李周云探究弹势能的的表达式教学设计.doc

贵州省高中物理杨永忠名师工作室观摩课、示范课教学设计方案学校：赫章县实验中学 设计者：李周云主题、单元或课的名称人教版高中物理必修二第七章第五节：探究弹性势能的表达式学科 高中物理年级 高一班班教学目标知识与技能1理解拉力做功与弹簧弹性势能变化的关系。2掌握利用力位移图像计算微元求和的方法。过程与方法1进一步学习科学探究方法，发展自主学习能力。2掌握用微元法求解变力做功的思想。情感态度与价值观1培养运用类比思想进行知识迁移的能力。2培养探究活动中的合作意识与团队精神。学习者特征分析知识基础 通过上一节重力势能的学习，学生已经初步体验到“研究重力势能是从重力做功入手”以及“功是能量转化的量度”，并且学生已具有一定知识迁移能力。因此让学生通过类比，从弹簧弹力做功入手来研究弹簧弹性势能能力基础学生通过对前一节对重力势能的学习后，已经初步理解了从重力做功入手，再结合功和能的转化关系来研究重力势能的方法。学习者特征分析高一的学生情感敏锐、多疑，智力水平迅猛提高。认知发展过程也由具体运算阶段向形式运算阶段过渡。学习动机分析学生不仅对已有知识的应用能力欠缺，而且在进行理论探究过程中会遇到一些推导方面的难题。因此，我精心引导学生对已有知识的迁移与应用，通过类比法探究结论。学习风格分析依据20世纪最著名的发展心理学家皮亚杰的理论（个体心理的发展和变化过程表现出明显的年龄特征。）可知高一学生的认知发展过程是由具体运算阶段向形式运算阶段过渡，也是由直观认识向逻辑推理、实验推理过渡阶段。因此在教学中，要遵循从感性到理性的认识规律；满足与引导学生的好奇心，让学生分析、处理问题，用自己的科学知识来辨别是非，不迷信权威，教学内容教材分析在旧教材中，弹性势能与重力势能处于同一节，既没有给出弹性势能的表达式，也不要求学生对其进行探究。而现在，探究弹性势能的表达式成为了独立的一节，目的是让学生经历一次根据理论探究的结果概括物理规律过程。可以看出，新课程更加重视过程与方法、情感态度与价值观等教学目标。因此，在教学过程中，教师必须从“重视现成结论的传授”向“注重探究结论的过程”转变知识结构图教学重难点：重点：1利用微元法和图像法计算变力做功的问题。2运用逻辑推理得出弹力做功与弹性势能的关系。难点：1理解微元法把变力做功转化为恒力做功。2理解利用力位移的图象计算变力做功的依据。教学准备：学生实验仪器准备：两根相同长度,不同劲度系数的弹簧。 用Powerpoint做的教学课件教学过程（活动）教学环节教学内容教师活动学生活动设计意图引入新课多媒体展示图片知识回顾多媒体展示科学探究的一般研究方法三类：撑杆跳高、张弓射箭、各类弹簧提出问题：这类图片的共同特征是什么？ 前面我们研究了弹簧弹力与形变的关系，请同学们回忆一下，并讨论能不能用图象来反映弹力F和形变量X的关系？（多媒体展示胡克定律及图象）同学们做的很好，今天我们在此基础上探究弹性势能的表达式。提出问题：我们在前面知识的学习中还探究了那些问题？ 这两个实验的探究过程是怎样的？同学们总结的很好，我们能否通过上述两个探究实验，得出科学探究的一般研究方法并用这种方法来完成今天的探究课题呢？学生：杆、弓和弹簧都发生形变，产生了弹力，存储了一些能量，在恢复形变的过程中将能量释放出来了。胡克定律F=KX，能，可以作图学生回忆、讨论并回答：1探究小车速度随时间变化的规律；2探究加速度与力、质量的关系学生讨论并回答：1探究小车速度随时间变化的规律；2探究加速度与力、质量的关系。老师：回顾这两个实验的探究过程是怎样的？学生讨论并回答：（老师在学生讨论、交流后用多媒体展示探究过程）1探究小车速度随时间变化的规律：提出探究课题 设计实验方案 进行实验记录数据 做出速度-时间图像 得出结论。2探究加速度与力、质量的关系。提出问题：物体运动加速度与力、质量的关系是怎样的？猜想与假设：物体质量一定时，受力越大，加速度越大；物体受力一定时，质量越大，加速度越小。制定方案设计实验。进行实验（控制变量）钩码一定改变小车的质量；小车质量一定改变钩码的数量。得出结论：物体加速度与受力成正比，与质量成反比。激发学生的学习兴趣为后面知识的推导做准备三、提出问题：弹簧的弹性势能的表达式是怎样的？ 四、假设与猜想：弹性势能与哪些因素有关？（演示两个不同的弹簧） 五、弹性势能与弹力做功的关系？演示实验（学生参与、师生互动）：展示两个长度一样，劲度系数不一样的弹簧，请同学到前台演示：第一次将劲度系数小的弹簧拉伸一定长度X1，第二次拉伸更大的长度X2，第三次将两个弹簧一起拉伸同样的长度X2，让同学们这三种情况下哪个弹性势能大？猜想：弹性势能可能与劲度系数、形变量有关。E2E3猜想：弹性势能可能与劲度系数、形变量有关！请同学们回忆一下我们研究过的重力势能与重力作功的关系，能否通过类比来得出弹力做功与弹性势能的关系呢？得出结论：E1E2E3用实验探究得出结论六、怎样计算弹力（变力）的功？刚才我们通过类比得出结论：弹簧弹性势能大小等于克服弹力所做的功，这样我们如果求出了弹力的功，也就可以亮度弹簧的弹性势能了，但问题是弹力是个变力，怎样求这个变力的功呢？是否也可以通过类比的方法来求呢？讨论并交流得出结论：WT=EP1EP2，若令EP1=0，则WT=EP2让学生参与感知变力做功的过程公式图象“面积”类比3通过以上分析和类比，我们能否也通过图象法与微元法得出变力的功呢？体会类比法和微元法的应用老师带着学生一起推导学生回答：可以七、得出探究结论八、课堂小结：通过上述2、3两个类比，我们能否得出求变力F的功呢？是多少？由上述探究，我们得出弹性势能的表达式：我们现在已经得出了弹性势能的表达式，回头看看：1我们的探究过程是怎样的？2在探究过程中，我们用到了哪些研究方法？ 这节课同学们通过猜想，假设，类比，微元，控制变量等方法，探究了弹簧的弹性势能的表达式，基本掌握了科学探究的一般研究方法。可以，用面积求得： 总结本节课所学内容加深学生对知识的理解和记忆学生讨论，交流，得出结论1探究过程（在学生讨论出结论后用多媒体展示）提出问题：弹簧的弹性势能的表达式是怎样的？猜想：弹性势能可能与哪些因素有关?弹簧的弹性势能与拉力做功有什么关系？怎样计算拉力的功？得出探究结果2探究方法（在学生讨论出结论后用多媒体展示）猜想与假设、类比、迁移、微元、图象、控制变量、数学推理等。设计流程图：课后反思：在类比研究变速直线运动中求位移的方法来计算弹簧弹力所做的功时，学生显得有点被动，全是由老师讲解，究其原因有：担心时间不够，不能大胆放手让学生主动思考探究。也不能给出所探究的有效结果；教学理念依然比较传统，教学思路依然停留在传统的教学模式上，对探究课还不能很好的把握。课堂教学艺术有待于提高。2因为整堂课都是以学生为主的探究性学习，创设情景让学生提出自己关心、想要知道的问题、解决问题的时候又主要是以学生自评和互评以及合作学习而得出的结论，所以在结论的得出或是结论的表述上可能会不严密，难免缺少知识的系统性，因此如何处理和保持好探究性学习中知识的系统性是探究性学习中的值得我们去研究的问题。3在今后组织探究型学习课时应注意以下几点：1）在探究的第一环节，教师要着眼于促进学生的全面发展，因势利导。充分保护和调动学生的积极性，特别要从活跃课堂教学气氛的角度，强化学生的“问题提出意识”，提高学生的“问题提出”能力。当然也要要求教师自身具备较强的引导和应变能力。从而努力构建一个民主、平等、和谐的课堂气氛，因为这样更能激发师生彼此的“瞬间”灵感。2）要关爱每个学生的发展，因材施教。在课堂中采取不同的引导、激励方式，鼓励挖掘每位学生内在的潜能。3）要注意思维的开放，体现创新性，自主性，不能“包办代替”，留于表面形式，应当留给学生独立思考的空间，培养其“求异”思维和主观能动思想。4）探究型教学是一个长期而复杂的过程。要将知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观以及创新意识、实践能力等多方有机的融合起来，才能实现真正意义上的科学探究，这就需要我们们不断的努力探索和总结。 来源:zzstep.co#*&m本节内容是让学生经历一次理论探究的过程。“探究弹性势能的表达式”在探究类型中属于逻辑推理任务型。学生的科学探究并不意味着只是动手操作