高中物理探究動(dòng)能的表達式說(shuō)課稿
第一課時(shí) 探究動(dòng)能的表達式
【設計思想】
新課標中指出在共同必修模塊物理1和物理2中，學(xué)生通過(guò)對物體運動(dòng)規律、相互作用、能量等核心內容及相關(guān)實(shí)驗的深入學(xué)習，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)展潛能，為后續課程的選擇和學(xué)習做準備�？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，筆者認為本課設計應努力以學(xué)生為中心，注重生生互動(dòng)、師生互動(dòng)，并努力引導學(xué)生大膽猜想、自主設計利用小組討論、匯報交流、協(xié)同操作，體驗感悟科學(xué)探究的一般途徑，培養學(xué)生自主探究、合作學(xué)習的能力為重。所以，努力把“探究動(dòng)能的表達式”設計成既與教材相聯(lián)系、又不被教材所束縛的教學(xué)方案，突出學(xué)習與創(chuàng )新相結合的教學(xué)理念。
【教材分析】
《課程標準》在“機械能和能源”這一主題中要求：“通過(guò)實(shí)驗，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)計時(shí)器或光電計時(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”。本節的實(shí)驗探究是下一節“動(dòng)能定理”理論探究的實(shí)踐基礎。
在能量這一部分，不同版本的教材的編寫(xiě)不大相同，魯科版是直接給出動(dòng)能的表達式的，本人在以往的教學(xué)中也是直接給出動(dòng)能的表達式，但授后總覺(jué)得不符合學(xué)生的認知規律。而人教版對動(dòng)能的表達式問(wèn)題有進(jìn)行分步探究，人教版物理2第五章第6節，其課題是：“探究功與物體速度的變化關(guān)系”， 當然，僅從這一實(shí)驗探究并不能得出動(dòng)能的表達式，但可以讓學(xué)生體會(huì )到課文中所體現的科學(xué)探究方法，尤其是實(shí)驗數據處理和分析方法，我認為這是很可取的�；谝陨戏治�，將第二章的第一節“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)能的表達式”，采用理論推導加實(shí)驗驗證的探究思路，旨在讓學(xué)生合作學(xué)習，以從理論推理得出動(dòng)能的表達式，再通過(guò)實(shí)驗采集的數據來(lái)驗證動(dòng)能的表達式的方案設計及實(shí)驗分析過(guò)程為教學(xué)重點(diǎn)。同時(shí)也為第二課時(shí)分組實(shí)驗《動(dòng)能定理》做好鋪墊，第三課時(shí)再進(jìn)行“動(dòng)能定理的應用”。
本節內容及下一節《動(dòng)能定理》內容共同構成了一個(gè)較為完整的研究課題。通過(guò)這兩節課的學(xué)習，對學(xué)生課題意識的形成、探究能力的培養和發(fā)展會(huì )產(chǎn)生不可低估的作用。
【學(xué)情分析】
實(shí)驗探究學(xué)生以前有所接觸，如物理必修①中的“探究小車(chē)速度隨時(shí)間變化的規律”與“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”。通過(guò)以前這一類(lèi)探究實(shí)驗的學(xué)習，學(xué)生已具有一定的實(shí)驗方案設計能力、實(shí)驗動(dòng)手操作能力及實(shí)驗數據處理的能力。尤其是紙帶的處理已接觸多次，學(xué)生有較好的基礎，至于圖線(xiàn)處理時(shí)從關(guān)系不明的曲線(xiàn)通過(guò)改變坐標量轉化為關(guān)系較明朗的直線(xiàn)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，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)題比勢能復雜些，如果直接給出EK== ，時(shí)間久了，在學(xué)習基礎很差的二類(lèi)校中許多學(xué)生甚至把表達式中的速度的平方給丟了。由于在后續的學(xué)習中，動(dòng)能定理的應用是很重要的。我認為如果在前期的學(xué)習時(shí)能讓學(xué)生對“動(dòng)能與速度的平方成正比的”有很深的印象是有長(cháng)遠意義的。
【教學(xué)目標及重難點(diǎn)分析設計】
1、教學(xué)目標
●知識與技能：
�。�1）理解動(dòng)能的概念。
�。�2）會(huì )運用已學(xué)過(guò)的知識得到動(dòng)能的表達式和單位。
�。�3）學(xué)習用圖像法處理數據尋找規律的技能。
●過(guò)程與方法：
�。�1）體驗理論推理與實(shí)驗探究相結合的科學(xué)探究方式。
�。�2）體驗實(shí)驗操作過(guò)程中控制實(shí)驗條件的方法。
�。�3）體驗通過(guò)實(shí)驗數據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(guān)：
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)驗探究的快樂(lè )，滲透“實(shí)踐是檢驗真理的唯一標準”的科學(xué)觀(guān)；同時(shí)利用EK== ，適時(shí)結合交通情景進(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.表達式。②通過(guò)實(shí)驗采集的數據來(lái)驗證動(dòng)能的表達式的方案設計及實(shí)驗分析過(guò)程。
●難點(diǎn)：實(shí)驗方案的設計及實(shí)驗數據的采集與處理來(lái)驗證動(dòng)能的表達式。
【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(zhù)讓學(xué)生合作完成一個(gè)小實(shí)驗，讓學(xué)生體驗動(dòng)能的大小與相關(guān)因素的關(guān)系，引導學(xué)生觀(guān)察和思考，為得出問(wèn)題及學(xué)生的猜想、假設奠定感性基礎。
接著(zhù)，讓學(xué)生頭腦風(fēng)暴，教師根據課堂實(shí)際情況引導學(xué)生理念理論推理得到動(dòng)能表達式。提出值得思考的問(wèn)題：該表達式適用于變力做功嗎？引導學(xué)生想到增倍法求功，設計構建實(shí)驗情景，通過(guò)實(shí)驗操作、數據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)驗探究的快樂(lè )，讓兩三個(gè)學(xué)生上講臺利用光電計數器采集數據，下面的學(xué)生觀(guān)察數據，實(shí)驗結束后，用計算機軟件（Excel）描繪“W-v”圖象。并由數據分析得出“動(dòng)能EK== 成立與對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)”的結論。
最后，師生共同總結科學(xué)探究的方法及研究過(guò)程。
總之，努力在教學(xué)中讓學(xué)生體驗了提出問(wèn)題、猜想假設、理論推導、實(shí)驗驗證得出結論等探究性學(xué)習的重要環(huán)節。
【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)驗求證？還是通過(guò)具體情景讓學(xué)生自己得出概念？筆者認為后者更符合學(xué)生認知規律。
2、數據圖象處理時(shí)有兩種手段：傳統的坐標紙手工描點(diǎn)繪線(xiàn)，計算機軟件（Excel）描點(diǎn)擬合圖線(xiàn)。前者體現物理實(shí)驗作圖的本質(zhì)，后者體現現代技術(shù)的便捷，各有特長(cháng)。由于前者更能反應物理本質(zhì)，所以本應要優(yōu)先選用手工描點(diǎn)繪線(xiàn)，讓學(xué)生親歷一次體驗；但由于本課時(shí)內容較多，從時(shí)間上考慮，W—V圖與W—V2圖都用手工描圖不允許，筆者認為如果學(xué)生基礎好，把W—V圖讓學(xué)生用手工描繪，而W—V2圖用計算機軟件（Excel）描繪，這樣處理可能更合理些。
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