任意球

• 查看在线学生学习材料。上课期间可使用投影仪与学生分享此材料。
• 请确保在前面的课程中已介绍牛顿三大运动定律。
• 请考虑所有学生的能力水平和背景。进行分层化教学，让每个学生都可以参与其中。有关建议，请参阅下面的分层教学部分。

• 请在此处观看学生学习视频，也可通过在线学习材料获得视频链接。

• 围绕帮助足球运动员进球的力展开一次快速讨论。
• 可以提出如下问题：
  • 足球运动员踢球时会发生什么？（他们踢出的腿把动能[即运动]传递给球。球员腿的质量[即重量]和踢球速度[即速度]决定了球的移动距离。）
  • 是什么让足球运动员能够向不同的方向踢球？（足球运动员踢球时脚部的角度决定了球向哪个方向移动。）
• 是什么使球停止？（空气阻力和球滚过的表面（像草皮）的摩擦力会使球停止。）
• 告诉学生，他们将搭建踢球的机械脚、守门员和球门柱。
• 向每组分发一套套装。

• 让学生两人一组合作搭建任意球模型。告诉他们轮流进行搭建，一位寻找积木，另一位进行搭建，每个步骤完成后交换角色。
• 可从下面的提示部分找到搭建方面的帮助。
• 搭建此模型仅需 15-20 分钟。一旦学生完成搭建，让他们尝试自己的模型。
• 告诉学生，现在他们将进行学生学习材料中的 3 个实验。

实验 1：

• 要求学生拉回模型上的控制杆，将球放置在罚球点上，然后松开控制杆。
• 球应该直接进入球门的底端。

实验 2：

• 告诉学生把红色鞋换成黄色鞋。
• 让他们预测当控制杆被拉回并释放时球的射出角度。让他们在学生学习单上记录自己的预测结果。
  (教师支持 附加资源)

实验 3：

• 现在，让他们把黄色鞋换成紫色鞋。
• 再次让学生预测并记录当控制杆被拉回并释放时球的射出角度。

• 召集学生一起分享他们在各自小组中观察到的内容。
• 可以提出如下问题：
  • 为什么用黄色和紫色鞋子替换红色鞋子时，水平踢球装置会把球向上射出？（这些球鞋具有斜面，当它们与球碰撞时，所产生的力[即异常法向力 (abnormal normal force)]始终垂直[即以直角]于表面。
  • 球被球员从脚上踢出时的力被称为是什么力？（此力被称为“力矢量”， 它描述了在特定方向上施加的力的大小。）

• 如果时间允许，让学生探究如何突破守门员。一位学生设置守门员，而另一位选择最佳的鞋子来进球得分。即使球从球门顶部射入也可得分。
• 为学生留出一些时间拆解模型，将积木分类放回托盘，并清理工作台。

• 为每位学生的课堂表现提供反馈。
• 让学生进行自我评估。
• 可借助所提供的评价量表来简化此环节。

观察检查清单

• 评估学生描述以下内容的熟练程度：沿特定方向作用于物体的力如何改变其运动状态。
• 可根据教学需要设定评估等级。例如：
  1. 需要额外帮助
  2. 能够独立工作
  3. 能够教别人

自我评估

• 让每位学生选择一块最能代表自己当前水平的积木：
  • 绿色：借助一些帮助，我能够描述作用于物体的力如何改变其运动方向。
  • 蓝色：我知道自己能够描述作用于物体的力如何改变其运动方向。
  • 紫色：我能够描述并解释作用于物体的力如何改变其运动方向。

同伴反馈

• 鼓励学生通过下列方式评估他们的同伴：
  • 使用上述积木标准进行相互评分
  • 表达他们的观点并给予建设性反馈

搭建要诀

• 提醒学生计算梁和板上孔的数量，以帮助他们正确放置积木。
• 如果在 20 分钟后他们仅搭建完踢球者和鞋子，那么让他们开始实验，用双手作为球门。

可通过如下方式简化本节课：

• 鼓励学生从探索红色和紫色足球鞋开始
  可通过下列方式增加难度：
• 让学生重新设计鞋子的形状，以实现从守门员旁侧进球（即如果守门员位于球门中心，则向左或向右进球）。

（注意：这将需要额外的时间。）
为了培养学生的数学技能，可让他们测量球被紫色和黄色鞋子射出的高度和距离，然后计算高度与距离的比值（例如，如果球射出的高度为 4 英寸，射出[水平]距离为 18 英寸，则比值为 4/18 = 2:9）。

CCSS.MATH.CONTENT.6.RP.A.1

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