高中物理探究動(dòng)能的表達(dá)式說(shuō)課稿
第一課時(shí) 探究動(dòng)能的表達(dá)式
【設(shè)計(jì)思想】
新課標(biāo)中指出在共同必修模塊物理1和物理2中，學(xué)生通過(guò)對(duì)物體運(yùn)動(dòng)規(guī)律、相互作用、能量等核心內(nèi)容及相關(guān)實(shí)驗(yàn)的深入學(xué)習(xí)，進(jìn)一步體會(huì)物理學(xué)的特點(diǎn)和研究方法，了解自己的興趣和發(fā)展?jié)撃�，為后續(xù)課程的選擇和學(xué)習(xí)做準(zhǔn)備�？梢�(jiàn)，在必修模塊教學(xué)中更要注重體讓學(xué)生會(huì)物理學(xué)的特點(diǎn)和研究方法。
基于以上分析，筆者認(rèn)為本課設(shè)計(jì)應(yīng)努力以學(xué)生為中心，注重生生互動(dòng)、師生互動(dòng)，并努力引導(dǎo)學(xué)生大膽猜想、自主設(shè)計(jì)利用小組討論、匯報(bào)交流、協(xié)同操作，體驗(yàn)感悟科學(xué)探究的一般途徑，培養(yǎng)學(xué)生自主探究、合作學(xué)習(xí)的能力為重。所以，努力把“探究動(dòng)能的表達(dá)式”設(shè)計(jì)成既與教材相聯(lián)系、又不被教材所束縛的教學(xué)方案，突出學(xué)習(xí)與創(chuàng)新相結(jié)合的教學(xué)理念。
【教材分析】
《課程標(biāo)準(zhǔn)》在“機(jī)械能和能源”這一主題中要求：“通過(guò)實(shí)驗(yàn)，探究恒力做功與物體動(dòng)能變化的關(guān)系”。 并例舉用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器或光電計(jì)時(shí)器進(jìn)行探究。要讓學(xué)生明白“功與動(dòng)能之間的關(guān)系”。本節(jié)的實(shí)驗(yàn)探究是下一節(jié)“動(dòng)能定理”理論探究的實(shí)踐基礎(chǔ)。
在能量這一部分，不同版本的教材的編寫不大相同，魯科版是直接給出動(dòng)能的表達(dá)式的，本人在以往的教學(xué)中也是直接給出動(dòng)能的表達(dá)式，但授后總覺(jué)得不符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律。而人教版對(duì)動(dòng)能的表達(dá)式問(wèn)題有進(jìn)行分步探究，人教版物理2第五章第6節(jié)，其課題是：“探究功與物體速度的變化關(guān)系”， 當(dāng)然，僅從這一實(shí)驗(yàn)探究并不能得出動(dòng)能的表達(dá)式，但可以讓學(xué)生體會(huì)到課文中所體現(xiàn)的科學(xué)探究方法，尤其是實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理和分析方法，我認(rèn)為這是很可取的。基于以上分析，將第二章的第一節(jié)“動(dòng)能的改變”分三個(gè)課時(shí)進(jìn)行教學(xué)，第一課時(shí)為“探究動(dòng)能的表達(dá)式”，采用理論推導(dǎo)加實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的探究思路，旨在讓學(xué)生合作學(xué)習(xí)，以從理論推理得出動(dòng)能的表達(dá)式，再通過(guò)實(shí)驗(yàn)采集的數(shù)據(jù)來(lái)驗(yàn)證動(dòng)能的表達(dá)式的方案設(shè)計(jì)及實(shí)驗(yàn)分析過(guò)程為教學(xué)重點(diǎn)。同時(shí)也為第二課時(shí)分組實(shí)驗(yàn)《動(dòng)能定理》做好鋪墊，第三課時(shí)再進(jìn)行“動(dòng)能定理的應(yīng)用”。
本節(jié)內(nèi)容及下一節(jié)《動(dòng)能定理》內(nèi)容共同構(gòu)成了一個(gè)較為完整的研究課題。通過(guò)這兩節(jié)課的學(xué)習(xí)，對(duì)學(xué)生課題意識(shí)的形成、探究能力的培養(yǎng)和發(fā)展會(huì)產(chǎn)生不可低估的作用。
【學(xué)情分析】
實(shí)驗(yàn)探究學(xué)生以前有所接觸，如物理必修①中的“探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”與“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”。通過(guò)以前這一類探究實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)，學(xué)生已具有一定的實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)能力、實(shí)驗(yàn)動(dòng)手操作能力及實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理的能力。尤其是紙帶的處理已接觸多次，學(xué)生有較好的基礎(chǔ)，至于圖線處理時(shí)從關(guān)系不明的曲線通過(guò)改變坐標(biāo)量轉(zhuǎn)化為關(guān)系較明朗的直線的方法在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”中也曾接觸，學(xué)生有一定的基礎(chǔ)，但還是有一定的思維和操作難度，教師要注意合理的啟發(fā)。
由于動(dòng)能的問(wèn)題比勢(shì)能復(fù)雜些，如果直接給出EK== ，時(shí)間久了，在學(xué)習(xí)基礎(chǔ)很差的二類校中許多學(xué)生甚至把表達(dá)式中的速度的平方給丟了。由于在后續(xù)的學(xué)習(xí)中，動(dòng)能定理的應(yīng)用是很重要的。我認(rèn)為如果在前期的學(xué)習(xí)時(shí)能讓學(xué)生對(duì)“動(dòng)能與速度的平方成正比的”有很深的印象是有長(zhǎng)遠(yuǎn)意義的。
【教學(xué)目標(biāo)及重難點(diǎn)分析設(shè)計(jì)】
1、教學(xué)目標(biāo)
●知識(shí)與技能：
（1）理解動(dòng)能的概念。
�。�2）會(huì)運(yùn)用已學(xué)過(guò)的知識(shí)得到動(dòng)能的表達(dá)式和單位。
�。�3）學(xué)習(xí)用圖像法處理數(shù)據(jù)尋找規(guī)律的技能。
●過(guò)程與方法：
�。�1）體驗(yàn)理論推理與實(shí)驗(yàn)探究相結(jié)合的科學(xué)探究方式。
（2）體驗(yàn)實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程中控制實(shí)驗(yàn)條件的方法。
�。�3）體驗(yàn)通過(guò)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理尋找物理量間變化關(guān)系的方法。
●情感、態(tài)度與價(jià)值觀：
通過(guò)師生互動(dòng)，領(lǐng)略探究過(guò)程中的科學(xué)方法選擇，感受實(shí)驗(yàn)探究的快樂(lè)，滲透“實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)”的科學(xué)觀；同時(shí)利用EK== ，適時(shí)結(jié)合交通情景進(jìn)行安全教育。
2、重點(diǎn)難點(diǎn)
●重點(diǎn)：①理論推理得出動(dòng)能的.表達(dá)式。②通過(guò)實(shí)驗(yàn)采集的數(shù)據(jù)來(lái)驗(yàn)證動(dòng)能的表達(dá)式的方案設(shè)計(jì)及實(shí)驗(yàn)分析過(guò)程。
●難點(diǎn)：實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)及實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的采集與處理來(lái)驗(yàn)證動(dòng)能的表達(dá)式。
【教學(xué)程序】
首先，引入部分是播放讓人學(xué)生看了很震撼的視頻，讓學(xué)生體會(huì) “能量”，接著讓學(xué)生合作完成一個(gè)小實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生體驗(yàn)動(dòng)能的大小與相關(guān)因素的關(guān)系，引導(dǎo)學(xué)生觀察和思考，為得出問(wèn)題及學(xué)生的猜想、假設(shè)奠定感性基礎(chǔ)。
接著，讓學(xué)生頭腦風(fēng)暴，教師根據(jù)課堂實(shí)際情況引導(dǎo)學(xué)生理念理論推理得到動(dòng)能表達(dá)式。提出值得思考的問(wèn)題：該表達(dá)式適用于變力做功嗎？引導(dǎo)學(xué)生想到增倍法求功，設(shè)計(jì)構(gòu)建實(shí)驗(yàn)情景，通過(guò)實(shí)驗(yàn)操作、數(shù)據(jù)采集與分析處理等師生互動(dòng)，讓學(xué)生領(lǐng)略探究過(guò)程中的科學(xué)方法選擇，感受實(shí)驗(yàn)探究的快樂(lè)，讓兩三個(gè)學(xué)生上講臺(tái)利用光電計(jì)數(shù)器采集數(shù)據(jù)，下面的學(xué)生觀察數(shù)據(jù)，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，用計(jì)算機(jī)軟件（Excel）描繪“W-v”圖象。并由數(shù)據(jù)分析得出“動(dòng)能EK== 成立與對(duì)物體做功的外力是恒力還是變力、有無(wú)外力做功無(wú)關(guān)”的結(jié)論。
最后，師生共同總結(jié)科學(xué)探究的方法及研究過(guò)程。
總之，努力在教學(xué)中讓學(xué)生體驗(yàn)了提出問(wèn)題、猜想假設(shè)、理論推導(dǎo)、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證得出結(jié)論等探究性學(xué)習(xí)的重要環(huán)節(jié)。
【問(wèn)題研討】
1、高中物理概念教學(xué)怎么教學(xué)才是科學(xué)的？是直接拋給學(xué)生概念，然后再以實(shí)驗(yàn)求證？還是通過(guò)具體情景讓學(xué)生自己得出概念？筆者認(rèn)為后者更符合學(xué)生認(rèn)知規(guī)律。
2、數(shù)據(jù)圖象處理時(shí)有兩種手段：傳統(tǒng)的坐標(biāo)紙手工描點(diǎn)繪線，計(jì)算機(jī)軟件（Excel）描點(diǎn)擬合圖線。前者體現(xiàn)物理實(shí)驗(yàn)作圖的本質(zhì)，后者體現(xiàn)現(xiàn)代技術(shù)的便捷，各有特長(zhǎng)。由于前者更能反應(yīng)物理本質(zhì)，所以本應(yīng)要優(yōu)先選用手工描點(diǎn)繪線，讓學(xué)生親歷一次體驗(yàn)；但由于本課時(shí)內(nèi)容較多，從時(shí)間上考慮，W—V圖與W—V2圖都用手工描圖不允許，筆者認(rèn)為如果學(xué)生基礎(chǔ)好，把W—V圖讓學(xué)生用手工描繪，而W—V2圖用計(jì)算機(jī)軟件（Excel）描繪，這樣處理可能更合理些。
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