达式为Nt=No×λ的t次方。
⑶各参数意义:No为该种群的起始数量,t为时间(年),Nt表示t年后该种群的数量,λ表示该种群数量是一年前种群数量的倍数。
三、种群生长的“S”型曲线
1.含义:在资源和空间有限的条件下,种群经过一定时间的增长后,数量趋于稳定的增长
曲线,呈“S”型。
2.产生条件
自然资源和空间有限,种群密度增长→种内斗争加剧、天敌增加→出生率降低、死亡率升高
→出生率约=死亡率
3.环境容纳量:在环境条件下不受破坏的情况下,一定空间中所能维持的种群最大数量,又称环境容纳量。
第3节群落的结构
1.群落是指同一时间内聚集在一定区域中各种生物种群的集合。
2.种群是一个系统,种群水平的研究集中于种群的数量动态,包括出生率、死亡率、年龄
组成、性别比例等。群落是更高层次的系统,在群落水平上研究的是另外一些问题。
3.区别不同群落的重要特征是要分析群落的物种组成,群落中物种数目的多少叫做丰富
度。一般来说,森林要比草原物种的丰富度大。
4.同一群落中的各种生物要通过复杂关系形成一个有机的整体,这种关系主要包括竞争、捕食、互利共生和寄生等。在一块农田里,农作物与杂草之间的关系属于竞争关系,农作物与田鼠之间的关系属于捕食关系,田鼠与蛇属于捕食关系,非典病毒与人之间属于寄生关系。
5.群落中各个种群的不同分布,构成了群落的空间结构,它包括垂直结构和水平结构。我国传统上四大家鱼混合放养,四大家鱼在池塘生物群落中的结构属于垂直结构;我国的华东地区,自沿海向内地,随着降雨量的不断减少,动植物的分布呈现出明显的地带性,这种地带性的动植物分布体现了生物群落的水平结构。
第4节群落的演替
1.群落是一个动态系统,它是不断发展变化的。因为环境条件是不断发生变化的,这就导
致了组成群落的种群也是不断发生变化的,从而使群落处于不断的变化之中。
2.随着时间的推移,一个群落被另一个群落代替的过程叫做演替,它分为初生演替和次生
演替。
3.初生演替是指在一个从来没有被植物覆盖的地面,或者是原来存在过植被,但被彻底消
灭了的地方发生的演替。如:沙丘、火山岩、冰川泥上、干涸的的湖底进行的演替。
4.次生演替是指在原有植被虽已不在,但原有土壤条件基本保留,甚至还保留了植物的种
子或其他繁殖体(如能发芽的地下茎)的地方发生的演替。如火灾过后的草原,过量砍伐的森林,弃耕的农田上进行的演替。
5.在现实生活中,人类的许多活动正在影响着种群的演替。往往会使群落演替按照不同于
自然演替的速度和方向进行。
6.为处理好经济发展同人口、资源、环境的关系,走可持续发展的道路,我国政府明确提
出退耕还林、还草、还湖、退牧还草,颁布了《退耕还林条例》,自2003年1月20日起施行。
第五篇:第3节《重力》教学设计
第七章第3节《重力》教学设计
一、教学目标
(一)知识与技能
1.了解重力及重力产生的原因。
2.了解重力的方向以及重垂线的应用。3.了解重力的大小与质量的关系。
(二)过程与方法
1.经历探究重力大小跟什么因素有关的实验过程,会根据图像分析处理实验结果。能正确书写重力大小与物体质量的关系式,并能进行简单计算。2.经历探究重力的方向是竖直向下的过程,能够运用这个规律解决实际生活中的一些问题。
(三)情感态度与价值观
1.培养学生乐于探究自然现象,物理规律的兴趣,提高学生探究问题的意识和能力。2.在科学探究中培养学生的交流意识与团队协作精神。
二、教学重难点
人类生活在地球上,时时刻刻都受到重力作用,重力是与人类生活密切相关的一种力。重力知识对压力、支持力、浮力等知识的学习非常重要。本节重点是重力的概念、探究重力的大小与质量的关系及重力方向总是竖直向下的。探究重力的大小与质量的关系涉及质量和重力的测量、实验数据的收集、分析论证等多个探究环节,是本节课的难点。
三、教学策略
重力与日常生活联系紧密,学生体验非常丰富,所以在教学过程中将生活和自然界中的一些与重力有关的物理现象联系起来,让学生进一步感受到物理就在我们的身边,物理不仅有趣,而且非常有用,从而激发学生的求知欲望,培养学生的学习兴趣。
科学探究既是学生的学习目标,又是重要的教学方式之一。通过探究“重力大小和质量的关系”的过程,引导学生提出问题,培养学生善于发问、质疑的良好习惯,鼓励学生制订简单的科学探究计划,培养学生处理信息的能力,体验科学探究的乐趣,领悟科学探究的思想和精神,为学生的终身学习建立基础。教学过程中通过多媒体技术优化课堂教学,提高教学效率。
四、教学资源准备
多媒体课件、重物、重垂线、弹簧测力计、多个钩码、细线、小重物。
五、教学过程
教学环节 教师活动
学生活动
设计意图
导入新课
(5分钟)
视频:观看奔腾的黄河、倾泻而下的瀑布、空投的救灾物资、体育比赛掷铁饼等与重力有关的画面。
思考:视频和实验中物体的运动状态是否发生改变?这些物体是否受到力的作用?
学生实验:让橡皮从高处由静止落下,再把它竖直向上、沿水平方向、向任意方向抛出,观察并描述橡皮的运动情况。
通过观察实际现象创设情境加深学生对重物下落原因的认识,激发学生兴趣,引发求知欲。
新课教学
(30分钟)
一、重力
思考:视频和实验中物体的运动有什么共同之处呢?产生这些现象的原因是什么呢?
思考:重力的施力物体是谁?上升的直升机、烟囱里冒出的烟、放飞的风筝都是向上运动。它们是否受重力的作用?地球附近有没有不受到重力作用的物体?如果没有重力,可能会出现怎样的场景?
引导学生分析视频和实验中物体最终都落回了地面,与这些物体有着共同联系的物体是地球,这些物体都受到地球的吸引力,这个力叫做重力。
学生分析归纳出地球表面附近的一切物体都受到重力。
通过地面附近上升的物体也受到重力,强化地球表面附近的一切物体都受到重力的认识。
二、重力的大小
力的大小、方向、作用点是力的三要素,现在我们就来研究重力的三要素。
体验:让学生手拿质量不同的钩码,体验重力大小和什么因素有关?请提出猜想。思考如何设计实验验证自己的猜想?如何测量重力大小?
提醒注意观察根据测量数据做出的重力与质量关系的图像是一条过原点的直线。联系数学知识分析,过原点的直线说明坐标轴上的两个量是正比例函数,两个量成正比。
写出重力大小与物体质量的关系式,给出例题。
学生交流用弹簧测力计来测量重力的方法:将被测物体挂在弹簧测力计下方,物体静止时,弹簧测力计的示数即为被测物体的重力。然后学生分组实验,记录数据,画出图像。
在此基础上分析计算得出实验结果说明物体所受的重力跟它的质量成正比。重力与对应质量的比值基本上是一个不变的值,这个比值大约是9.8 N/kg。
让学生经历探究重力大小跟什么因素有关的实验过程,会根据图像分析处理实验结果。能正确书写重力大小与物体质量的关系式,并能进行简单计算。
三、重力的方向
活动:(1)观察拿在手中的小球自由下落的方向。
(2)用一根线把物体悬挂起来,观察静止时线的方向。
演示:(1)重垂线与水平桌面的方向是否垂直?
(2)重垂线与斜面的方向是否垂直?
归纳:重垂线的方向与水平面垂直,与斜面不垂直。重力的方向总是竖直向下的,不能说垂直向下。
思考:利用重垂线检查我们教室的墙壁是否竖直,窗台及课桌面是否水平。说说你们检查的结果和根据。
思考:我们站在地面上,脚朝下,由于重力的作用可以站得很稳,但地球是圆形的,在我们“脚下”的人,好像脚是朝上的,他们也能站得稳,为什么呢? 学生观察得出:小球受重力自由下落时的方向及悬挂的物体受重力作用使悬线下垂的方向便是重力的方向,这一方向是竖直向下的,所以重力的方向是竖直向下的。
学生领悟到:如果重垂线和墙壁是平行的,说明墙壁竖直,如果重垂线和桌面及窗台是垂直的,则说明桌面和窗台是水平的。
通过分析让学生说出:地球上不同地方的人或物受到的重力的方向对于他们所处的位置来说都是竖直向下的。因为地球是球形,所以地球上不同位置上的“下”实际都指向了地球的中心,因此我们所说的竖直向下的“下”指的是指向“地心”。指向地心的方向叫“向下”,背离地心的方向就应该叫做“向上”。
这一部分的教学,充分体现了学生为主体的教学理念,遵循了由易到难,层层深入的方法。重垂线、水平仪是重力方向的重要应用,对它们的学习,也体现了“从生活走向物理,从物理走向社会”的基本理念。
四、重心
思考:粉笔盒里有许多粉笔头,取出其中一个,这个粉笔头受不受重力的作用?换另一粉笔头,它受不受重力的作用?里面的每个粉笔头都受重力的作用,整个粉笔盒受到的重力可以看成是集中在一点。
如何确定物体的重心呢?
一般材料均匀、外形规则的物体的重心,就是这一物体的几何中心。粗细均匀的木棒的重心在木棒的中点,均匀圆木球的重心在它的球心。
引导学生分析:地球吸引物体的每一部分,但是,物体受到的重力可以看成是集中在一点,这个点叫做物体的重心,重力的作用点在重心处。
重心这个内容比较抽象,这样处理形象生动,学生易于接受。
五、重力的由来
活动:请同学们用一根细线拴住自己的橡皮按课本所示的图做实验,说说你的感受。
讲述:我们知道月亮在不停地绕着地球旋转。就像橡皮绕着你的手旋转一样,也是因为地球上有力在牵着月球。宇宙间的一切物体间都存在相互吸引力,这就是万有引力。地面附近的物体受到的重力就是由于受到地球的吸引而产生的。
学生说出:橡皮做圆周运动时需要用力拉着,否则就会被甩掉。
让学生通过实验感受橡皮不会飞走是因为受到“引力”作用,拉进了学生跟所学知识的距离。
课堂小结
(5分钟)
通过今天的学习,同学们有哪些收获?在实验探究中又存在哪些问题?还有什么想探究的问题?
学生可以个别回答,或相互交流,在交流的基础上进行学习小结。
促进知识的巩固掌握。提升学生的交流表达能力。