高中物理- 动能的改变教学设计学情分析教材分析课后反思

《动能的改变》教学设计

《动能的改变》教学设计

一、设计思想:

本教学设计以新课程的三维目标为依据，重视学生的探究过程，体现

“以学生为主体，以教师为主导”的师生关系，强d情感、态度与价

值观的教育，发展学生的科学素养。力图在教学中营造活跃、宽松的

学习氛围，鼓励学生合作探究，为学生与学生、教师与学生的交流与

合作创设更多的机会，也为教学活动中的“生成”搭建舞台。其设计

特色有二，其一，密切联系实际，从简单事例到理论分析循序渐进的

研究；其二，教师精心设计引导，学生自然自主探探究，师生互动贯

穿整个教学过程。

主要教学流程如下图所示:

:复习弓I人■

/引入刷跆/

演示猛

定性分析影响动能大小的因素

-合作探究

:建构新知

■■■■■■■■

分析物体自由落体运动

实验分析探究动能表达式

动能表达式及助理意义

实验分析探究动能的改变

分析物体下落运动害力

散功与动能的改变

动

5侵

运SS论分析探究动能定理

的

探

允

•

理

解

.

.S

至4敦w

巩固手艺

解题并分析不同解

艇方法的利与毋

二、教材分析：

本节内容选自《普通高中课程标准实验教科书（必修）物理第二

册》第二章第一节《动能的改变》，教学对象为高一学生。从教材编

排上看,它位于功和能之后，机械能守恒定律之前。不仅是对运动学、

牛顿运动定律以及功能关系等知识的巩固运用，同时也为后面学习机

械能守恒打下了坚实的基础。从教材内容上看，在上一章讲述功和能

的基础之上，通过实验探究功和动能之间的关系。此处我添加演示、

探究实验是为帮助学生建立对动能的感性认识而设计的，体现了从感

性到理性，从定性到定量的逐渐深化的教学程序。然后以恒力作用下

物体做匀加速直线运动过程推导出动能表达式，最后学习动能定理的

内容、物理意义及其运用。并且它将运动、力、功以及能量结合在一

起，要求学生从一个新的角度思考物理力学问题，即从功和能相互关

系的角度定量分析解决力学问题。

三、学生学情分析

学生经历了匀变速直线运动的实验探究过程，学习了自由落体运

动、牛顿运动定律等相关知识，已经掌握了一些科学研究方法。而通

过前一章功以及功和能的学习，又为学生学习动能、动能定理打下了

理论基础。虽然初中学生已经接触了有关动能的初步知识，对动能具

有一定的感性认识，但缺乏理性分析和思考。这与学生缺乏必要的物

理思想和方法密切相关。对于高一学生而言，他们对探究新知识有较

强的探究欲望。高一学生正处于从初中物理学习到高中物理学习的过

渡时期，需要学生完成从感性认识到理性认识的过渡，从形象思维到

抽象思维的过渡，从单因素的简单逻辑思维到多因素的复杂逻辑思维

的过渡。因此如何帮助学生建立对动能的理性认识以及帮助学生从本

质上理解动能定理的作用和地位是本课教学的关键。

四、三维目标：

1、知识与技能

(1)使学生进一步理解功是能量转化的量度.

(2)理解动能的概念，掌握动能的表达式.

(3)结合教学，对学生进行探索研究和科学思维能力的训练.

(4)理解动能定理的确切含义，应用动能定理解决实际问题.

2、过程与方法

(1)组织学生实验探究动能的表达式及重力做功与动能的改变0.

(2)带领学生推导动能定理的表达式。

(3)学习运用动能定理分析解决问题的方法。

3、情感态度与价值观

(1)通过对动能表达式、动能的变化的探究及动能定理的推导，

感受成功的喜悦，培养学生对科学研究的兴趣。

(2)通过对动能定理的应用，培养学生对过程分析能力，以及建

立“物理模型”和“物理情景”的能力

五、学习目标

1.理解什么是动能，知道动能的表达式，会用动能的表达式进行

计算。

2.通过实验，能用纸带与打点计时器来探究动能的表达式和恒力做

功与动能变化的关系。

3.理解动能定理及其推导过程，会用动能定理解释生活和生产中的

现象。

六、教学重点和难点：

1.教学重点

动能的概念，动能定理及其应用

动能的定量化是学生思维突破的障碍，突破的方法是通过定量

探究得出动能的表达式，再以探究动能的变化为铺垫，通过理论学

生可以轻松地推导出动能定理的内容。最后用典型例题使学生学会

如何用动能定理解决实际问题。

2.教学难点

动能定理的理解和应用

对动能定理深刻的理解比较困难，尤其是动能定理中总功的分

析与计算在初学时比较困难，通过例题逐步提高学生解决该问题的

能力。通过师生共同讨论动能定理，进一步加深对功与能的关系的

理解，让学生对功能关系有更全面、深刻的认识。最后设置情景例

题加强学生对动能定理的应用能力。

七、教学方法分析：

基于上面的教材分析，我运用探究性互助学习教学模式和新课

改的理念，结合本校学生特点，以学生为主体，从学生的实际情况

出发，使教师能站在学生的角度去与学生一起学习本节内容。因为

有前一章的基础，本节可以引导学生去推理动能的表达式，让学生

经过感性认识到理性认识的过程，教学的开始要求不能太高，（尤

其对于我校学生）要循序渐进，从生活中众多实例出发，通过分析、

感受真正体验动能的内涵。通过实例分析，引导学生一起推导、讨

论、实际检验等环节，让每一位学生都积极参与到课堂教学中来,

每一位学生都能享受成功的喜悦。

八、学习方法分析：

学生学习的过程实际上应该是学生主动获取、整理、贮存、

运用知识和获得学习能力的过程，因此，在教学中指导学生学习时,

应尽量避免单纯地、直接地向学生灌输知识和特定的学习方法。有

效的学习方法应该渗透在具体的教学过程中进行。本节课主要渗透

以下几个方面的学法指导。

1.通过情景实例引导学生用自己已具备的知识去自主的探究、

推理、讨论总结、归纳出新的知识和规律。当然教师的合理有效的

引导是非常重要的。一定要让学生感觉到学习过程是很自然、很合

乎情理的，最终新的物理规律也就水到渠成的得到了。这样学生才

能感觉到学习起来比较舒服，也就有了成就感和自信心。

2.问题的涉入要由简单到复杂，由特殊到一般，循序渐进，让

学生在探究学习过程中有缓冲的机会。通过问题的层层深入，让学

生有一步一步向前探索的欲望和兴趣。这也符合人们认知的规律。

3.新知识的获取之时正是需要巩固的时候，要准备好典型的例

题让刚掌握这一本领的学生一试身手，让他们学会用知识去解决实

际问题，并从中总结出处理问题方法。最后做以总结归纳。

九、教学过程设计：

教学环节教师活动学生活动设计

意图

创设情景【播放视频】1.风车2.从生

水车3.龙卷风活实例出

【提问】它们有什么共发，让学

复习引入同点？生自己去

（约3—5分【老师】无论是风车、【观看视频，思考发现运动

钟）水车还是龙卷风都给我问题】的物体具

们展示了其蕴含的巨大有能量，

能量和威力。我们把这进而复习

种由于物体运动而具有【回答】都在动，动能概

的能量在科学上我们称都具有能量，念，在激

之为动能。当然物体的【归纳、总结】这发学生的

动能也不只是给我们带些实例都说明了：学习兴趣

来灾难，他也给我们带物体在运动的过程和活跃课

来了不少实惠。中具有一定的能堂气氛的

既然动能充斥在我们生量。基础上，

活中我们就因该来了【板书】物体由于引导学生

解，学习和掌握它。那运动而具有的能量从生活走

么我们回忆初中所学知称之为动能。向物理体

识。物体动能由什么因现物理来

素决定呢？【思考、回忆】影源于生活

响物体动能大小的的理念。

因素。

质量和速度

创设情景【演示实验】多媒体展演示

示实验过程，然后实验实验是为

操作：小球1从斜面滑了帮助学

复习引入下，与小球2相碰，并【观察实验演示过生重建对

推动小球2做功。程】动能的感

实验步骤：性认识而

质量相同改变小球1设计的，

的高度体现了从

<2>高度相同改变小球1感性到理

的质量【回答】控制变量性，从定

法。性到定量

【提问】的逐渐深

问题1:实验中我们采取化的教学

了什么方法？【通过观察的实验程序。激

现象，分析得出结发学生学

问题2:你看到了什么现论】当质量相同改习物理的

象？这些现象说明了什变小球1滑下的高兴趣，同

么问题？度时，可以看到高时培养学

度增大时把小球2生观察现

推得远，对小球2象，分析

做功多。小球在最现象的能

低点时动能大。力。

【通过观察的实验

现象，分析得出结

论】当高度相同改

变小球1的质量

时，可以看到：小

球1质量增大时把

小球2推得远，对

下球2做功多。既

小球1在最低点时

动能大。

【总结、归纳】实

验表明，质量越大，

速度越大，物体的

动能也就越大。

合作探动【实验探究】设计

究能重物自由下落的【动手操作，思考此环节是

初过程。问题】为下一环

建构新探【提问】节探究动

知问题L重物的动能是如【回答】重物下落能表达式

（约25何变化的？速度越来越大，因提供理论

—28分此动能也在不断增支撑，即

钟）大。引导学生

问题2：重物动能变化的从做功与

原因是什么？【回答】重力对物动能变化

体做正功，导致重的等量关

物的动能不断增系出发，

问题3：根据“功是能量大。探究动能

转化的量度”，分析重力表达式以

所做的功与动能之间有【回答】重力做功，及动能定

什么关系？物体动能增加。理，

【总结】由于重力所做

的功与动能之间具有等【聆听、理解】

量关系，我们可以根据

做功的多少，来定量地

确定动能。动能应该怎

样表达呢？

探【探究】带领同学们进带领

究行数据分析：学生探究

动测定重物下落的高度h;动能表达

能测定重物的质量m；式体现了

表测定重物的末速度V；教师的主

达计算重物下落重力做的结论：重物做的功导作用，

式功W=mgh等于;mv2。突出了教

计算：mym2v:m2v学重点。

mv"

11

合作学探【提问】通过这个结论,

习究你们能找出动能的表达

动式吗？培养

建构新能此环节由教师做适当引学生用数

知表导，学的方法

达【归纳】从上述结论中可解决物理

式以看出，重力所做的功等问题的能

于;m沙这个物理量。可【观察结论、分析力。

结论，先独立思考

见“上小”很可能是一

2问题，再相互讨论养学生分

个具有特定意义的物理交流】析数据、

量.因为过程开始时物体处理数据

的速度为0,而在过程终的能力、

了时它正好等与力对物根据数据

体做的功。物体的动能与总结归纳

质量和速度有关，而这个结论的能

物理量中也只涉及到了力以及语

质量和速度，所以言表达能

“工物一”就是我们寻找力。

2

的动能表达式。由功能关

系：做功是能量转化的量

度，也印证了我们的想

法。

合作学深【板书】把问

习入1.物体的动能等于物【推导】题交给学

理体质量与速度的平方的lkg(m/s)z生，帮助I

=1kg-m!s2-m学生在独'

建构新解乘积的一半。

=lNm=U

知动2.表达式：立分析解

【回答】动能是标

能决问题的

【提问】

量0因为能量是标

过程中掌

问题L动能的单位？量，而动能是能量

握知识

问题2：动能是矢量还是

的一种，所以动能

点，形成

标量？

是标量。

知识体

问题3：动能是过程量还【回答】是状态量

系，体现

是状态量？

因为速度是状态

学生学习

【板书】L单位:焦耳(J)量，质量是物体的

的主动

2.动能是标量.状态量固有属性。

性。

探【增设情境】请同学们推【进行分组推导学生

究导下列物理情景中合外其中一个情景中在团队合

动力所做的功与物体的动重力所做的功】作中感受

能能之间的关系。【每一小组派代探究的乐

定情景一：质量为m的物体表表述自己的结趣，培养

理自由落下，选取中间一论】合作精神

段，当下落距离为h时，结论：物体只受重以及团队

速度为由V：增加到V?。力作用，重力对物精神，由

体所做的功等于于学生亲

工相/这个物理量历了前面

2

的探究过

的变化。

情景二：一质量为m,初程，经老

速度为匕的物体水平向师适当点

结论：物体在合外

右运动，在与运动方向相拨后学生

力作用下运动时，

同的合外力F的作用下，能很容易

外力对物体所做

沿水平面运动了一段位的总结出

的总功等于」加一

移S,速度变为巧。2动能定

由牛顿第二定律:尸=ma这个物理量的变理，

解得：

合外力对物

FS

1.1,体所做的功总是

=5mi'_2mi=E：~E1=AEK

等于物体动能的

【总结】同学们得出的这

变化。

个结论就是我们今天学

要学习的第二个内容一

一动能定理：合力所做的

功等于物体动能的改变。

【板书】动能定理

1.内容：合外力所做的

功等于物体动能的改变。

2.表达式：W合=%-星

=AEx

合作学深【提问】通过设置

习入问题L合外力分别做正【思考、回答】合问题组，

理功、负功时，动能如何变外力做正功，w层层递

建构新解化？合＞0,斗＞0,动进，帮助

知动能增加；学生逐渐

能合外力做负功，深入理解

定W合＜0,AEK0,动能定

理动能减少。理n

问题2：“力”一定是恒

力吗？从初态到末态物【思考、回答】动

体一定做直线运动吗？能定理是在恒力学生

做功，物体做直线由于思维

运动的情况下推定势容易

导出来的，所以这得出错误

【说明】动能定理不仅适里的力是恒力，物结论，而

用于恒力做功，物体做直体也应该要做直对动能定

线运动，而且同样适用于线运动。理适用于

变力做功，物体做曲线运变力做功

动。物体做曲

线运动的

原因，这

里将暂不

做解释说

明，将它

放在课后

练习中作

详细讲

解，

运【课件】典例.如图所示，可能的解题方法：由于

用质量为m的物体，在水解法一：用牛顿定学生的个

提平恒力尸的作用下，由律和体差异

高静止开始前进s1后撤去运动学公式求解。性，会产

F,物体与水平面的摩擦生不同的

力为f,物体从开始到最解法二：分过程运解题方

终停止运动的位移是多运用动能定理求法。通过

少？解。对比分

析，让学

FH3解法三:全过程用生充分感

—»i-

动能定理求解。知使用动

巡视课堂，寻找解题能定理的

方法具有代表性的同学优越性，

在展示其解题过程。进而帮助

学生从本

质上理解

动能定

理，从而

化解了教

学难点。

合作学运引导学生分析比学生相互交

习用较三种方法的利与弊。流自己对三种解

提【总结】法的看法。

建构新高1.运用动能定理解题的

知一般步骤。

2.运用动能定理解题的

优越性。

小结升华【课后练习题】【回忆、理解、形帮助学生

L关于做功和物体动能成知识体系】梳理知识

课外拓展变化的关系，不正确的是点，形成

(约3—5分()知识体

钟)A、只有动力对物体做功，系，完成

物体的动能增加知识的意

B、只有物体克服阻力做【谕快接受任务】义建构。

功，它的动能减少

C、外力对物体做功的代

数和等于物体的末动能

与初动能之差从物理回

D、动力和阻力都对物体归生活，

做功，物体的动能一定变激发学生

化用所学知

2.下列说法正确的是识解决实

()际问题的

A、合力对物体做的功越兴趣。

多，物体的动能就越大

B、外力对物体做功的代

数和等于物体末动能与

初动能之差

C、物体运动过程中所受

的合力不为零，则它的动

能一定变化

D、物体运动过程中所受

的合力不为零，则它的动

能不一定变化

3.一架喷气式飞机，质量

m=5X103kg,起飞过

程中从静止开始滑跑的

路程为s=5.3X102m

时，达到起飞速度v=60

m/s,在此过程中飞机受

到的平均阻力是飞机重

量的0.02倍(k=

0.02),求飞机受到的牵让学生自

引力.己总结，

V-—一/自己构建

知识体

系，教师

课后小结：

加以补充

1.动能：物体由于运动和修正，

而耍河般

体现“教

师主导，

.动能定理：

2学生主

合外力对物体做的总

体”的教

功，等于物体动能的改变

学思想

量

%=如尸;哂1

正总二Ec-E-

3.应用动能定理解题步

骤：

1）、确定研究对象及运动

过程

2）、分析物体在运动过程

中的受力情况，明确每个

力是否做功，是做正功还

是负功

3）、明确初状态和末状态

的动能，写出始末状态动

能的表达式

4）、根据动能定理列方程

求解（可分段、亦可对整

个运动过程）

课后练习：教材P15巩固和

1、2、3应用所

课后作业：教材P15学知识，

4、5选择代

课后探究：教材P13表性强

6的问题

作为课

后作业

板书设计:

第一节动能的改变

一、动能

1定义：物体由于运动所具有的能量。

2公式：Ek=（其中速度v为即时速率）

3单位：J

4矢量性：标量（求和时遵循代数加减）

二、动能定理

1内容：外力对物体所做的总功等于物体动能的变化

2表达式：讨总=£卜2-Eu=AEk

3对动能定理的理解：

a、总功的理解

b、定理标量性的理解

C、定理中“变化”的理解

d、状态与过程关系的理解

e、是一种求功的方法

3适用范围

三、解题步骤

1）、确定研究对象及运动过程

2）、分析物体在运动过程中的受力情况，明确每个力是否做功，

是做正功还是负功

3）、明确初状态和末状态的动能，写出始末状态动能的表达式

4）、根据动能定理列方程求解（可分段、亦可对整个运动过程）

十、教学反思：

这节课始终以学生为主体精心设计学习活动。没有让学生机械的

记忆，而且给学生主动探索、自主学习的空间，通过学生的思考、动

手、观察、讨论，激发学生的学习热情，使学生由被动接受知识转化

为主动的获取知识，让学生真正学会如何学习，使学生的创新潜能得

到最大发挥。在整体的教学过程中，发现学生对于动能概念及表达式

接受较快，但在动能定理的理解上存在较大的障碍，深究其原因，应

该是学生对功能关系的认识不够深刻，还有就是在功能关系的教学过

程中，没有阐述清楚功能的关系，学生能知道功是能量转化的量度的

事实，但无法在功和动能的变化量之间建立联系点。从这一点上看来,

教师在功能关系的教学中必须要花大力气去引导学生理解功能之间

的关系。

一节课不可能对动能定理的应用讲解的非常全面、深刻，但一定

要强调公式中各物理量的正确含义，因为动能定理实质上就是能的转

化和守恒定律的一种表达形式，掌握好动能定理，以后才能顺利地深

入研究功能关系、机械能守恒定律及能的转化和守恒定律。如果一开

始就概念不清，很可能影响以后知识的学习。

学情分析

学生经历了匀变速直线运动的实验探究过程，学习了自由落体运

动、牛顿运动定律等相关知识，已经掌握了一些科学研究方法。而通

过前一章功以及功和能的学习，又为学生学习动能、动能定理打下了

理论基础。虽然初中学生已经接触了有关动能的初步知识，对动能具

有一定的感性认识，但缺乏理性分析和思考。这与学生缺乏必要的物

理思想和方法密切相关。对于高一学生而言，他们对探究新知识有较

强的探究欲望。高一学生正处于从初中物理学习到高中物理学习的过

渡时期，需要学生完成从感性认识到理性认识的过渡，从形象思维到

抽象思维的过渡，从单因素的简单逻辑思维到多因素的复杂逻辑思维

的过渡。因此如何帮助学生建立对动能的理性认识以及帮助学生从本

质上理解动能定理的作用和地位是本课教学的关键。

教学效果分析

这节课始终以学生为主体精心设计学习活动，没有让学生机械

的记忆，而且给学生主动探索、自主学习的空间，通过学生的思考、

动手、观察、讨论，激发学生的学习热情，使学生由被动接受知识转

化为主动的获取知识，让学生真正学会如何学习，使学生的创新潜能

得到最大发挥。在整体的教学过程中，发现学生对于动能概念及定义

式接受较快，但在动能定理的理解上存在较大的障碍，深究其原因，

应该是学生对功能关系的认识不够深刻，还有就是在功能关系的教学

过程中，没有阐述清楚功能的关系，学生能知道功是能量转化的量度

的事实，但无法在功和动能的变化量之间建立联系点。从这一点上看

来，教师在功能关系的教学中必须要花大力气去引导学生理解功能之

间的关系。

教学过程中，动能定理的实验探究过程是本节课的高潮部分，

也是一个能够体现教师教学艺术水平的阶段，学生如果能溶人在教师

设置的情景气氛中，则对探究推理的结论能够有充分的理解；反之,

若教师设置的情节过于简单，语调过于平淡，学生未能溶入课堂气氛

中，则会出现虽然人声鼎沸，但无思考的结局，而其带来的后果则是

学生知道有动能定理的形式，却无法参透定理的本质。这也是我们在

教学过程中所不愿看到的极为尴尬的结果。为了防止出现这种只知

“其然”、不知其“所以然”的后果，教师在教学的过程中，必须对

学生注意阐明推理的条件、做功的过程、动能的变化等其中的因果逻

辑，明确功能的关系。

《动能的改变》教材分析

本节内容选自《普通高中课程标准实验教科书（必修）物理第二

册》第二章第一节《动能的改变》，教学对象为高一学生。从教材编

排上看，它位于功和能之后，机械能守恒定律之前。不仅是对运动学、

牛顿运动定律以及功能关系等知识的巩固运用，同时也为后面学习机

械能守恒打下了坚实的基础。从教材内容上看，在上一章讲述功和能

的基础之上，通过实验探究功和动能之间的关系。此处我添加演示、

探究实验是为帮助学生建立对动能的感性认识而设计的，体现了从感

性到理性，从定性到定量的逐渐深化的教学程序。然后以恒力作用下

物体做匀加速直线运动过程推导出动能表达式，最后学习动能定理的

内容、物理意义及其运用。并且它将运动、力、功以及能量结合在一

起，要求学生从一个新的角度思考物理力学问题，即从功和能相互关

系的角度定量分析解决力学问题。

课堂评测练习

1.对于