第十一章第3节动能和势能教学设计

第十一章 功和机械能第3节 动能和势能【教学内容分析】本节教材首先在学生学过的功的知识的基础上，直接从功和能的关系引入了能量的初步概念，不追求严密性。这是因为初中只要求学生对能量的概念有初步的认识。这也提醒在教学过程中，不要过度深入，以免加深学生理解的难度，不利于教学的顺利进行。教材列举了弹弓、流水等能够做功，以便使学生对运动物体具有能量形成比较清楚的具体印象。设计钢球(小车)撞击木块的实验引入动能的概念，用实验说明动能的大小跟速度、质量的关系，能够培养学生的观察分析能力，势能的教学也是从做功的角度先引入势能概念，再由实验或观察生活中的现象学习势能的大小的决定因素。在本节内容中教材未给出机械能的概念。重点介绍了动能、势能的概念及影响因素，能量、动能、势能、重力势能、弹性势能这些概念的包含与被包含关系模糊，这样处理不够严谨，但比较符合学生的认知水平，便于学生从整体上理顺功和能之间的关系，让学生把认知的重心放在影响动能和势能大小的影响因素上去，突破本节教学的重点和难点。【学生情况分析】 1、在前一段的物理学习中，学生对“功”有比较明确的了解，这是学生认识能量、学习动能和势能的基础； 2、学生对生活现象当中蕴含的一些科学知识，特别是“意料之外”的事颇有兴趣，这是激发学生学好本课知识的良好手段； 3、学生已具备了科学实验探究意识及方法，乐于运用身边的器材来设计实验，探究其中的物理道理，具备了一定的合作与交流意识，为教师课堂上的顺利指导奠定了基础； 4、学生的学习水平和动手能力参差不齐，教师要做好巡堂指导，对学困生加强辅导。5、之前的教学表明学生文字表述能力还比较弱，要提升这一能力，日常的训练必不可少。【教学目标】 知识与技能 1、通过实例理解动能和势能的基本概念； 2、知道什么是动能、重力势能、弹性势能； 3、初步了解动能的大小和势能的大小各与哪些因素有关。 过程与方法 1、经历科学实验观察物理现象的过程，培养学生初步的观察、分析及推理能力； 2、培养学生在处理较为复杂问题时具有控制变量的初步意识； 3、通过实验让学生有严谨的科学态度与敢于探索创新的科学精神。 情感、态度与价值观 以实验为基础，激发学生学习物理的兴趣，培养学生实事求是的科学态度和良好的物理学习习惯，体验解决物理问题的成功和喜悦。教学中培养学生探究品质和创新精神，有将知识应用于生活的意识，提升学生的社会责任感，培养良好的行为习惯。【教学重点】 （1）理解动能和势能的基本概念； （2）会运用生活实例说明物体的动能和势能。【教学难点】（1）探究物体动能和势能的大小各与什么因素有关；（2）用文字对生活中的物理现象进行表述。【教学策略设计】实验探究法、讨论交流合作法、自主学习法。【教学用具】多媒体课件、实验探究需要器材：斜面、水平面、小车、钩码、木块、质量不等的盒子（外形相同）、铁架台、刻度尺、小凳子、沙、塑料容器。【教学过程设计】教学环节和教学内容教师活动学生活动设计意图创设情景，引入新课：1、快速飞行的飞机如果遇上飞行的鸟，会发生什么现象？2、据新闻报道，一位乘客从飞驰的火车上丢出一个馒头，将路旁的工人打晕，为什么？ 打开PPT，引导学生思考问题，对问题进行思考，进行简单的讨论，带着问题学习新课以大多学生觉得“不可思议”的现象引入新课，激发学生的求知欲和探究热情，扣开物理的大门一、能量的定义：物体能够对外做功,我们就说物体具有 动能 。能量的单位是_焦耳,符号为 J 引导学生理解概念对概念进行理解，找出关键词。概念是学习的基础，必须提醒学生加以重视。二、动能物体由于运动而具有的能,叫做动能 .现实生活中的例子: 1、运动的汽车 2、奔驰的骏马 3、飞行的子弹 4、滚动的皮球 5、流动的河水让学生找出动能的定义并通过例子进行理解知道动能的概念，会找出生活中存在动能的物体，加深理解。物理概念理解不是简单的记忆，它从生活中来，又回归生活、服务生活，对学生“学有所用”意识的提升有很大帮助。探究一:影响动能大小的因素是什么?提出猜想:猜想1:动能大小与物体的速度大小有关 实验次数质量小车的速度木块被推的远近1相等2猜想2:动能大小与物体的质量有关 实验次数速度小车的质量木块被推的远近1相等2实验结论：动能的大小与 质量 和_速度大小 有关。 (1)质量相同的物体，运动的速度越_大_，它的动能越_大_； （2）运动速度相同的物体，质量越_大_，它的动能越_大_。指导学生进行分组探究，得出结论。1.提出猜想2.设计实验并进行实验探究3.记录实验结果、得出结论培养学生实验探究的习惯，给学生发挥的空间有助于提升学生发现问题、解决问题的能力。老师不要包打天下帮学生承担起所有学习任务， “放”是教学发展的须要，是为了学生今后更好地发展服务。想想议议：用物理学的术语解释，为什么要对机动车的行驶速度进行限制？为什么在同样的道路上，不同车型的限制车速不同？1.展示PPT；2.让学生展示答题情况。1.对问题进行解答；2.代表上台展示答题情况，加强文字训练。训练学生文字表达能力，学生发现问题容易，但文字化却经常面临困难，平时教学中加强训练，让所想的东西呈现在纸上。回答引入的两个思考:1、快速飞行的飞机如果遇上飞行的鸟，会发生什么现象？2、据新闻报道，一位乘客从飞驰的火车上丢出一个馒头，将路旁的工人打晕，为什么？ 展示PPT，让学生展示答题情况,以思考例子引导学生日常良好行为习惯的养成1.对问题进行解答；2.通过对例子的作答，引发思考。通过学生对例子的思考，规范学生的行为习惯，提升学生的社会责任和安全意识。阅读小资料，加深对物体动能的理解一些物体的动能E/J行走的牛 约60飞行的步枪子弹 约5103 跑百米的运动员约3103行驶的小汽车 约2105 引导学生通过不同物体动能大小找出规律寻找数据中隐藏的规律，加深影响动能大小因素的理解。让学生学会分析数据，看懂数据隐藏的规律，提升学生的阅读能力。三、重力势能：物体由于高度所具有的能，叫做重力势能。引导学生找出重力势能的定义。对重力势能的定义进行理解。让学生加强对概念的理解，为下一步教学提供依据。探究二:影响重力势能大小的因素猜想1:重力势能的大小与物体的质量有关实验次数高度物体的质量凳子下陷的深度1相同2猜想2:重力势能的大小与物体位置的高低有关实验次数质量物体的位置凳子下陷的深度1相等2重力势能的大小与物体质量和物体位置的高低有关。(1) 同一高度，物体的质量越大，重力势能越大；（2）质量相同的物体，被举得越高，重力势能越大。1.让学生进行探究演示2. 指引其他同学对探究过程进行观察，总结规律；3.观察实验过程，适当引导学生。1.学生代表进行实验探究；2.其他同学观察实验现象，得出结论；3.熟悉重力势能大小的因素。让学生代表上台演示，对上台的学生是一次锻炼的机会，既是对知识的深入探讨，也是心理素质提升的良机。对于其他同学而言，从观察中发现问题，总结规律也是学习的一种良好方式，读懂他人，也是能力的一种，教学中应逐渐渗透。思考：山顶上静止的一块石头，它具有能够做功的本领吗？它具有本节课学习过的什么能？ 展示PPT，让学生解答问题回答问题，加强文字表述能力及对概念理解。加深学生“能够对外做功”的理解，知道能够做功物体不一定做了功。四、弹性势能物体由于发生弹性形变而具有的能，叫做 弹性势能引导学生了解弹性势能概念理解弹性势能的定义，会举出生活中的例子来验证让学生加强对概念的理解，为下一步教学提供依据。探究三：影响弹性势能的因素弹性势能与物体本身的_弹性_以及发生_弹性形变的大小_有关 简单探究，然后让学生举例验证影响弹性势能因素对生活中的弹性势能例子进行简单描述，理解弹性势能的影响因素。对例子的描述有助于提升学生的观察及语言表达能力的训练。举例：生活中存在弹性势能的例子 1、拉长的橡皮筋 2、拉弯的弹弓 3、发生弹性形变的网球拍 4、使用中的弹簧测力计 5、被拍打的篮球 6、压陷的皮肤 让学生举生活中例子，然后展示PPT。举出生活中存在弹性势能的例子，调动自己的记忆，通过会举例子达到理解弹性势能的目的。能举例子，尽可能给学生学以致用的机会，有助于提升兴趣，同时巩固对概念的理解和记忆。思考：一些钟表和玩具发条拧的越紧，走的时间越长，原因是什么？ 展示PPT，让学生思考问题运用所学知识解答问题，加深理解。提高学生物理知识在生活中应用的能力。课堂小结：动能、重力势能、弹性势能的影响因素展示PPT，引导学生进行小结对本节课所学习的内容进行简单小结。小结对学生复习及把握课本重点提供依据，引起重视。课后练习布置练习完成作业巩固学习成果，学练结合，加深理解。板书设计动能和势能 能量：能够对外做功（一）动能 1、动能：（概念）影响动能大小因素：1）质量大小 2）速度大小（二）势能：（概念）1、重力势能：（概念）影响重力势能大小的因素： 1）质量大小2）位置的高低2、弹性势能：（概念） 影响弹性势能大小的因素：物体本身的弹性及发生弹性形变的大小【教后反思】“教前有先学，教后有反思”是自我提升的一个重要方法，针对动能和势能这节课的教学实施过程与教学设计中的一些问题进行反思，有助于为今后的课堂教学的设定提供参考依据，提高课堂教学的效率。一、动能和势能概念的理解、结论的获得更多地通过实验及生活实例来得到，教学中认为做得较为满意的地方有：（一）制定计划与设计方案环节，使学生明确探究目的和已有条件，学会考虑影响问题的主要因素，培养学生选择科学探究的方法及运用器材的能力，有控制变量的探究意识；（二）进行实验和收集数据环节，主要培养学生能驾驭简单的实验器材，正确合理地操作实验的能力；（三）分析与论证环节，培养学生能从经历过的物理现象和实验中归纳出正确的科学规律的能力；（四）联系生活方面，培养了学生注意收集及应用生活素材的能力，激发了学生学习兴趣，增强社会责任感。二、动能和势能的教学过程中设计了实验、解答生活中现象等环节，有值得引起注意和仍须改良的地方：（一）学生书面表述能力不足，导致在课堂教学进程中出现停滞，影响了教学的流畅度，这也了说明平时的训练还不够，学生的这一不足，应在今后的教学中加以重视。（二）由于之前的让学生用文字进行解答生活中现象中用时超过设计用时，导致讲解弹性势能中最后一个环节的设计 “思考：一些钟表和玩具发条拧的越紧，走的时间越长，原因是什么？”不能很好地实施，只能选择性地放弃。这一点只能留到习题讲解时去完成，考虑有点不够周全。三、教学过程与教学设计不一致很多时候不能简单定义为“好”或“差”，经常是与设想不一，打乱了“正常”教学设想，但又有新的收获：（一）本节课设计让学生自主设计实验探究影响动能大小因素的实验中，常规做法是同一斜面不同高度下滑来改变撞击木块速度大小，但有些学生却设计让斜面坡度改变，小车起始位置不变来改变撞击速度大小，这是学生结合生活经验设计实验的结果。这设计并不按教师最初设想实施，还可能让学生产生坡度改变速度一定改变的错误观点，但站在学生发展的角度看，这样的“奇思妙想”对提升学生创造性思维、发散性思维有一定促进作用。（二）本节课中让学生进行演示实验这一环节，学生实验存在较大失败风险，毕竟学生的认知、实验技能等都还有很多须要改善提高的地方，实施教学过程中实验现