如何基于單元設計實現(xiàn)深度學習？——以《運動和力的關系》為例DEPE有挑戰(zhàn)性的任務

深度學習的教學是在大概念（核心概念）的引領下開展的有情境、有任務、有遷移、有主題的教學活動。有創(chuàng)造性的遷移有綜合性的主題有真實性的情境單元概述

本單元在學習了運動學和靜力學的基礎上，進一步探究運動和力的關系。首先在伽利略理想實驗的基礎上，對運動和力的關系做出定性判斷，形成科學認知；再設計實驗定量探究影響物體加速度的各物理量之間的關系，總結(jié)規(guī)律，理解規(guī)律；在實際情境中建構(gòu)模型、應用規(guī)律、分析解釋生活中的物理現(xiàn)象，發(fā)展運動與相互作用觀念。1.2.3

通過實驗，探究物體運動的加速度與物體受力、物體質(zhì)量的關系。理解牛頓運動定律，能用牛頓運動定律解釋生產(chǎn)生活中的有關現(xiàn)象、解決有關問題。通過實驗，認識超重和失重現(xiàn)象。1.2.4知道國際單位制中的力學單位。了解單位制在物理學中的重要意義。【內(nèi)容要求】

通過各種活動，例如乘坐電梯、到游樂場參與有關游樂活動等，體驗失重與超重。設計一種能顯示加速度大小的裝置。1《物理課程標準（2017版）》對本單元內(nèi)容要求力與運動的關系牛頓第一定律牛頓第二定律定性建立概念定量描述規(guī)律牛頓第三定律力的相互作用力—改變物體運動狀態(tài)的原因慣性—保持物體運動狀態(tài)的屬性牛頓運動定律作用力與反作用力力學單位制∑F=ma2.本單元知識框架圖伽利略理想實驗————抽象思維、理想化實驗、極限思想探究物體加速度與力、質(zhì)量的關系————猜想與假設、控制變量法、圖像法、轉(zhuǎn)化法牛頓第二定律————歸納法、抽象概括超重與失重————演繹法、分析與綜合3.本單元滲透的科學思想方法4.分析學習基礎作為基礎需要提升生活經(jīng)驗推拉物體、體育運動；過山車、升降機、蹦極等體驗；力與運動關系認識模糊；對“失重”、“完全失重”等存在錯誤前概念學習經(jīng)驗概念規(guī)律力、牛頓第三定律、運動規(guī)律牛頓運動定律的綜合應用；解釋、解決實際問題思想方法控制變量法、歸納法、合理外推（極限法）理想實驗法、歸納演繹法轉(zhuǎn)化法（化曲為直）實驗能力打點計時器測速、描繪v-t圖象并分析運動實驗設計、平衡摩擦、圖象分析與轉(zhuǎn)化綜合素養(yǎng)觀察與分析、邏輯推理矢量運算、邏輯分析能力、實驗方案的設計能力、應用科學語言的表達能力課時內(nèi)容物理觀念科學思維科學探究科學態(tài)度與責任4.1牛頓第一定律（慣性）運動與相互作用觀●●◎◎4.2探究加速度與力、質(zhì)量的關系◎●●●4.3牛頓第二定律●●◎◎4.4國際單位制○●○◎4.5牛頓運動定理的應用●●◎◎4.6超重和失重●●◎●教學內(nèi)容與核心素養(yǎng)4個方面的對應關系：

●表示高相關，◎表示中相關，○表示低相關。課程標準學習主題學情分析知識結(jié)構(gòu)工程技術情境與任務設計

浩瀚的星空，無垠的宇宙令人心馳神往，探索宇宙是每個人心中的夢想！要成為一名“太空旅行者”與火箭技術發(fā)展密不可分。強大動力的火箭與它的運動有什么關系？如果你是火箭設計師，你會怎樣設計以使火箭獲得更大的加速度？火箭升空時宇航員為什么會承受巨大的壓力？1.情境大任務統(tǒng)領小任務；任務設置遵循學習順序；活動或問題支撐任務。情境與任務相匹配；具有挑戰(zhàn)性、自主參與；任務具有情境性、啟發(fā)性、合作性。任務1

火箭的動力與運動的關系任務2

火箭如何獲得更大的加速度任務3

火箭升空宇航員所承受的巨大壓力小任務牛頓第一定律實驗探究牛二定律單位制超重失重牛頓運動定律的應用知識內(nèi)容火箭的動力與運動的關系1.決定火箭加速度大小因素2.火箭的運動和受力1.超重和失重現(xiàn)象2.牛頓運動定律應用活動任務一火箭的動力與運動的關系1.1【問題1】力和運動的關系，在歷史上經(jīng)歷了哪些發(fā)展過程？【問題2】慣性有大小嗎？如何比較兩個物體的慣性？【問題3】汽車中有哪些安全保護措施，其中的道理是什么？任務二—決定火箭加速度大小的因素活動編號活動內(nèi)容2.1【問題1】影響火箭的加速度有哪些？【問題2】如何設計你的探究實驗？【問題3】從實驗中能得到哪些結(jié)論？【問題4】如何使火箭獲得更大的加速度？2.2【問題1】從牛頓第二定律知道，無論怎樣小的力都可以使物體產(chǎn)生加速度。可是，我們用力提一個很重的箱子，卻提不動它。這跟牛頓第二定律有沒有矛盾？為什么？【問題2】速度、加速度、力之間有怎樣的關系？【問題3】火箭受到的力有多大？【問題4】根據(jù)牛頓第二定律，你能設計一個測量加速度的裝置嗎？任務三火箭升空時宇航員所承受的巨大壓力活動內(nèi)容3.1【問題1】你會稱量體重嗎？為什么下蹲或站起，示數(shù)會變化？【問題2】能從電梯中成體重實驗得出超重、失重的條件嗎？【問題3】為什么會發(fā)生超重和失重現(xiàn)象？如何解釋？【問題4】能用測力計在太空艙中稱量體重嗎？【問題5】自由下落的水瓶中的水為什么不流出？【問題6】設計一個實驗測量你乘坐的電梯在加速和減速階段的加速度，并匯報測量結(jié)果。3.2【問題1】應用牛頓運動定律解決問題關鍵是什么？【問題2】應用牛頓運動定律解決問題一般程序是什么？【問題3】牛頓運動定律的適用范圍是什么？

學生在經(jīng)歷了學習過程深度參