高中物理-机械能守恒定律教学设计学情分析教材分析课后反思

课标分析课程标准中对“能量守恒定律”这一节提出了以下要求：（1）通过实验，验证机械能守恒定律。理解机械能守恒定律。用机械能守恒定律分析生活和生产中的有关问题。（2）了解自然界中存在多种形式的能量。知道能量守恒是最基本、最普遍的自然规律之一。（3）通过能量守恒以及能量转化和转移的方向性，认识提高效率的重要性。了解能源与人类生存和社会发展的关系，知道可持续发展的重大意义。作为这一节的第一个课时，我们主要学习机械能守恒定律的探究过程。机械能守恒定律是能量守恒定律在一定条件下的体现，理解好机械能守恒定律，能更好的帮助学生体会守恒的思想。这里采用“探究”而不是“验证”的方式，一个原因是对自然现象的观察，由定性分析到定量探究，是学生由感性认知到理性认知的过程，我们结合前面对“合外力做功与动能改变”关系的探究过程，结合学生的认知规律，由生活现象提出问题，先通过感受力的变化进行定性探究，然后学生设计对照组的实验，进行实验探究，得到规律，接着利用理论知识进行探究，完善规律内容的表述，最后通过习题应用明确应用步骤。由感性到理性，层层递进，锻炼学生分析解决问题的能力。学情分析在实验操作上，学生已经掌握了利用打点计时器和纸带求解瞬时速度的方法，且通过前面“探究合外力做功与动能改变量的关系”这一实验了解了求解动能改变量的方法，具备了设计实验，探究动能增加量与重力势能减少量的关系的能力。在学习本节内容之前，学生已经学习过了功、功率、动能、重力势能、弹性势能、功能关系、动能定理、重力做功与重力势能变化的关系，已经具备了从理论推导得出机械能守恒定条件的能力。三维目标：知识与能力：知道什么是机械能，认识到物体的动能和势能可以相互转化，了解机械能守恒定律的应用步骤；掌握机械能守恒定律的得出方法及其内容；会根据机械能守恒的条件判断机械能是否守恒；能应用机械能守恒定律解决有关问题。过程与方法：通过生活提出问题，感性探究到定量探究，设置对照实验，体会探究规律的常用方法；通过设计实验、操作实验、数据处理，理解规律及其适用条件；通过习题分析，了解应用机械能守恒定律分析问题的一般步骤。情感态度价值观：小组内合作探究的形式，培养合作意识；问题的提出到规律的得出，体会分析问题的方法；理解和运用自然界中的规律解决生活中的实际问题。教学重点：通过定性探究、实验探究、理论探究过程，掌握规律及其适用条件；能在具体问题中判断机械能是否守恒，并根据规律解决简单的应用。教学难点：通过实验探究总结机械能守恒条件；通过理论探究完善机械能守恒定律的内容表述和条件的理解。教学方法：探究式教学法，交流讨论法，演绎推理法，分析归纳法，对照实验法。教学工具：多媒体课件，铁架台，电火花打点计时器，重锤，钩码，纸带，铁夹六．教学过程设计：教学环节教学活动备注教师活动学生活动引入我们在前面学习了动能和势能，生活中的很多情景也伴随着动能和势能的变化。你能说一下它们的变化分别由哪个力做功来量度吗？下面我们利用这些知识来分析一个情景：以目前城市中正在进行的道路交通建设为例，思考如何将松软的泥土变成变成坚实的地基，观看视频后请学生回答。播放视频。学生分析后提问：动能的增加量会不会随着重力势能减少量的变化而变化呢？学生回顾并回答两种功能关系。学生结合动能与势能的变化分析。复习回顾情景导入总结出重物落地前的动能越大，它对地面的作用力越大。为后面体验做准备。新课讲授任务1.感受动能增加量与重力势能减少量的关系学生完成下面两个实验，通过手掌作用力的变化，谈谈动能增加量与重力势能减少量的关系：相同质量的物体从不同高度处下落不同质量的物体从相同高度处下落学生完成实验，并请学生总结动能增加量与重力势能减少量的关系明确动能增加量随着重力势能减少量的增加而增加任务2.实验探究动能增加量与重力势能减少量的关系我们怎样才能得到它们的定量的关系呢？物理是一门实验为基础的学科，我们先看看能不能通过实验来进行探究。要探究它们的关系，需要测量哪些物理量呢？如何进行比较？展示表格。在以上分析的基础上，学生小组内讨论，根据以下三个问题，设计实验方案：如何测量瞬时速度？如何计算动能改变量？如何计算重力势能改变量？设置对照组，开展实验：为了了解阻力对我们的研究是否有影响，下面的实验分为两组，一组重物直接下落，另外一组用铁夹给纸带施加一个恰当的阻力后释放重物。学生通过小组内同学的配合，完成实验探究，并分别计算出动能改变量和重力势能减少量，完成学案中的表格。分别由两组内的同学分析他们的实验数据，并进行受力分析。总结误差允许范围内，物体在只有重力做功的情况下，动能的增加量和重力势能的减少量相等，即动能和重力势能之和保持不变。给出机械能的定义。学生回答需要测量的物理量学生讨论回答，在解决瞬时速度时，以PPT上的纸带为例，由学生分析求解方法。学生分组实验，组内同学分别计算动能增加量与重力势能减少量类比动能定理的探究过程，深化对常见的探究方法的理解。设置对照组实验，突破对机械能守恒条件的理解这一难点板书：一.机械能1.定义2.表达式任务3.理论探究动能增加量与重力势能减少量的关系我们能不能也从理论上对上面的结论进行分析呢？PPT展示两个情景：自由落体和小球在竖直面内的摆动过程，提示学生分别由动能定理和重力做功与重力势能变化的关系，写出重力做功的表达式，然后分析初机械能与末机械能的关系。结合上面感受、实验探究、理论探究三个过程，做出总结：机械能守恒定律的内容、表达式和守恒条件任务4.应用机械能守恒定律，明确分析步骤展示例题，由学生计算并分析其解题步骤，总结机械能守恒定律的应用步骤。学生分组探究，分别请两位同学到黑板上完成板演。计算例题，并由一位学生分析其解题步骤创设两个情景对照，完善对机械能守恒定律的表述，和对条件的理解，突破难点。板书：二.机械能守恒定律1.内容：2.表达式：3.条件：总结学生讨论本节课的收获学生进行讨论，并请学生发言总结强调问题处理方法上的收获能量守恒定律复习回顾：动能定理的内容和表达式重力做功与重力势能变化的关系任务1.感受动能的增加量与重力势能的减少量的关系用手掌感受作用力的变化：相同质量的物体从不同高度处下落不同质量的物体从同一高度处下落结合你的感受，谈谈动能增加量与重力势能减少量的关系。任务2.实验探究动能增加量与重力势能减少量的关系想一想：需要测量哪些物理量？怎样进行比较？小组讨论：如何设计实验，解决以下三个问题？如何测量瞬时速度的大小？如何计算动能增加量？如何计算重力势能减少量？分组实验：完成实验，并填写下列表格动能增加量势能减少量受力分析做功分析任务3.理论探究动能增加量与重力势能减少量的关系情景1.质量为m的小球自由下落过程中，情景2.质量为m的小球用细线悬挂，在摆动到最低点的过程中，经过高度为h1的A点时速度为v1，经过高度为h2的B点处速度为v2，不计空气阻力，取地面（最低点）为参考面，试用动能定理推导两点间机械能之间的数量关系。任务4.应用规律，分析基本问题荡秋千是一种常见的娱乐休闲活动，也是我国民族运动会上的一个比赛项目。若秋千绳的长度为L，荡到最高点时秋千绳与竖直方向成θ角，求荡到最低点时秋千的速度。（忽略空气阻力和摩擦）总结：课后练习：下列说法正确的是（）物体在机械能守恒时，一定只受重力作用物体处于平衡状态时，机械能一定守恒物体除受重力外，还受其它力时，机械能也可守恒物体的重力势能和动能之和增大时，必定有重力以外的力对它做了功效果分析本节课由生活现象提出问题，经过定性探究，实验探究，理论探究，学生能够对能量的转化思想做到了解，能够理解机械能守恒定律的内容和适用条件，通过例题的分析明确了应用机械能守恒定律的一般步骤。实验探究中，设置“直接释放重物”和“给纸带施加适当的阻力后释放重物”对照实验，学生更好的理解机械能守恒的条件；理论探究中，设置“自由下落”和“小球摆动”两个情景，学生对“只有重力做功”能做到更加全面的认识。观评记录法老师在《能量守恒定律》一节教学设计中，注重知识的系统性、关联性，平顺地与动能定理、重力做功联系，让学生心里有了底，为后面的教学打好了基础、做好了知识上的准备。引导学生以行动参与、感受、思考动能增加与势能减少的关系，通过合理的对比、分析与实验验证，从理论与实践多方面为知识提供佐证，不仅提供了非常好的知识学习氛围，同时也是非常好的物理研究的思想方法的教育。物理教学不仅仅是知识是教学，更是思想、方法及严谨的思维习惯的教育。法老师本节课充分体现了物理研究的方法与过程，很好地贯彻了素质教育、探究教学的要求。同时知识准确、重点明确，深入浅出地解决难点，充分调动学生参与动手、动脑，灵活应对课堂情形，课堂上我们看到学生的积极反应和良好状态，相信学生对知识掌握非常自信。-----------曲永安老师本节课先让学生认识动能与重力势能之间的相互转化，再感知转化的多少，进一步设计试验定量分析转化的多少，在逐步理论推导，得到机械能守恒定律，最后对规律加以利用。教学设计结构严谨，思路清晰层层递进，符合高一学生的认知水平。从提出问题解决问题，总结结论，增加学生的学习思考活动，充分体现了问题驱动式教学的特征。对物理规律的教学从实际问题出发，引导学生发现物理规律，并用于解决实际问题，对学生创造性思维能力的培养有极大的促进作用。设计学生分组实验探究，训练了学生的动手能力，给课堂注入了生机和活力，设计对比实验，能使学生对机械能守恒的条件有更加深入的理解和认识，有效避免了学生死记硬背概念规律的弊端。-----------刘琦老师本节课通过感受作用力的变化，知道重力势能和动能能够相互转化，而且重力势能减少越多动能变化越大，进而设计严密的实验定量分析转化之间的关系；最后经过理论推到得到机械能守恒定律并加以利用解决实际问题---整个教学环节层层相接，环环相扣，让学生从感知，到理性，从实验到理论都能参与其中，符合学生的认知规律。从提出问题到解决问题，总结结论，增加学生的学习思考活动，充分体现了问题驱动式教学的特征。本节课对于比较难懂难于理解的机械能守恒问题，利用层层递进的教学手法，合理的化解了难度，能够积极的引导学生发现物理规律，并用于解决实际问题，对学生创造性思维能力的培养有极大的促进作用。特别是利用对比实验让学生能够真实的感受阻力对机械能的影响，对学生理解记忆机械能守恒有很大帮助。------------董元虹老师课后反思通过本节课的讨论、设计、修改与教学，我学习到了很多东西。总结反思如下：教材的内容非常丰富，而讲出一节适合自己学生学情的课来，需要从教材中进行选择、剔除，还需要从教材外的资料进行补充；为了课堂教学的连贯性，有些呈现方式需要做出调整，比如课本中“验证机械能守恒”修改为“探究动能增加量与重力势能减少量的关系”；设置对照组，可以加深学生对知识的理解，比如实验探究过程中，设置“直接释放重物”和“给纸带施加适当的阻力后释放重物”更容易理解只有重力做功时，动能增加量等于重力势能减少量；理论探究中，设置“自由落体”和“悬挂重物摆动”两个情景，学生对“只有重力做功”这个条件理解的更加全面了。教材分析“机械能守恒定律”是