一節(jié)實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)設(shè)計(jì)

1、<p>　　一節(jié)實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)設(shè)計(jì)</p><p><b>　　一、教學(xué)設(shè)計(jì)思想 </b></p><p>　　“探究恒力做功與動(dòng)能變化的關(guān)系”是《新課標(biāo)高中物理教科書必修②》（山東版）（以下簡(jiǎn)稱新教材）中機(jī)械能的第一節(jié)內(nèi)容，與舊教材相比，新教材的變動(dòng)大膽又合理。我們?cè)诮虒W(xué)過程中會(huì)發(fā)現(xiàn)，雖然教師強(qiáng)調(diào)用動(dòng)能定理解決問題是如何方便，但學(xué)生總喜歡用牛頓運(yùn)動(dòng)定律來解決

2、，為什么呢？主要原因是學(xué)生在學(xué)習(xí)牛頓運(yùn)動(dòng)定律時(shí)，經(jīng)歷了由生活經(jīng)驗(yàn)到理論推導(dǎo)、由定性分析到定量計(jì)算、由理想實(shí)驗(yàn)到動(dòng)手實(shí)驗(yàn)等一系列親身體驗(yàn)，牛頓運(yùn)動(dòng)定律在學(xué)生腦海中根深蒂固、清晰透徹。如果學(xué)生在學(xué)習(xí)動(dòng)能定理過程中，沒有經(jīng)歷類似過程，那么動(dòng)能定理顯然無法動(dòng)搖牛頓運(yùn)動(dòng)定律在學(xué)生心中的地位。新教材在第一節(jié)，直接就由理論探究得出動(dòng)能定理，并鼓勵(lì)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證；讓動(dòng)能定理貫穿在整章的學(xué)習(xí)過程中，使學(xué)生更理解深入研究“功”這個(gè)物理量的重要意義。 &l

3、t;/p><p>　　通過牛頓運(yùn)動(dòng)定律的學(xué)習(xí)，學(xué)生已經(jīng)理解力是物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生變化的原因，我把新課標(biāo)題改為“探究物體動(dòng)能變化的原因”，一方面可以暗示學(xué)生前面的學(xué)習(xí)已經(jīng)告一段落，現(xiàn)在我們要從另一個(gè)角度來探尋物體運(yùn)動(dòng)過程中所蘊(yùn)涵的其他規(guī)律了；另一方面也告訴學(xué)生功和動(dòng)能的變化之間是因果關(guān)系，這和前面學(xué)的力與速度變化率的關(guān)系是類似的，而研究自然界中各物理量之間的關(guān)系是物理學(xué)的主要內(nèi)容。 </p><p&g

4、t;　　在學(xué)習(xí)本節(jié)內(nèi)容之前，學(xué)生對(duì)功能關(guān)系沒有非常清晰的認(rèn)識(shí)，如果要讓學(xué)生自己分析得出兩者的關(guān)系，難度相當(dāng)大；況且學(xué)生對(duì)動(dòng)能這個(gè)物理量只有定性知識(shí)，只知道它和質(zhì)量、速度有關(guān)。所以這里應(yīng)有方向地引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行理論探究，以降低難度。在理論推導(dǎo)基礎(chǔ)上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證是本節(jié)的重點(diǎn)，是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究能力的好時(shí)機(jī)，也是鞏固動(dòng)能定理的重要環(huán)節(jié)，教材提出了很多指導(dǎo)性建議，由于條件有限，這些建議學(xué)生只能通過閱讀了解或者看教師演示，無法親身經(jīng)歷，難免有些遺憾。

5、為了彌補(bǔ)這個(gè)遺憾，本節(jié)課設(shè)計(jì)讓學(xué)生用自由落體運(yùn)動(dòng)來驗(yàn)證重力做功等于動(dòng)能的增量。 </p><p><b>　　二、教學(xué)程序 </b></p><p><b>　　1. 引入 </b></p><p>　?。?）引言：通過前面的學(xué)習(xí)，在伽利略、牛頓等科學(xué)偉人的指導(dǎo)下我們知道了力是物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生變化的原因。從今天開始我們將從

6、另一個(gè)角度來探尋物體運(yùn)動(dòng)過程中所蘊(yùn)涵的其他規(guī)律，即探究物體動(dòng)能變化的原因。 </p><p>　?。?）運(yùn)動(dòng)的物體具有動(dòng)能，決定動(dòng)能大小的因素有哪些？ </p><p>　?。?）如果一個(gè)籃球的質(zhì)量是1 kg,速度是1 m/s，它的動(dòng)能是多少？ </p><p>　?。?）以籃球?yàn)檠芯繉?duì)象，一步步引導(dǎo)學(xué)生得出物體動(dòng)能變化時(shí)要受力，同時(shí)還發(fā)生了一段位移。雖然我們還不

7、知道物體的動(dòng)能具體為多少，但是我們知道如何讓一個(gè)物體的動(dòng)能發(fā)生變化。我這里有一個(gè)籃球，誰能讓它的動(dòng)能發(fā)生變化？ </p><p><b>　　設(shè)計(jì)意圖： </b></p><p>　　設(shè)置謎團(tuán)，激發(fā)學(xué)生的探究欲；以舊帶新，體會(huì)知識(shí)點(diǎn)之間的聯(lián)系；把籃球帶入課堂，既增加了親切感，又增強(qiáng)了感性認(rèn)識(shí)。從多個(gè)角度吸引學(xué)生的注意力，使學(xué)生感受到未知的知識(shí)和已知的知識(shí)一樣有趣。 &

8、lt;/p><p>　　2. 用學(xué)過的知識(shí)理論探究力、位移、動(dòng)能的變化之間的關(guān)系 </p><p>　　以汽車在恒定牽引力作用下作加速運(yùn)動(dòng)為例，研究它們之間的關(guān)系。 </p><p>　　已知汽車牽引力為F，質(zhì)量為m，地面阻力可以忽略不計(jì)，初速度為v1，末速度為v2。 </p><p>　　給出一定的時(shí)間讓學(xué)生自己研究，如果學(xué)生有困難則要給予提示

9、：哪一個(gè)物理量可以把力和運(yùn)動(dòng)聯(lián)系起來？讓學(xué)生領(lǐng)會(huì)到加速度是聯(lián)系力和運(yùn)動(dòng)的橋梁。 </p><p>　　學(xué)生匯報(bào)它的思路，教師書寫。 </p><p>　　利用牛頓第二定律可得：F＝ma </p><p>　　利用運(yùn)動(dòng)學(xué)知識(shí)可得：v22－v12＝2as </p><p>　　學(xué)生的最后結(jié)果可能不是動(dòng)能定理的表達(dá)式，教師要保留他的結(jié)果。 <

10、/p><p><b>　　例如， 。 </b></p><p>　　再過渡：位移和動(dòng)能的大小無關(guān)，把它移到左側(cè)怎么樣，如： 。 </p><p><b>　　設(shè)計(jì)意圖： </b></p><p>　　降低理論探究的廣度和深度，讓學(xué)生體會(huì)到新知識(shí)和舊知識(shí)之間的紐帶關(guān)系。 </p><p

11、>　　3. 學(xué)生討論設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案 </p><p>　　教師讓學(xué)生四人一組討論，討論后派一名代表準(zhǔn)備發(fā)言。如果學(xué)生有困難則要給予提示，如設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案要測(cè)哪些物理量以及如何測(cè)量。 </p><p>　　4. 交流實(shí)驗(yàn)方案 </p><p>　　不管學(xué)生講得怎么樣，教師應(yīng)以鼓勵(lì)為主，不要過多否定學(xué)生方案的缺陷，以免打擊學(xué)生的積極性，盡可能交流不同的方案。 <

12、/p><p>　　若有學(xué)生想出用曾經(jīng)做過的實(shí)驗(yàn)，利用打上點(diǎn)的紙帶，研究物體作勻加速運(yùn)動(dòng)的過程中瞬時(shí)速度的求法；那么順?biāo)浦墼诤诎迳袭嫵黾垘?，?fù)習(xí)某段時(shí)間的平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度，寫出求瞬時(shí)速度的表達(dá)式。 </p><p>　　若沒有學(xué)生想出，則提示回憶，曾經(jīng)做過什么實(shí)驗(yàn)可以測(cè)定速度?？傊欢ㄒ龑?dǎo)學(xué)生利用紙帶上的點(diǎn)求瞬時(shí)速度的方法，為后面的動(dòng)手實(shí)驗(yàn)做準(zhǔn)備。 </p>&

13、lt;p><b>　　設(shè)計(jì)意圖： </b></p><p>　　培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)意識(shí)，激勵(lì)合作精神，鍛煉語(yǔ)言表達(dá)能力，以及聆聽他人意見的謙虛態(tài)度。 </p><p>　　5. 動(dòng)手做實(shí)驗(yàn)：利用自由落體運(yùn)動(dòng)來探究重力做功與動(dòng)能變化的關(guān)系 </p><p>　　過渡：“同學(xué)們能想出這么多方案來，老師感到非常驕傲。請(qǐng)同學(xué)們課后把自己的設(shè)計(jì)方案記錄下來，

14、這可是你們智慧的結(jié)晶。不過，今天老師想和你們一起來做實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。根據(jù)桌上的儀器你能猜出是用什么運(yùn)動(dòng)來驗(yàn)證嗎？”學(xué)生若猜不出來，教師拿重錘做一個(gè)下落動(dòng)作。 </p><p>　　今天我們就通過自由落體運(yùn)動(dòng)來探究重力做功與動(dòng)能變化的關(guān)系。 </p><p>　　教師問：“這個(gè)實(shí)驗(yàn)中是否需要測(cè)量重錘的質(zhì)量？”學(xué)生經(jīng)過思考得出：不需要。 </p><p>　　教師介紹實(shí)驗(yàn)儀器

15、、實(shí)驗(yàn)步驟，以及實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)后，學(xué)生開始做實(shí)驗(yàn)。 </p><p>　　教師在學(xué)生做實(shí)驗(yàn)過程中巡視，解決學(xué)生遇到的問題。做實(shí)驗(yàn)較快的學(xué)生可以當(dāng)場(chǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，做實(shí)驗(yàn)慢的學(xué)生可以課后處理。 </p><p>　　最后讓做實(shí)驗(yàn)較快的學(xué)生匯報(bào)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，檢驗(yàn)理論和實(shí)踐是否統(tǒng)一。 </p><p><b>　　設(shè)計(jì)意圖： </b></p>

16、<p>　　其他實(shí)驗(yàn)方案有的只能是教師做，有的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理比較麻煩，重力是一個(gè)恒力，又不需要測(cè)量質(zhì)量，還可以復(fù)習(xí)鞏固以前的知識(shí)。亞里士多德說過：“告訴我的我會(huì)忘記，給我看的我會(huì)記得，讓我經(jīng)歷的我會(huì)理解?！币虼耍寣W(xué)生牢固掌握動(dòng)能定理，讓學(xué)生親自經(jīng)歷過程是非常有必要的。 </p><p><b>　　三、教學(xué)反思 </b></p><p>　　本課內(nèi)容在實(shí)際

17、操作過程中，課堂氣氛比較活躍，我體會(huì)是由以下幾點(diǎn)引起的： </p><p>　　1．籃球起到了很好的效果，學(xué)生思維的積極性被調(diào)動(dòng)起來了。整節(jié)課學(xué)生思想集中，思維活躍。新課標(biāo)倡導(dǎo)我們要用身邊的物體做實(shí)驗(yàn)。物理模型是用來代表實(shí)際物體的，代表什么物體呢，如我們經(jīng)常拿著小球、木塊走進(jìn)課堂，無意中拉近了物理與生活的距離。 </p><p>　　2．新課標(biāo)倡導(dǎo)科學(xué)探究的學(xué)習(xí)方式，但并不等于每節(jié)課都要進(jìn)

18、行開放式探究活動(dòng)。根據(jù)本課內(nèi)容特點(diǎn)，我采用了指導(dǎo)性探究活動(dòng)與挑戰(zhàn)性探究活動(dòng)相結(jié)合的方式，讓學(xué)生的思維有張有弛，并且能顧及到不同層次的學(xué)生，爭(zhēng)取讓所有學(xué)生在不同探究活動(dòng)中能體會(huì)到成就感。 </p><p>　　通過本課內(nèi)容的設(shè)計(jì)與實(shí)踐，我深刻體會(huì)到了新課程教學(xué)理念帶給師生的樂趣，只要我們教師時(shí)時(shí)能從學(xué)生的需求出發(fā)，為學(xué)生的終身發(fā)展負(fù)責(zé)，合理設(shè)計(jì)教學(xué)過程，和學(xué)生一起快樂學(xué)習(xí)、交流，一定能培養(yǎng)出一批富有創(chuàng)新、探究意識(shí)，