動(dòng)能和勢(shì)能導(dǎo)學(xué)案

設(shè)計(jì)類(lèi)初中物理八年級(jí)培養(yǎng)探究學(xué)習(xí)方法構(gòu)建和諧高效課堂-----“動(dòng)能和勢(shì)能”新授課教學(xué)設(shè)計(jì)“動(dòng)能和勢(shì)能”這節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容是功的知識(shí)基礎(chǔ)上對(duì)能的概念的學(xué)習(xí)，為后面機(jī)械能及轉(zhuǎn)化、內(nèi)能、電能等形式能的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。能概念的深刻意義是建立在能量轉(zhuǎn)化和守恒的基礎(chǔ)之上，新版教材（2022版）教學(xué)內(nèi)容安排上沒(méi)有對(duì)“能”進(jìn)行鋪墊，由于該概念的抽象性，以致在教學(xué)過(guò)程發(fā)現(xiàn)學(xué)生理解這個(gè)概念不容易，對(duì)后面有關(guān)知識(shí)的學(xué)習(xí)產(chǎn)生障礙。針對(duì)上述問(wèn)題，在本節(jié)課教學(xué)設(shè)計(jì)中結(jié)合初中學(xué)生的學(xué)習(xí)特點(diǎn)和心理特點(diǎn)，讓學(xué)生在動(dòng)手中去分析問(wèn)題，探究物理知識(shí)，通過(guò)對(duì)生活中一些現(xiàn)象的分析,讓學(xué)生知道生活中存在大量的能量知識(shí),不僅有利于對(duì)“能”知識(shí)的理解，還能培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣，形成和諧高效的課堂氛圍。一、教學(xué)目標(biāo)分析1．知識(shí)與技能（1）能結(jié)合實(shí)例說(shuō)明動(dòng)能、重力勢(shì)能及彈性勢(shì)能的意義。（2）通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究，知道動(dòng)能和勢(shì)能的大小跟什么因素有關(guān)。（3）用能量的初步知識(shí)理解分析簡(jiǎn)單的實(shí)際問(wèn)題。2．過(guò)程與方法（1）經(jīng)歷探究影響動(dòng)能和勢(shì)能大小的因素的實(shí)驗(yàn)過(guò)程。（2）學(xué)習(xí)從實(shí)驗(yàn)中得出結(jié)論的初步分析能力和概括能力。（3）學(xué)會(huì)探究、綜合、歸納的科學(xué)方法。3．情感、態(tài)度與價(jià)值觀（1）激發(fā)勇于探索新事物的興趣。（2）養(yǎng)成用動(dòng)能和勢(shì)能來(lái)描述日常生活中的有關(guān)現(xiàn)象的意識(shí)。（3）通過(guò)分小組探討和交流的教學(xué)方式，養(yǎng)成團(tuán)結(jié)合作精神，主動(dòng)探究的良好學(xué)習(xí)態(tài)度。二、教學(xué)設(shè)計(jì)思路分析本節(jié)課知識(shí)點(diǎn)的難度不大，因此通常在教學(xué)過(guò)程中，教師會(huì)先給出能的概念，再通過(guò)例舉大量事例分析哪些物體具有能，這些具有能的物體有個(gè)共同特點(diǎn)是能夠?qū)ν庾龉Α＝又醚菔緦?shí)驗(yàn)向?qū)W生展示動(dòng)能和重力勢(shì)能及它們的影響因素，最后通過(guò)一定的習(xí)題來(lái)讓學(xué)生理解能、動(dòng)能和重力勢(shì)能。這一階段的學(xué)生接觸物理學(xué)習(xí)還不到一年，他們對(duì)事物有很強(qiáng)的好奇心，具有很強(qiáng)的操作興趣，處于從形象化思維向抽象思維過(guò)渡的操作時(shí)期。在本節(jié)的學(xué)習(xí)之前，學(xué)生已經(jīng)能應(yīng)用控制變量法探究一些物理問(wèn)題，掌握了一定的探究要素，能進(jìn)行初步的實(shí)驗(yàn)探究和研究性學(xué)習(xí)，因此，本節(jié)課教學(xué)設(shè)計(jì)為自主探究式學(xué)習(xí)。讓學(xué)生自己開(kāi)展探究活動(dòng),培養(yǎng)學(xué)生的自主探究式學(xué)習(xí)方法,形成尊重事實(shí)、探索真理的科學(xué)態(tài)度。在研讀教材之后，可對(duì)本節(jié)內(nèi)容整合如下：整節(jié)課是圍繞“能量”這個(gè)知識(shí)點(diǎn)展開(kāi)，可用這條主線將本節(jié)課內(nèi)容的三個(gè)知識(shí)點(diǎn)通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究串聯(lián)起來(lái)，這樣即可激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣了，培養(yǎng)學(xué)生探究的學(xué)習(xí)方法，又可提高課堂教學(xué)效果。能量概念的得來(lái)可通過(guò)實(shí)驗(yàn)由學(xué)生歸納：將一車(chē)放在水平桌面上，讓學(xué)生列舉對(duì)小車(chē)做功的方法，通過(guò)小組之間比賽看哪組的方法多，來(lái)激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，鞏固對(duì)“功”的理解，還得到了具有能量的物體的特點(diǎn)。接著將學(xué)生列舉的典型方法讓學(xué)生分類(lèi)，提出能分幾類(lèi)，分類(lèi)的依據(jù)是什么，從而很自然得到動(dòng)能、重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能的概念。再通過(guò)舉出生活中常見(jiàn)的機(jī)械能問(wèn)題讓學(xué)生區(qū)分物體各具有什么形式的機(jī)械能，加強(qiáng)對(duì)概念的理解和應(yīng)用。為了突破本節(jié)課的重點(diǎn)：探究動(dòng)能和重力勢(shì)能的影響因素，采用分組探究實(shí)驗(yàn)方法，在教師的引導(dǎo)下，讓學(xué)生自學(xué)課本，明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方法，動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，歸納實(shí)驗(yàn)結(jié)論等一步步貼近學(xué)生的學(xué)習(xí)和思維方式的過(guò)程中形成探究式的學(xué)習(xí)方式，讓學(xué)生的“學(xué)”與教師的“教”和諧發(fā)展。義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)中明確提出：通過(guò)科學(xué)探究，使學(xué)生經(jīng)歷基本的科學(xué)探究過(guò)程，學(xué)習(xí)科學(xué)的探案方法，發(fā)展初步的科學(xué)探究能力，形成尊重事實(shí)、探究真理的科學(xué)態(tài)度。整個(gè)教學(xué)設(shè)計(jì)過(guò)程中不單純以知識(shí)為核心，而重在學(xué)生的探究過(guò)程和探究學(xué)習(xí)方法的培養(yǎng)，探究活動(dòng)在于學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中的發(fā)現(xiàn)，探究思路來(lái)源學(xué)生，而非教師的“灌輸”。三、教學(xué)設(shè)計(jì)方案1．課堂引入【創(chuàng)設(shè)情境】在前面我們學(xué)習(xí)了功，那如何利用下列器材能否對(duì)小車(chē)做功，做一做?還有其它方式嗎？多思考。橡皮條彈簧鋼尺小球大注射器水學(xué)生動(dòng)手操作舉例（制作相片，在做完后用投影展示）：設(shè)計(jì)意圖：讓學(xué)生理解做功的兩個(gè)因素，會(huì)動(dòng)手利用器材對(duì)小車(chē)做功的方法，激發(fā)學(xué)生興趣。通過(guò)動(dòng)手，學(xué)生認(rèn)識(shí)到做功物體的所具有的條件。2.能量【教師提問(wèn)】上面對(duì)小車(chē)做功的6個(gè)方法有什么共同特點(diǎn)？組織學(xué)生分組討論，得出能量概念。設(shè)計(jì)意圖：利用手邊的物體讓小車(chē)運(yùn)動(dòng)起來(lái)從而對(duì)小車(chē)做功是件很容易的事情，學(xué)生親手參與了實(shí)驗(yàn)，并小組討論交流這些方法的共同特點(diǎn)，從而得出能量的概念，這樣有利學(xué)生理解能量和知道什么樣的物體具有能量?！窘處熖釂?wèn)】將以上小車(chē)做功的6個(gè)方法進(jìn)行分類(lèi)，分類(lèi)的依據(jù)是什么？組織學(xué)生討論，通過(guò)分類(lèi)依據(jù)的交流可得出動(dòng)能與彈性勢(shì)能的定義。討論后歸納得出分兩類(lèi)：一類(lèi)為圖2、圖5、圖6，依據(jù)是運(yùn)動(dòng)的物體做功；另一類(lèi)為圖1、圖3、圖4，依據(jù)是物體發(fā)生了彈性形變?！窘處熖釂?wèn)】除這兩類(lèi)情況外，大家還有沒(méi)有其它方法？討論后歸納得出第三類(lèi)：舉高的球落在小車(chē)上時(shí)可做功；拉起的單擺球可對(duì)小車(chē)做功等，分類(lèi)依據(jù)是物體被舉高了?！窘處熗队埃褐R(shí)歸納】動(dòng)能：物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能。重力勢(shì)能：物體由于高度所決定的能。彈性勢(shì)能：物體由于彈性形變而具有的能?！窘處熗队埃壕毩?xí)鞏固】分析以下圖片中物體具有哪種形式的能設(shè)計(jì)意圖：通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)方法的分類(lèi)，引導(dǎo)學(xué)生廣泛的舉例，讓學(xué)生從實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和事例中分析物理問(wèn)題，討論總結(jié)分類(lèi)依據(jù)，歸納出動(dòng)能和重力勢(shì)能、彈性勢(shì)能定義。通過(guò)練習(xí)中的七個(gè)事例幫助學(xué)生進(jìn)一步理解動(dòng)能和勢(shì)能的概念。培養(yǎng)學(xué)生推理、歸納和綜合的思維能力。3.探究動(dòng)能大小的影響因素【教師投影】認(rèn)真閱讀課本67頁(yè)上的實(shí)驗(yàn),然后分小組討論后回答以下問(wèn)題:a.實(shí)驗(yàn)中是通過(guò)觀察什么來(lái)反映小球的動(dòng)能的大小的?答：（）b.實(shí)驗(yàn)中是怎樣探究動(dòng)能與質(zhì)量的關(guān)系的?答：（）c.實(shí)驗(yàn)中是怎樣探究動(dòng)能與速度的關(guān)系的?答：（）d.這個(gè)實(shí)驗(yàn)是用什么方法探究的?答：（法和轉(zhuǎn)化法）設(shè)計(jì)意圖：在教師的引導(dǎo)下，學(xué)生通過(guò)討論以上問(wèn)題有利于學(xué)生明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，?shí)驗(yàn)方法和操作方法，便于進(jìn)行實(shí)驗(yàn)?！緦W(xué)生分組實(shí)驗(yàn)】用斜面，小車(chē)，木塊等如右圖裝置完成實(shí)驗(yàn)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)完成填空?！窘處熗队啊浚ㄒ唬﹦?dòng)能大小與速度的關(guān)系：一定時(shí)，越大，木塊推得越遠(yuǎn)，說(shuō)明越大；（二）動(dòng)能大小與質(zhì)量的關(guān)系：一定時(shí)，越大，木塊推得越遠(yuǎn)，說(shuō)明越大；歸納結(jié)論：質(zhì)量相同的物體,運(yùn)動(dòng)的速度越大,它的動(dòng)能越；運(yùn)動(dòng)速度相同的物體,質(zhì)量越大,它的動(dòng)能越.【教師投影】課本68頁(yè)“想想議議”分析圖片，學(xué)生討論完成問(wèn)題?！窘處熗队啊?011年11月16日9時(shí)15分許，甘肅省一幼兒園運(yùn)送幼兒的校車(chē)（核載9人、實(shí)載64人），與重型自卸貨車(chē)發(fā)生正面相撞，造成21人死亡（其中幼兒19人）、43人受傷。據(jù)初步調(diào)查分析，事故原因是小客車(chē)嚴(yán)重超員，在大霧天氣下逆向超速行駛，導(dǎo)致事故發(fā)生?！窘處熖釂?wèn)】從動(dòng)能的知識(shí)出發(fā)，分析這場(chǎng)交通事故產(chǎn)生的主要原因。現(xiàn)在生活條件都好了，許多同學(xué)家里有機(jī)動(dòng)車(chē)，想一想，當(dāng)家長(zhǎng)駕駛車(chē)輛時(shí)應(yīng)從這場(chǎng)事故注意哪些問(wèn)題。設(shè)計(jì)意圖：這個(gè)實(shí)驗(yàn)學(xué)生在分析影響動(dòng)能的有關(guān)因素后，通過(guò)動(dòng)手實(shí)踐能很好的理解影響動(dòng)能的兩個(gè)因素，并順利得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論，滿足學(xué)生的學(xué)習(xí)欲望。對(duì)“想想議議”中高速公路限速標(biāo)志的分析討論有利用鞏固對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)論的理解，也可以學(xué)生讓意識(shí)到物理就在身邊，物理來(lái)源于生活。最后對(duì)交通事故這活生生的事例的分析討論，讓學(xué)生應(yīng)用所學(xué)知識(shí)解釋有關(guān)現(xiàn)象，同時(shí)也對(duì)學(xué)生進(jìn)行了安全教育。4.探究重力勢(shì)能大小的影響因素【教師講述】有了前面的實(shí)驗(yàn)方案，請(qǐng)大家通過(guò)如下器材完成探究實(shí)驗(yàn)：體積一樣的鐵球和塑料球各一個(gè)，一個(gè)裝有細(xì)沙的沙槽。小組討論方案，分組開(kāi)展實(shí)驗(yàn)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，完成填空。【教師投影】（一）重力勢(shì)能大小與高度的關(guān)系：一定時(shí)，越大，沙坑越大，說(shuō)明越大；（二）重力勢(shì)能大小與質(zhì)量的關(guān)系：一定時(shí)，越大，沙坑越大，說(shuō)明越大；歸納結(jié)論：質(zhì)量相同的物體,舉起的高度越大,它的重力勢(shì)能越；高度相同的物體,質(zhì)量越大,它的重力勢(shì)能越?！窘處熤v述】物體由于高度所決定的能叫做重力勢(shì)能。像工地的打樁機(jī)在打樁時(shí)將一個(gè)重錘高高吊起后放下；水電站想要發(fā)更多的電，就必需儲(chǔ)存更多的重力勢(shì)能，就想法儲(chǔ)存更多的水，把水位盡量提高。設(shè)計(jì)意圖：探究重力勢(shì)能的影響因素在課本上重要性低于探究動(dòng)能的影響因素，但在本節(jié)課中利用介紹的實(shí)驗(yàn)器材學(xué)生能很順利完成實(shí)驗(yàn)探究，驗(yàn)證結(jié)論，那份成功感是無(wú)法取代的。5.彈性勢(shì)能大小的影響因素【教師講述】物體由于彈性形變而具有的能叫彈性勢(shì)能。同學(xué)們手邊的鋼尺、塑料尺、橡皮筋等都能完成這個(gè)實(shí)驗(yàn)。大家做做看，分析一下有哪些因素能影響到彈性勢(shì)能大小，舉例說(shuō)明你的結(jié)論。設(shè)計(jì)意圖：學(xué)生利用橡皮筋彈子彈很容易得出，子彈彈的遠(yuǎn)近與橡皮筋的形變程度有關(guān)，相同情況下，越粗的橡皮筋彈得更遠(yuǎn)，從而得出彈性勢(shì)能大小與形變物體的形變程序和物體本身有關(guān)。雖然這個(gè)知識(shí)點(diǎn)不作要求，但通過(guò)開(kāi)展探究性學(xué)習(xí)，鼓勵(lì)學(xué)生利用手邊的器材完成實(shí)驗(yàn)可讓學(xué)生意識(shí)到生活中處處有物理，能達(dá)到較好的教學(xué)效果。6.總結(jié)評(píng)價(jià)【教師總結(jié)】這節(jié)課我們一起通過(guò)實(shí)驗(yàn)為主的學(xué)習(xí)方式認(rèn)識(shí)能量，動(dòng)能、重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能。能量跟做功有密切聯(lián)系，能量反映了物體做功的本領(lǐng)，能量大小可以用做功的多少來(lái)衡量。動(dòng)能的大小與物體運(yùn)動(dòng)的速度和物體質(zhì)量有關(guān)，重力勢(shì)能大小與物體質(zhì)量和所處高度有關(guān)，特別是彈性勢(shì)能是發(fā)生彈性形變的物體具有彈性勢(shì)能，重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能統(tǒng)稱為勢(shì)能。這幾種能有不同的原因，不能將不同形式的能混淆。設(shè)計(jì)意圖：由于本節(jié)課基本以學(xué)生自主探究學(xué)習(xí)為主，知識(shí)點(diǎn)之間有些零散，知識(shí)的整體沒(méi)有在課堂上得以體現(xiàn)，但教師對(duì)知識(shí)點(diǎn)的梳理，歸納有利用學(xué)生對(duì)本節(jié)知識(shí)把握與提高。使課堂散而不亂，松而不僵?！菊n后評(píng)價(jià)】完成課后作業(yè)和適當(dāng)?shù)木毩?xí)（習(xí)題選取應(yīng)與本課主題緊密聯(lián)系，具體略）四、教學(xué)反思決定動(dòng)能大小的因素是本節(jié)課教學(xué)的重點(diǎn)之一，教材僅安排了這一個(gè)演示實(shí)驗(yàn)，對(duì)于能量、重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能的知識(shí)直接給出結(jié)論，學(xué)生沒(méi)有參與探究學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)。本教學(xué)設(shè)計(jì)以學(xué)生自主探究為主，學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)探究，給每一個(gè)學(xué)生充分的動(dòng)手操作機(jī)會(huì)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究得相應(yīng)知識(shí)，促進(jìn)學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解，培養(yǎng)學(xué)生良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣和動(dòng)手操作能力。教學(xué)的過(guò)程中把教學(xué)的重點(diǎn)放在構(gòu)建物理概念形成物理規(guī)律上，讓學(xué)生在動(dòng)手、感知、概括、歸納、應(yīng)用的思維過(guò)程中揭示物理規(guī)律，從而掌握知識(shí)。心理學(xué)家皮亞杰認(rèn)為：“智慧的鮮花是開(kāi)在手指尖的”，在課堂設(shè)計(jì)中通過(guò)多個(gè)探究實(shí)驗(yàn)突出控制變量法和轉(zhuǎn)換法的意義，使學(xué)生在探究過(guò)程中學(xué)習(xí)一些研究方法。教師引導(dǎo)學(xué)生不斷去發(fā)