作为一无名无私奉献的教育工作者，就难以避免地要准备教案，编写教案有利于我们弄通教材内容，进而选择科学、恰当的教学方法。那么写教案需要注意哪些问题呢？这次为您整理了曲线运动教案【精选7篇】，在大家参照的同时，也可以分享一下给您最好的朋友。
教学目标：
1、掌握曲线运动中速度的方向，理解曲线运动是一种变速运动。
2、掌握物体做曲线运动的条件及分析方法。
教学重点：1、分析曲线运动中速度的方向。2、分析曲线运动的条件及分析方法。
教学**及方法：多**，启发讨论式。
教学过程：
一、什么是曲线运动
1、现象分析：
（1）演示**落体运动。(实际做与动画演示)**并讨论：该运动的特征是什么？
结论：轨迹是直线
（2）演示*抛运动（实际做与动画演示）**并讨论：该运动的特征是什么？
结论：轨迹是曲线
2、结论：（1）概念：轨迹是曲线的运动叫曲线运动。（2）范围：曲线运动是普遍的运动情形。小到微观世界（如电子绕原子核旋转）；大到宏观世界（如天体运行）都存在。生活中如投标枪、铁饼、跳高、跳远等均为曲线运动。（说明）为什么有些物体做直线运动，有些物体做曲线运动呢？那我们必须掌握曲线运动的性质及产生的条件。
二、曲线运动的物体的速度方向
1、三个演示实验
（1）演示在旋转的砂轮上磨刀具。
观察并思考问题：磨出的火星如何运动？为什么？
分析：磨出的火星是砂轮与刀具磨擦出的微粒，由于惯性，以脱离砂轮时的速度沿切线方向飞出，切线方向即为火星飞出时的速度方向。
（2）演示撑开带有雨滴的雨伞绕柄旋转，伞边缘上的水滴如何运动？
观察并思考：水滴为什么会沿脱离时的轨迹的切线飞出？分析：同上
（3）演示链球运动员运动到最快时突然松手，在脱手处小球如何飞出？
观察并思考：链球为什么会沿脱手处的切线飞出？分析：同上
2、理论分析：
（1）在变速直线运动中如何确定某点心瞬时速度？分析：如要求直线上的某处a点的瞬时速度，可在离a不远处取一b点，求ab的*均速度来近似表示a点的瞬时速度，如果时间取得更短，这种近似更精确，如时间趋近于零，那么ab间的*均速度即为a点的瞬时速度。
（2）在曲线运动中如何求某点的瞬时速度？
分析：用与直线运动相同的思维方法来解决。
先求ab的*均速度，据式：可知： 的方向与 的方向一致， 越小， 越接近a点的瞬时速度，当 时，ab曲线即为切线，a点的瞬时速度为该点的切线方向。可见，速度的方向为质点在该处的切线方向，且方向是时刻改变的。因此，曲线运动是变速运动。
3、结论：
曲线运动中速度的方向是时刻改变的，质点在某一点（或某一时刻）的速度方向在曲线的这一点的切线方向上。
四、物体做曲线运动的条件
1、观察与思考三个对比实验说明：以下三个实验是在实物展示台面上做的，由于展示台是玻璃面，而运动的物体是小钢球，摩擦力很小，可看成光滑的*面。初速度是从一斜槽上滑到台面上实现。
（1）在光滑的水*面上具有某一初速度的小球在不受外力时将如何运动？讨论结果：由于小球在运动方向上不受外力，合外力为零，根据牛顿第一定律，小球将做匀速直线运动。（动画演示受力分析）
（2）在光滑的水*面上具有某一初速度的小球在运动方向的正前方向或正后方向放一条形磁铁将如何运动？
讨论结果：由于小球在运动方向受磁铁作用，会使小球加速或减速，但仍做直线运动。（动画演示受力分析）
（3）在光滑的水*面上具有某一初速度的小球在运动方向一侧放一条形磁铁时小球将如何运动？
讨论结果：由于小球在运动过程中受到一个侧力，小球将改变轨迹而做曲线运动。（动画演示受力分析）
2、从以上实验得出三个启示：
启示一：物体有初速度但不受外力时，将做什么运动？（**）
答：匀速直线运动（如实验一）
启示二：物体没有初速度但受外力时，将做什么运动？（**）
答：做加速直线运动（如**落体运动等）
启示三：物体既有初速度又有外力时，将做什么运动？
答：a、当初速度方向与外力方向在同一直线上（方向相同或相反）时将做直线运动。（如竖直上抛、实验二等）
b、当初速度与外力不在同一直线上时，做曲线运动。（如实验三、水*抛物体等）
**：根据以上实验及启示，分析做曲线运动的条件是什么？
3、结论：
做曲线运动的条件是：
（1） 要有初速度 （2）要有合外力（3）初速度与合外力有一个角度
五、思考与讨论练习：
飞机扔石头，分析为什么石头做曲线运动？
分析：石头离开飞机后由于惯性，具有飞机同样的水*初速度，且受重力，初速度与重力方向有角，所以做曲线运动。（动画演示受力分析与初速度的关系）
引申：
（1）、我们骑摩托车或自行车通过弯道时，我们侧身骑，为什么？讨论后动画演示受力分析与初速度的关系。
（2）山公路路面有何特点？火车铁轨在弯道有何特点？（回家思考）
【关键词】：“学案”导学 高中物理 低效
在新课程背景下，如何提高高中物理课堂教学效率是我们一直关注的重要课题。而提高高中物理教学效率的关键是提高学生学习效率。正如一位教授说过：“教学效率的高低不是看交给学生什么，而是看学生实际获得了什么”。而学案导学就是一种有效的学习方式，它以学案为载体，以导学为方法，教师的指导为主导，学生的自主学习为主体。它改变了过去老师单纯的讲，学生被动的听的局面，可以体现了教师的主导作用和学生的主体作用，使学生的学达到最大效益。
然而在实际教学中，我们发现，很多学案导学的设计脱离了教学实际，很多老师没有认真研究学案的设计思路和方法，匆匆的下载、抄袭、拼凑致使学案质量不高，致使我们的课堂教学陷入“低效”的漩涡，这不得不引起我们的深刻反思：
一、 教案、学案二合一，难以分辨师生的地位。
很到老师认为，学案导学就是按照学案进行教学，所以不再花费时间在教案中了，甚至不写教案了。于是他们把教案中的内容搬到学案中，对整堂课的各环节改头换面，稍加调整或充实，把老师要讲什么、怎么讲，学生怎样学都写在学案中，致使学案越编越厚，最后到底是学案还是教案分不清了。
比如在学习《曲线运动》时，有的老师设计了下面的片段：
【学习目标】知识与技能
1、知道曲线运动的方向，理解曲线运动的性质
2、知道曲线运动的条件，会确定轨迹弯曲方向与受力方向的关系
过程与方法
1. 体验曲线运动与直线运动的区别
2. 体验曲线运动是变速运动及它的速度方向的变化
情感态度与价值观
能领会曲线运动的奇妙与和谐，培养对科学的好奇心和求知欲
【学习重点】1.物体做曲线运动方向的判定
2.物体做曲线运动的条件
【学习难点】物体做曲线运动的条件……
从学习目标、学习重点难点的内容不难看出，实际上老师把教学目标改成了学习目标，教学重难点改成了学习的重难点，完全站在老师的立场上展现出来。尤其让人费解的是，有的老师一上来就让学生齐读学习目标。其实学生还没有学，读一遍能了解到什么呢？只是浪费了学生的时间。从学习过程来看，这实际上混淆了师生的地位和应该承担的任务，学习的效果可想而知。
二、 “学案”设计成了课堂实录，失去了师生互动的有效性。
师生互动是课堂生机的体现，这也是我们新课程所倡导的一种教学境界。但有的老师把教学环节全部设计在学案上，完全成了课堂教学实录。比如下面是《探究平抛运动的规律》学案片段：
【师】：①若物体具有水平初速度Vo但不受重力。将如何运动？
【生】：在水平方向上将做 。
【师】：②若物体只受重力，没有水平初速度Vo，将如何运动？
【生】：在竖直方向将做 。
【师】：平抛运动是曲线运动是一种较为复杂的运动，有何办法使研究的问题简单化？
【学生思考】：
【教师提示】：上节课我们学习了运动的合成和分解，应该知道两个直线运动的合运动可以是曲线运动，那行一个曲线运动也可以分解为两个方向上的直线运动。
【师生讨论】：水平方向上可能是 运动，因为水平方向有初速度，且不受任何力的作用。竖直方向上可能是 运动，因为竖直方向初速度为零，且只受重力的作用。
这种把师生活动的细节都展现在学案中，教学过程成了固定了的“流水线”，教师按照设计好的流程排查下来，好像很顺利的进行，但实际上失去了激发学生兴趣和启发引导的机会。学生没有进行深入的思考，触及不到学生心灵深处的思考。特别是随着流水线的进行，前面有了一定的提示，后面有了结果，哪些需要老师讲，哪些需要老师回答等等，基本上都清楚了，老师的讲解没有了激情，学生学起来也没有了新鲜感，更为关键的是学生的学习能力并没有得到很大的提高，造成了不必要的缺失。
三、 学案设计成了抄课本，浪费时间和精力。
有的老师把学案设计成抄概念或答案。比如在《曲线运动》中，老师出示了这样的学案片段：曲线运动的条件：
（1） 时，物体做曲线运动。
（2）运动速度方向与加速度的方向共线时，运动轨迹是___________
（3）运动速度方向与加速度的方向不共线，且合力为定值，运动为_________运动。
（4）运动速度方向与加速度的方向不共线，且合力不为定值，运动为___________运动。
概念明明在书上摆着，偏要让学生照书抄，特别还设计成填空的形式，有这个必要吗？看看学生就知道了，他们为了完成任务，不得不忙于抄写根本没有时间来思考，更谈不上深入的思考了。依我看，只要让学生看书，把重点或难点在课本中标出来就行了，没必要让学生照书抄。
四、 学案设计成了练习案，脱离学生实际
有的老师很省事，干脆从网上直接下载现成的练习，改头换面变成学案。然后以讲解为主，这样选题既缺乏针对性，又脱离了学生的学习实际。
一节课不但以做题来推动教学，而且很多问题超前、超标、超量，甚至超难。学生不会不说，反而把重点弄糊涂了，同时也加重了学生的负担。效果事倍功半。
因此我们必须努力克服这些不良现象和做法，并认真研究教学内容的潜在素材，充分了解学情，结合学生要求和学生水平进行创新设计，才能设计出符合学生学习实际的高质量的学案，进而达到学案导学教学的真正高效。
参考文献：
【活动目标】
1、练习曲线跑的动作，提高身体的协调力和灵活性。
2、体验竞赛游戏的乐趣，有初步的竞争意识。
3、通过参加节日环境创设，感受参与中秋节庆祝活动的乐趣。
4、体验合作创编游戏的乐趣。
图片
【活动准备】
1、平衡木2条、梅花桩若干、月饼图片若干、月饼盒2个。
2、布置游戏场地。
【活动过程】
一、知道八月十五中秋节，认识各种各样的月饼。
出示月饼图片若干：小朋友说八月十五什么节日？我们吃什么？小朋友看一看这里有什么样的月饼？请幼儿观看图片认识各种各样的月饼。
二、听音乐做热身运动。
这些月饼真漂亮，我们一起和爷爷打月饼吧！（听音乐《爷爷为我打月饼》带领幼儿随意做动作）
三、曲线跑动作技能的尝试和练习。
我们打了这么多的月饼，要送给谁呢？（请幼儿自由说说）咱们送给爷爷，让爷爷看一看你做的月饼香不香，但是去爷爷家路非常远，要经过小桥，还要绕过一片树林，小朋友要小心啊！咱们先练习一下吧！
1、教师讲解动作要领，幼儿练习。
教师演示：曲线跑要注意：身体前倾微微侧；脚前掌外蹬要用力；同时别忘变方向；外侧手臂使劲摆；看谁跑得快又快。
2、请个别幼儿演示曲线跑的方法，教师指导。
3、分组练习正确的曲线跑动作，在跑的过程中注意提醒幼儿注意动作要领。拐弯时身体要稍侧体，手臂要摆动起来，并注意脚部的安全。
四、游戏“送月饼”综合练习。
介绍游戏的玩法及规则：
分组：幼儿分成人数相等的两队，站在场地一端的起跑线上。
玩法：开始，两队第一组的排头手拿月饼（图片），跑到小桥前，走过小桥，曲线跑过森林，将月饼放到月饼盒里，快速返回拍第二个小朋友的手，先完成任务的队为胜。
规则：一是如果在走的过程中人或月饼从平衡木上掉下来，要从掉下之处重走。二是每名幼儿一次放一个月饼，返回时要拍第二个小朋友的手，游戏才能继续。
五、游戏“吃月饼”。放松运动
一名教师扮演爷爷上来和小朋友一起吃送去的月饼，幼儿随音乐变成一个大月饼，然后一口一口变小，最后吃完的时候放松躺在地上，感受游戏带来的快乐！
六、收拾物品，归放到原来的地方。
带领幼儿一起收拾场地的器械，养成收拾东西的习惯，带领幼儿一起走出游戏场地。
例如：1、影响草原生态系统结构稳定的生物因素有：植物，草原鼠、牛、羊、兔等食草动物，蛙、蛇、鹰等食肉动物。2、尝试用坐标曲线图来表示并分析几种生态因素之间的关系。这是苏科版八年级上生态系统具有自我调节功能一节的内容，坐标曲线图在课堂的教学中得到了很好的应用。这部分教材内容图文并茂，教师首先要引导学生分析影响草原生态系统结构稳定的生物因素有哪些，然后引导学生对鼠种群与植物种群之间的数量变化进行分析，再从鼠群与鼠的天敌种群(如蛇、鹰)之间的数量变化进行分析，再从鼠种群与鼠的天敌，训练学生分析资料的能力。通过让学生试着完成课本活动后的讨论2,学生运用坐标曲线图来表示并分析几种生态因素之间的关系的能力，使草原生态系统中主要生物因素之间的关系更直观，使学生认同生态系统之间之所以能够保持动态的平衡，关键在于生态系统具有一定的自我调节能力，同时渗透了生物之间普通联系的观点[2]。
二、观察坐标曲线图的变化过程，帮助学生正确理解教学中的知识内容
首先看横坐标，横坐标表示时间。0点时光线最暗，植物光合作用远小于呼吸作用，即向外界释放二氧化碳。故随着时间推移，二氧化碳浓度增加，且光线逐渐增强，光和速率逐渐增强。当光和速率大雨呼吸速率时，植物吸收二氧化碳释放氧气。所以第二阶段二氧化碳浓度下降。第三阶段时，由于光线变暗，光和速率再次减小，低于呼吸速率时，二氧化碳浓度上升。该题主要看不同时间段光线的强弱，B选项二氧化塘碳度先下降再上升，即表示呼吸速率先小于光和速率再大于呼吸速率。对应时间段来看，这是不合自然界的规律的，因为有阳光的阶段不可能在深夜出现。
“美感教育”是指培养学生认识美、爱好美和创造美的能力的教育，也称美感教育或审美教育．“美感教育”是“德、智、体、美、劳”教育的一个方面，也是促进学生全面发展、对学生实施素质教育的不可或缺的一环．中国教育改革和发展纲要指出：“美感教育对于培养学生健康的审美观念和审美能力，陶冶高尚的道德情操，培养全面发展的人才，具有重要的作用”．著名学者王国维先生曾说过：“教育之中亦分三步：智育、德育（即意志）、美感教育（即情育）”．西南大学的赵伶俐认为美感教育的定义是：“有目的、有计划、有组织地通过各种美的事物，培养学生审美欣赏、审美表现、审美创造能力，同时也有助于他们‘德、智、体、美、劳’等身心素质全面和谐发展的教育活动”．结合对“美感教育”的理解及高中物理学科特点，高中物理教育、教学中渗透“美感教育”，既可以培养学生发现美、欣赏美、创造美，又可培养学生对物理学科的学习兴趣，激发学生学习物理的热情，进而学习感性物理的同时、感悟理性物理．引导学生对物理学科的科学认识，培育学生的科学思维，触发学生高阶思维的产生，实现学生对物理学科的深度学习．因此，在物理学科教学中渗透“美感教育”是培育学生物理学科核心素养的重要组成部分．
2物理学科中“美”的内涵
物理学科中蕴含的“美”的内涵是什么呢？笔者在文献［3］中曾阐述物理文化中的“美”的体现．即如物理公式将物理问题与图像有机联系的抽象之美；如牛顿第二定律物理规律、原理可用简单的物理公式∑F＝ma表达的简约之美；如牛顿发现了牛顿三大定律与万有引力定律把天地运动规律和谐统一，麦克斯韦用？SD·dS＝q0，?SB·dS＝0，∮LE·dl＝－?S?B?t·dS，∮LH·dl＝I0＋?S?D?t·dS4个公式组成的麦克斯韦方程组把电学、磁学规律统一起来，并且成功把光学也纳入电磁学的范畴体现在物理学的和谐之美；如物理学中存在图像的对称、公式的对称、现象的对称及思维的对称等对称之美；如用简洁物理公式表达生动的物理意义，抽象的符号描述准确的物理情景，是用较少的文字高效表述物理规律的体现．物理学科语言集聚抽象、简约及和谐之美．
3物理教学中渗透美感教育的案例举隅
物理学科中富含“美感教育”的素材，有显性的、也有隐形的，有具体的、也有抽象的，在物理学科中渗透美感教育是可行的．基于培育学生物理学科核心素养的需要，培养全面发展的学生形成关键能力和必备品格的需要，本文从感性美、理性美两个角度阐述物理教学中渗透美感教育的案例．
3．1在物理教学中渗透感性美教育
心理学上认为，感性是指感觉、知觉和表象等直观形式的认识．对感性美的教育主要是欣赏美的现象及对形成美的现象的解释，从而陶冶学生的情操，同时对智育提供非智力因素的支持．案例1：“光的色散”教学片段设计．发现美：白光变成彩色的光．欣赏美：3张图是在3种情况下形成彩色的光．解释美：形成彩色光的物理原理解释．图1是白光通过双缝时光的干涉现象形成的彩色光，用双缝干涉的物理原理来解释；图2是白光通过单缝时光的衍射现象形成的彩色光，用单缝干涉的物理原理来解释；图3是白光通过三棱镜时形成的色散现象，用光的折射原理来解释．一样的现象、不一样的产生的机理，一样的“美”．拓展美：霓、虹等现象的认识．观察霓或虹的影片或图片，激发学生思考，设问学生：图4现象是光的干涉、衍射还是光的折射原理下形成的现象？学生可小组讨论，形成正确的认识，是光的折射原理下形成的现象；把自然现象抽象成物理现象，太阳光照到空气中的小水珠，光在水珠中发生折射与发射，一定条件下能产生霓或虹．教师光路分析，正确解释霓或虹的物理原理．学生在发现美、解释美及拓展美中，愉快学习新知识．通过在物理教学中渗透“美感教育”，以“美”为手段，激发了学生审美热情和学习物理的兴趣，做到“以美激趣”、“以美启思”、“以美生智”和“以美怡情”．案例2：平抛运动演示实验教学片段设计．欣赏美：平抛运动的轨迹是优美的曲线．演示如图5平抛运动，小球画出一条优美的曲线．方法美：运动的分解是研究曲线运动的首选方法．平抛运动是匀变速曲线运动，其运动轨迹是抛物线的一支．研究曲线运动首选方法是运动的分解，研究平抛运动也应该考虑将这一曲线运动如何分解，为了合理进行运动的分解，需要从实验和理论两个方面寻找依据．对比美：找到平抛运动的运动分解的依据．依次演示如图6、如图7两种情况，由图6可得出平抛运动在竖直方向上与自由落体运动的运动性质一致，即初速为0的匀加速直线运动；由图7可得出平抛运动在水平方向上与匀速直线运动的运动性质一致，即水平方向上是匀速直线运动．分析美：化未知运动转为已知运动．结合平抛运动的演示实验，从实验上找到平抛运动可分解为水平方向上的匀速直线运动和竖直方向上的自由落体运动的依据，完美地将未知的运动转化为已知的运动，方法上将不会处理的问题转为会处理的问题．这样美的体现还很多，例如，研究匀速前进汽车轮子上的一点的运动轨迹，此轨迹曲线为“旋轮线”是非常复杂的曲线．但可以将轮子上的一点的运动分解为水平方向上的匀速直线运动与绕轴的匀速圆周运动的合成，也是将未知运动转为已知运动的完美体现．本教学片段案例培育学生对物理学科中美的欣赏、美的发现及美的体验，渗透对学生美感教育．物理渗透美感教育可对学生学习物理的兴趣、理念和方法有促进与补充作用．
3．2在物理教学中渗透理性美教育
心理学上认为，理性指属于概念、判断和推理阶段的认识．理性美是指人们在探索、思考、学习某种知识、理论、观点的过程中，这些知识、理论、观点的结构形式和主体已有的知识、理论、观点的结构形式相符合时产生的情感体验．理性美的教育，着重在发现美，并且通过概念、判断和推理对人产生美的感受，进而形成理性的认知与理性的行为．案例3：图像法解题的教学片段设计．图像涉及高中物理学科的各个领域，培养认识图像，应用图像是物理学科核心素养培育的重要抓手．图像法是高中物理中解题的重要的方法，涉及高中物理学科的各个模块，图像法往往给高中物理解题带来“巧”、“妙”的“美感”，以下为图像法解题的教学片段．图8体会“美”：数形结合是一种思想方法．例1．物体A、B、C均静止在同一水平面上，它们的质量分别为mA、mB、mC，与水平面间的动摩擦因数分别为μA、μB、μC，用水平拉力F分别拉物体A、B、C，物体A、B、C的加速度a与拉力F的关系分别如图8中图线甲、乙、丙所示，则以下说法正确的是（A）μA＝μB，mA＜mB．（B）μB＜μC，mB＝mC．（C）μB＝μC，mB＞mC．（D）μA＜μC，mA＜mC．解析：本题给定的图像是aF图像；给定物理情景，即物体在水平拉力的作用在水平面滑行．由牛顿第二定律得F－μmg＝ma，得a＝Fm－μg，此式为aF图像的函数式．从斜率1m可以比较各物体质量的大小，从纵坐标的截距－μg可比较各物体与水平面的动摩擦因数的大小．本题应选（A）、（B）、（D）．“数形结合”的思想方法是高中物理的重要思想方法之一．“数形结合”中的数是指函数表达式，即物理原理或规律用数学中的函数式来表达，形即是图形．“数形结合”连接物理问题、物理原理或规律、数学函数表达式及图形，因此，“数形结合”的思想方法对学生应用数学知识解决物理问题的能力要求较高，属于高阶思维方法要求的范畴．感受“美”：经典故事体会看图识信息．图9例2．经典的龟兔赛跑故事中，动作敏捷的兔子输给了行动迟缓的乌龟．如图9所示，为“龟兔赛跑”的位移时间图像，请看图回答下列问题：（1）哪条图线表示乌龟的运动？哪条图线表示兔子的运动？（2）兔子什么时候、什么地方开始睡觉？（3）兔子睡了多长时间？（4）在什么时候乌龟爬过兔子身边？（5）兔子醒来时乌龟在什么地方？（6）兔子比乌龟晚多长时间到达终点？解析：（1）由题意知，图线OBCE表示乌龟的运动；图线OABDF表示兔子的运动．（2）兔子从t1时刻开始睡觉，距出发点的距离是s1的位置．（3）兔子从t1时刻睡到t3时刻，所以兔子睡觉时间为t3－t1．（4）在t2时刻乌龟爬过兔子身边．（5）兔子醒来时乌龟在距原点距离为s2的位置．（6）兔子比乌龟晚t5－t4的时间到达终点．通过本例中如图9所示的位移时间图像，感受到对于没有物理学科素养的人来说，完全不知道是什么意思，更别谈富含什么信息．对于具备高中物理学科素养的人来说，能用简洁的图显示丰富的显性信息，并且从图的显性信息中挖掘更多的潜在信息．物理图像用简洁的图，表述丰富的信息是一种独特的美．感悟“美”．借用速率时间图像突破难点．图10例3．一个固定在水平面上的光滑物块，其左侧面是斜面AB，右侧面是曲面AC，如图10所示．已知AB和AC的长度相同．两个小球p、q同时从A点分别沿AB和AC由静止开始下滑，比较它们到达水平面所用的时间（A）p小球先到．（B）q小球先到．（C）两小球同时到．（D）无法确定．解析：根据能量关系可知两个图11小球p、q到达水平面的B、C两点速率相等，设为v1；画出如图11所示速率时间图像，其中图线与时间轴围成的“面积”为路程；题中已知两者的路程相等即可比较得出q小球所用时间较少，即q小球先到达水平面．本题应选（B）．本题中，光滑物块在斜面或者曲面上运动时，可用能量关系来比较速率大小，但对于两小球在斜面或者曲面上运动时间的比较，常规的方法遇到困难．然而，本题用速率时间图像，可非常直观描述光滑物块在斜面或者曲面上运动，并且直观比较两者所用时间的长短．可谓，变不会解决的问题为会解决的问题，巧妙突破解题难点．速率时间图像此时的作用，也是物理方法的魅力，体会物理图像之美的同时，更是感悟到物理方法之美．
4结语
【关键词】循环控制结构 数控编程 教学
【中图分类号】G71 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2013）09-0249-02
在数控类专业的高等职业技能“双证”培训中，非圆曲线的数控编程与加工是一个教学重点，也是一个难点，因为它不仅是《数控编程》课程教学标准中要求掌握的内容，也是数控中级操作员职业资格证考试大纲中要求掌握的技能及各级各类数控大赛中必考的一个部分，涉及到了数控宏程序的编制，也涉及到了数控系统中变量的分配与使用。非圆曲线数控加工宏程序的编制是以计算机程序设计为基础的，学生能否正确理解并写出该加工程序，在很大程度上取决于学生能否准确理解计算机程序中数据存储的方式、数据处理的方法以及计算机程序设计中控制结构知识，掌握计算机程序编制技能，并在两个平台（计算机程序设计与数控编程系统）下将关联知识进行有效对接并完成技能迁移。本文将对这一环节的教学过程进行设计探讨，分析实施结果。
一、教学设计的思路
1.将基础知识课程与职业技能标准进行有效衔接，突出重点，突破难点
数控加工的宏程序是数控中级操作员职业资格考试中必须掌握的内容，也是学生在数控编程中的难点。程序设计中控制结构的三种形式在非圆曲线数控加工宏程序中都有所体现，如果单纯考虑程序设计而没有具体应用，程序设计就失去了原有的意义。如何将知识点在不同的平台上进行对接，将知识进行有效迁移，转换成相应的技能在实际生产中加以应用，是突破难点的关键。本次课程的设计就是通过有效突破难点达到突出重点的目的。
2.从易到难的算法案例设计、从熟悉到陌生应用平台、从理论深入到实践浅出的引导式教学
本次课程的教学目标是通过循环控制结构在非圆曲线数控加工宏程序中的应用达到培养学生在不同的平台上进行知识对接与技能转化的能力。在教学中，采用任务驱动（如图1）的模式及项目式教学法来设计教学案例（如图2）。
三个案例的选择围绕教学目的，采用循序渐进的引导式教学；案例1是计算机程序设计中循环结构设计的典型问题，学生很容易在熟悉的计算机程序设计平台（如C）下完成，该案例为案例2的问题解决建立了一个数学模型，因此，案例1不仅仅是一个计算机程序的算法问题，而是案例2中实现各拟合点步进距关系确定的基础；案例2的任务是找到曲线拟合节点，从而完成曲线拟合，而拟合节点就是案例3中数控加工的关键点，因此，案例2的算法就是非圆曲线数控宏程序加工轨迹上各点的算法，在将该算法移置到数控系统的编程平台（如华中数控系统或FANUC数控系统）中实现就可完成案例3要求的数控宏程序的编制，故此为案例2设计了“计算机编程环境下编程调试运行程序验证拟合点”的教学过程，为案例3设计了“拟合非圆曲线的计算机程序转换成数控平台下加工的宏程序按数控机床的加工要求设定毛坏与机床状态运行加工宏程序进行仿真加工检验算法及程序”的教学过程，这样的过渡让学生在知识迁移时没有突兀的感觉，符合认知的习惯和思维方式，自然而然地加深了对程序设计中循环结构理论知识的理解，掌握了将其应用于加工非圆曲线数控宏程序时的方法，在实践中获得了技能的提高。
二、教学实施的方法
1.形象直观的多媒体课件与板书的有效结合
本次课程信息量较大，重点、难点明显。在教学中，把三个案例的构建、曲线拟合的方法、曲线坐标系与编程坐标系的转换等内容中涉及到的图形图像以多媒体课件的形式进行表达，便捷直观，提高了课堂时间的利用率；将学生难以理解的非圆曲线拟合理论、过程及拟合曲线的计算机程序转化为数控加工宏程序的过程，以板书的形式完成，一方面从视觉得上强化对学生的刺激，加深印象，另一方面让学生对这一重点和难点知识有充分的时间进行思考，实现教师与学生的课堂互动，使学生的思维与老师的启发保持协调一致。根据需要，在教学过程中多媒体课件的演示与板书教学穿插实施。
2.三个软件平台的有效利用
本次课程涉及到三个软件平台的应用――计算机程序设计、斯沃数控仿真系统和传奇多媒体教学网络，其中前两个是与职业技能训练有关的软件。在计算机程序设计的环境下，实现了用循环结构进行椭圆曲线拟合的算法实施并验证，这是将曲线拟合的理论和循环控制结构的理论进行的第一次有效结合并加以实践的过程，但这一过程并没有具体的生产应用，因此它仍然停留在理论的层面上；在斯沃数控仿真系统的平台中，实现了把相应程序用数控系统要求的变量及程序格式转化而成的数控加工程序进行零件的模拟加工，并有了一个可见的虚拟加工成果，虽然不是真实的加工生产，但这两个软件的有效利用已经将循环结构在非圆曲线轮廓数控加工宏程序中的应用推上了一个真实的应用环境，学生从这两个软件的教学过程中非常直观地感受到了课程内容与职业标准之间的关系。
3.“教、学、做”一体化的有效教学过程
本课程是一门理论与实践结合较为紧密的课程，理论与实践并重，教学中不仅要解决“怎么做”的问题，还要解决“为什么这么做”的问题才能达到让学生知识迁移与技能转化的目的。因此在教学中采用了“教中做”、“做中教”、学生“做中学”、“学中做”、“做中会”的教学过程，将程序边讲解边输入到相应的软件中，现场进行程序的调试及运行，学生边看边学，有问题教师可以及时在传奇多媒体教学网络的监控中发现并解决。学生在自己动手的过程中增加了学习的兴趣，提高了技能。
三、教学的总结与反思
1.本课程是一门计算机编程理论与实践相结合的课程，它不仅有利于提高学生的编程能力、思维能力，还培养学生的实际动手能力和创新能力。触类旁通、举一反三、实现知识对接与迁移、提升技能是本次课的教学目的，课后的作业应该体现这一点。
2.《计算机程序设计》这门课程的设置影响本次课程的教学效果。如果学生对计算机程序设计基本理论与方法有比较好的基础的话，用本次课来实现数控宏程序的编制，效果很好；反之，基础较差的话，仿真软件上模拟加工过程可以直接以视频的形式展现，也会激发学生对《数控编程》这门课程的兴趣。
3.本次课程的教学对教师有较高的要求：熟悉程序设计的环境及方法，熟悉数控编程的知识，熟悉数控机床的操作与零件加工过程。
一、设计思想
在旧教材中，《曲线运动》关于曲线运动的速度方向的教学，通常通过演示圆周运动的小球离心现象，演示砂轮火星痕迹实验，采取告知的方式，让学生知道曲线运动的速度方向为该位置的切线方向，由于轨迹是瞬间性，实验有效性差。在新教材中，通过曲线轨道实验演示曲线运动的。方向，再告知速度方向是曲线的切线方向，与旧教材相比，能获得具体的轨迹和末速度的方向，但是无法证明速度方向是切线方向。
笔者通过简易自制器材，让学生通过探究过程获得曲线运动的速度方向，并自己获得如何画曲线运动的速度方向的方法，强调科学探究的过程。笔者还通过当堂设计自行车挡泥板，以便学生把自己获得的知识应用于实践，体验学以致用、知识有价的感受。还要求学生观察自行车的挡泥板验证自己的设计作为课外作业，体会STS的意义，提高科学素养。
二、教材分析
教学基本要求：知道什么叫曲线运动，知道曲线运动中速度的方向，能在轨迹图中画出速度的（大致）方向，知道曲线运动是一种变速运动，知道物体做曲线运动的条件。
发展要求：掌握速度和合外力方向与曲线弯曲情况之间的关系。
本课是整章教学的基础，但不是重点内容，通过实验和讨论，让学生体会到曲线运动的物体的速度是时刻改变的，曲线运动是变速运动，速度的方向是曲线的切线方向。
模块的知识内容有三点：1、什么是曲线运动（章引）;2、曲线运动是变速运动；3、物体做曲线运动的条件。
三、学情分析
在初中，已经学过什么是直线运动，什么是曲线运动，也知道曲线运动是常见的运动，但是不知道曲线运动的特点和原因。由于初中的速度概念的影响，虽然学生在第一模块学过速度的矢量性，但是在实际学习中常常忽略了速度的方向，也就是说学生对曲线运动是变速运动的掌握有困难。
学生分组实验时，容易滚跑小钢珠，要求学生小心配合。几何作图可能难以下手，教师可以适当提示。学生主要的学习行为是观察、回答、实验。
四、教学目标
1、知识与技能：
（1）知道什么叫曲线运动；
（2）知道曲线运动中速度的方向；
（3）能在轨迹图中画出速度的大致方向，能在圆周运动轨迹中规范地画出速度方向；
（4）知道曲线运动是一种变速运动；
（5）知道物体做曲线运动的条件；
（6）会判断轨迹弯曲方向（发展要求）。
2、过程与方法
（1）经历发现问题──猜想──探究──验证──结论──交流的探究过程；
（2）经历并体会研究问题要先从粗略到精细，由定性到定量，由特殊到一般再到特殊的过程；
（3）尝试用物理几何原理在物理研究中应用。
3、情感态度与价值观
（1）主动细心观察，注意关注身边的科学，积极参与学习活动。
（2）感受到科学研究问题源于生活实践，获得的结论服务于生活实践，体会学以致用的感受。
（3）初步感受下结论不能主观而要有科学依据的严谨的科学态度。
（4）初步养成小心翼翼做实验的习惯。
五、重点难点
重点：体验获得曲线运动的速度方向是切线方向的实验过程。会标出曲线运动的速度方向。
难点：如何获得曲线运动的速度方向是切线方向。如何画出曲线运动的速度方向。
六、教学策略与**
在教学活动上：体现学生的主体性，体现教师的指导性和服务性。在教学**设计上：强调以试验教学为主，以多**为辅助（投影问题与习题）。在教学程序上基本上按照加涅信息加工模型。引起注意──告知学生学习目标──刺激回忆先决性的学习──呈现刺激材料──提供学习帮助──引出作业──提供作业──提供反馈──评价作业──促进保持和迁移，通过问题链把教、学、练、评有机整合。在学习过程上：突出学生发现问题──猜想──探究──验证──结论──应用。在探究方法上：突出整合物理知识解决物理问题。认知过程上：突出人类的学习规律和认知规律，即，由粗略研究到精细研究，由特殊到一般再到特殊的过程。在理念上：突出科学的研究源于生活实践，服务于生活实践；认识到下结论必须要有科学依据。
七、课前准备
学生无需预习课本，否则像已知谜底的猜谜活动那样，那些探究的活动和问答没有意义。
教师要做好教学用具准备工作。车速计数码照片；细线和摆球；矿泉水和小雨伞；砂轮、锯条和插座；小钢珠、黑墨水瓶、白纸，大的塑料三角板，量角尺，自制圆弧形有机玻璃，自制有机玻璃斜面，方形磁铁。调试多**设备。
八、教学过程
曲线运动
问题一：什么样的运动叫曲线运动？[投影]
师：人走路，驾车骑车、分吹雨打河流弯弯，篮球足球跑步等，飞机导弹卫星宇航行星，运动按照运动轨迹分为直线运动和曲线运动，物体运动的轨迹为曲线的运动叫曲线运动。请大家列举曲线运动现象。
生：举例曲线运动
师：曲线运动是很常见的运动。圆周运动是曲线运动的一种特殊现象。
（教学安排，简单扼要，节约时间）
问题二：做曲线运动的物体的速度有什么特点？[投影]
师：要研究物体的运动，我们必须研究物体的位移、速度、加速度等物理量，本堂课我们先研究曲线运动的速度的大小和方向有什么特点。
1、做曲线运动的物体的速度大小？[投影]
师：汽车里面有一个车速计（多**呈现数码照片），若果汽车拐弯时保持这个读数不变，那么，汽车做直线运动还是曲线运动？它的速度大小有无变化？
师：通常情况下，汽车拐弯要减速慢行，那么，汽车的慢行拐弯时，车上的车速计的读数如何变化？车还是做曲线运动吗？
师：这些事实说明，作曲线运动的物体的速度大小可以变化也可以不变（板书）。
2、做曲线运动的物体的速度方向？[投影]
汽车的拐弯时，速度方向有无变化？速度是一个矢量，它有方向性，那么做曲线运动物体的速度方向如何？
粗略研究（猜想）：
演示1：教师演示摆球圆周运动时（先要求学生观察小球的运动方向），突然放手，小球飞出去。
演示2：教师把矿泉水到在一把小雨伞上（先要求学生观察水滴的运动方向），快速旋转小雨伞，雨滴从转动的小雨伞边缘飞出。
演示3：演示砂轮火星（要求砂轮圆面朝学生，以便学生观测大致切线方向）。
请学生到黑板上补画出小球、水滴、火星的方向。结果学生都会画出大致方向。
师：你们画出的方向是精确方向还是大致方向。如何画出精确的方向？
精细研究（探究、验证、结论）（重点难点）：
物体做匀速直线运动，它的速度方向和运动轨迹方向一致。如果曲线运动的物体突然开始做匀速直线运动，那么直线运动的方向和曲线运动的末速度方向一致。（采取板画形式，师生共同回忆得出这个结论）
1、教师先演示投影：把小钢珠放在黑墨水瓶盖里转一下（内有一点点墨水），再放在半圆形有机玻璃轨道上运动并飞出，让钢珠在白纸上留下痕迹，同样在3/5半圆周，4/5半圆周上运动飞出，让学生猜测飞出方向由什么特点？（有机玻璃板说明：厚约5毫米，略小于小钢珠直径，圆弧半径15厘米，MN边稍长些，以便过MN做直线，根据半径大小确定圆心O位置。）
学生猜想：切线方向
师：已知圆弧半径为15厘米。如何验证？请用几何方法作图验证。
生：标出飞出点和圆心，做圆心和飞出点的连线，用量角尺量出该连线和飞出轨迹直线的夹角，是否90度。
2、再分组实验，提醒同桌配合，小心钢珠滚跑。实验完毕，要求作图验证，并互相讨论交流。
3、交流和结论：
师：要引导学生得出正确的科学结论：圆周运动的物体的速度方向为该点的切线方向，而不能直接得出曲线运动的的物体速度方向为该点的切线方向。
4、如何在圆周运动的轨迹上标注速度方向？
请在圆周**取两点，作出该位置的物体速度方向。并研究圆周运动的速度方向有什么特点？
学生：找出圆心，做圆心和某点连线，再做连线的垂线，标出箭头（精确画法）。
学生：不同位置，速度方向不一样。圆周运动是变速运动
（特别强调：刚才的实验是圆周运动，不能得出曲线运动是变速运动曲线运动的速度方向是切线方向的结论）
5、一般曲线运动的速度情况和圆周运动一样吗？（由特殊到一般）
师边画边讲：圆周是特殊的曲线，一般的曲线可以看成很多很多的圆弧构成，每一个圆弧都是圆周的一部分。所以，曲线运动可以看成无数个圆周运动构成，曲线上每一个位置的速度方向就是该点所在的圆周的切线方向，速度方向时刻在变化。
所以：曲线运动的物体速度方向为该点的切线方向曲线运动是变速运动[投影]。
6、如何画一般曲线运动的速度方向？
要求学生阅读课文33页关于切线的三个自然段。教师再作示范。让学生学会粗略画一般曲线运动的速度方向。
第一次课堂练习（及时反馈、巩固、评价、迁移）
1、作业本37页第3题。和*号空间站环绕地球运行的轨迹是直线还是曲线？运行速度保持不变还是时刻改变。
2、作业本37页第7题。要求在在汽车波浪形路径上三个位置标注速度的方向。
问题三：如何使物体做曲线运动？[投影]
演示投影：在投影仪上铺上白纸，放上一个高度1厘米左右自制的有机玻璃玻璃斜坡，中间刻一条直槽。把小钢珠放在墨水瓶盖里转一下，把小钢珠放在槽中滚下，先不用磁铁，轨迹是一条直线。（效果很好，轨迹很清晰）
师：如何使小钢珠拐弯？
生：用磁铁吸引。
教师演示并投影：磁铁用电机模型里的方形磁铁（效果很好）。
师：要使小钢珠会弯向右侧，磁体放在哪一侧？
生：右侧。教师演示结果。
师：要使小钢珠会弯向左侧，磁体放在哪一侧？
生：把磁铁放在左侧。教师演示结果。
师：如果放在正下方，小钢珠会作什么运动？
师：如果放在正上方，小钢珠会作什么运动？
师：你认为物体做曲线运动的条件是什么？
生：运动物体在一个外力作用下。
师：对这个外力有什么要求？
生：外力方向与运动方向有个夹角？
师：外力方向和运动方向有什么要求吗？
生：不能相同也不能相反，也就是不能在同一条直线。
师；如果在两侧各放一个磁铁，小钢珠运动轨迹会弯向哪边？
生：那边磁力大，弯向哪边。
引导学生得出结论（板书）：
物体做曲线运动的条件：物体受到的合力的方向跟它的速度方向不在同一直线上。
巩固练习 学生演示并分析：
师：怎么样使粉笔头作曲线运动？怎么使粉笔头作直线运动？原因分析。
第二次课堂练习（及时反馈、复习、巩固、评价、迁移）
1、作业本38页第6题：已知物体初速度方向和恒定的合外力方向，判断物体运动的大致轨迹。
课堂小结：[以问答题形式进行]
2、（投影）下面说法正确的？
A、曲线运动的速度大小一定是变化的
B、曲线运动的速度方向一定是变化的
C、曲线运动一定是变速运动
D、变速运动一定是曲线运动
E、做曲线运动的物体所受合力一定不为零。
F、合外力不为零的运动一定是曲线运动。
G、曲线运动的加速度一定不为零。
H、曲线运动的加速度一定为零。
问题四：这些知识有什么用处？
实际应用：给自行车设计挡泥板。
教师：如果轮子上粘有泥巴，随车轮转动，这些泥巴将沿什么样方向飞出？应该设计怎样的档泥板？
要求学生只画两个轮子，标注前轮和后轮，在轮子上画挡泥板。
教师投影展示学生的设计图，请学生讲解设计理念和依据。教师以倾听为主，可以以问题形式提出自己疑问作为点评，但不提供正确答案。（作为课外观测作业）
九、作业设计
教师要求学生到自行车棚观察自行车的挡泥板。对照自己的设计，做比较分析。推测***为什么要这样设计。
十、知识结构或板书设计
曲线运动
1、曲线运动：物体运动的轨迹为曲线的运动。
2、曲线运动的特点：是变速运动
速度大小可以变化也可以不变
速度方向为切线方向，时刻在变化
3、做曲线运动的条件：
物体受到的合力的方向跟它的速度方向不在同一直线上
【问题研讨】
1、钢珠的轨迹分析：
小钢珠滚出的轨迹和有机玻璃的圆周不是重合的，如图所示，相差一个钢珠的半径值，但是圆心和飞出点的连线与半径还是是垂直。由于小钢珠的半径远远小于圆弧的半径，这点相差可以忽略。如果学生能力较强，可以略作说明。
2、作业分析；
课堂上，学生对挡泥板的设计很感兴趣，但是由于教师对学生设计不做肯定或否定，而是说你们都有自行车、或者天天看到自行车，有无注意观察，你们看到的自行车挡泥板是这么样的？让事实说话吧，请大家到停车场看看。学生心理求知欲更强烈，课后许多学生立即去观察。结果晚自修时就有很多学生把观察到情形告诉我。我**大家讨论，取得意想不到的效果。这个作业很有物理味道，体现STS教育，学生参与度强，观察细致，分析有理。
分类分析：
1、大部分自行车没有挡泥板（学生的自行车）
2、小部分前轮的挡泥板为1/4圆周，后轮的挡泥板为1/2圆周。（教师的旧式自行车）
3、极少数自行车的后轮上有一小段斜向下或斜上翘的挡泥板，
4、极少数自行车的前轮有一小段水*或弧形挡泥板。
5、大家发现摩托车前轮后轮都有挡泥板，并且和老式自行车的挡泥板一样。
我们一起交流、讨论、推测那些***的设计的思想。归纳出几点：1、赛车型自行车尽量减少车的重量和次要附件，可以不用挡泥板。2、目前道路基本是水泥路或沥青路，泥巴很少见，挡泥板的功能淡化。3、考虑到泥巴做斜上抛运动，挡泥板不一定要圆弧形，也不一定要那么长，也不必紧紧包住轮。