江西省九江市少年宫科学能源世界课程（教学实录）-碰撞车

江西省九江市少年宫科学能源世界课程（教学实录）—碰撞车一、课程基本信息

1.课程名称：江西省九江市少年宫科学能源世界课程——《碰撞车》

2.教学年级和班级：四年级（1）班

3.授课时间：2023年10月15日

4.教学时数：1课时

本节课主要围绕教材《科学能源世界》中的“碰撞车”章节展开，内容包括了解碰撞车的基本原理、制作碰撞车模型、探究碰撞车在不同条件下的运动情况等。通过本节课的学习，使学生掌握基本的物理知识，提高动手操作能力，培养科学探究精神。二、学情分析与内容规划

1.学情分析：学生已掌握基本的科学知识和实验操作技能，对能源的概念有一定了解，但对碰撞能量转换和守恒的原理认识不深，实际操作经验不足。

2.内容规划：本节课将围绕碰撞车的能量转换和守恒原理，规划以下内容：

-简要复习能量守恒的概念；

-通过演示和讨论，引导学生理解碰撞过程中能量的转换；

-指导学生分组制作碰撞车模型，并观察不同条件下的能量转换现象；

-安排小组交流，分享实验结果和发现；

-总结碰撞车实验中的科学原理，强化学生对能量守恒的理解。三、教学难点与重点

1.教学重点

本节课的教学重点是让学生理解和掌握以下核心内容：

-碰撞车模型的能量转换原理，即动能和势能的相互转换。

-能量守恒定律在碰撞车实验中的应用和验证。

举例解释：

-在教学过程中，将重点讲解如何通过调整碰撞车的高度和重量来观察和记录动能和势能的变化，让学生能够直观地理解能量转换的过程。

-通过实验数据对比，强调能量守恒定律，即在没有外力做功的情况下，系统的总能量保持不变。例如，当碰撞车从一定高度释放时，其势能转换为动能，最终在碰撞后，动能又部分转换回势能，总能量保持恒定。

2.教学难点

本节课的教学难点主要包括以下几个方面：

-碰撞过程中能量的精确测量和计算。

-碰撞车模型的制作和调整，尤其是如何确保模型的准确性和可重复性。

-理解并应用能量守恒定律来解决具体问题。

举例解释：

-在实验中，学生可能难以准确测量碰撞前后的速度，因此需要指导学生使用适当的方法（如使用光电门等）来测量速度，从而计算出动能的变化。

-制作碰撞车模型时，学生可能不知道如何平衡车体的重量和形状对实验结果的影响，需要教师提供详细的制作指导，如使用相同材质和重量的材料，确保实验的准确性。

-在理解能量守恒定律时，学生可能会混淆能量的形式转换与能量的总量守恒，需要通过实验数据和实际例子的讲解，帮助学生理解能量守恒定律的实际应用。四、教学资源

-软硬件资源：科学实验室、碰撞车模型套件、电子天平、卷尺、光电门、计时器、电脑、投影仪

-课程平台：少年宫科学课程管理系统

-信息化资源：科学能源世界教材、实验指导手册、PPT教学课件

-教学手段：小组讨论、实验演示、动手操作、数据分析五、教学实施过程

1.导入新课

-方式：通过展示一个简化的“悖论酒店”故事，让学生思考逻辑悖论产生的原理。

-目的：激发学生对逻辑思维的兴趣，引出本节课的主题——能量守恒和转换。

-具体分析：通过故事中酒店的悖论，引导学生发现逻辑思考在解决问题中的重要性，类比到科学实验中，理解为什么能量不会凭空消失或出现。

2.讲授新知

-概念讲解：详细解释能量守恒定律，介绍动能和势能的定义及相互转换的过程。

-演绎推理：通过碰撞车实验的预测，展示如何使用演绎推理来验证能量守恒定律。

-归纳推理：分析实验数据，引导学生归纳出能量守恒的规律。

-逻辑谬误：讨论在实验过程中可能出现的错误理解，如忽略摩擦力对能量守恒的影响。

-具体分析：通过实验演示，让学生观察并记录碰撞车在不同高度释放时的速度和碰撞后的能量转换，以此验证能量守恒定律。

3.巩固练习

-课堂练习：设计不同难度的练习题，让学生应用能量守恒定律解决实际问题。

-小组讨论：学生分组讨论实验结果，分析能量转换的效率和影响因素。

-具体分析：通过解决练习题和讨论，学生能够加深对能量守恒定律的理解，并能够应用该定律解释日常生活中的现象。

4.深化理解

-案例分析：分析真实世界中的能量转换案例，如车辆碰撞中的能量转换。

-辩论活动：组织辩论，讨论能量守恒在科技发展中的应用和挑战。

-具体分析：通过案例分析和辩论，学生能够将理论知识与实际应用相结合，提高分析问题和解决问题的能力。

5.课堂总结

-知识梳理：回顾能量守恒定律，总结碰撞车实验中的关键发现。

-学生反馈：学生分享实验中的发现和疑问，教师解答并给予反馈。

-具体分析：通过总结和反馈，学生能够巩固所学知识，明确下一步学习的方向。六、教学反思

今天的课程让我看到了学生们对科学实验的热情，他们在制作碰撞车模型和观察实验现象时都非常投入。但在能量守恒定律的应用上，一些学生还是感到有些困难，特别是在计算能量转换的具体数值时。我意识到，我需要在下一次课中加强对这部分内容的辅导，可能需要更多实际操作的例子来帮助学生理解。同时，我也发现学生在小组讨论中有些害羞，不敢大胆表达自己的想法，未来我会创造更多机会鼓励他们发言，提高他们的沟通能力。七、教学资源拓展

1.拓展资源

-书籍资源：《物理的数学原理》、《能源与可持续发展》等，这些书籍可以让学生更深入地了解物理学的基本原理以及能源的发展趋势。

-视频资源：科普视频，如“能量守恒定律的应用”、“碰撞中的能量转换”等，通过视觉化的方式帮助学生理解抽象的物理概念。

-实验资源：在线虚拟实验室，如PhETInteractiveSimulations，提供各种物理实验模拟，让学生在虚拟环境中进行实验操作。

-学术资源：物理学相关的学术期刊，如《物理学报》、《科学通报》等，让学生了解物理学研究的最新进展。

2.拓展建议

-阅读拓展：鼓励学生阅读与能量守恒定律相关的科普书籍，通过阅读加深对物理学概念的理解，同时也能了解物理学在现实世界中的应用。

-观看科普视频：建议学生观看科普视频，尤其是那些通过动画和实际实验演示能量守恒定律的视频，以增强直观感受。

-在线实验模拟：推荐学生使用在线虚拟实验室，通过模拟实验来加深对物理实验的理解，特别是能量转换和守恒的实验。

-学术文章阅读：引导学生阅读物理学相关的学术文章，了解能量守恒定律在科学研究中的重要性，以及它在不同领域的应用。

-实际案例分析：鼓励学生关注现实世界中的能量转换案例，如新能源汽车、可再生能源利用等，分析这些案例中的能量守恒问题。

-小组研究项目：组织学生进行小组研究项目，选择一个与能量守恒相关的课题，进行深入研究，并在课堂上进行报告分享。

-家庭实验：鼓励学生在家进行简单的能量守恒实验，如制作小型碰撞车模型，观察和记录能量转换过程，增强实践经验。

-科学写作：要求学生撰写关于能量守恒定律的科学论文或报告，通过写作过程加深对知识点的理解和记忆。

-讨论与辩论：定期组织课堂讨论和辩论，让学生就能量守恒定律的相关问题进行深入探讨，培养批判性思维和论证能力。

-学术竞赛：鼓励学生参加物理学相关的学术竞赛，如物理知识竞赛、科技创新大赛等，通过竞赛激发学习兴趣和挑战自我。八、作业布置与反馈

作业布置：

1.设计一份关于碰撞车实验的书面报告，要求报告中包含以下内容：

-实验目的和原理简述

-实验材料和方法

-实验过程和观察到的现象

-实验数据分析，包括能量守恒的计算

-实验结论和可能的改进措施

2.完成一份关于能量守恒定律的练习题，包括以下题型：

-判断题：判断下列说法关于能量守恒定律的正确性。

-选择题：选择正确的答案来解释能量守恒定律的应用。

-问答题：简述能量守恒定律，并举例说明其在日常生活中的应用。

3.观看至少一个与能量守恒定律相关的科普视频，并撰写一篇观后感，内容包括视频中的关键信息、自己的理解和感受，以及视频对学习的帮助。

作业反馈：

在收到学生的作业后，我会进行以下反馈：

-对于书面报告，我会重点关注实验原理的准确性、实验过程的详尽程度以及数据分析的合理性。对于每个学生的报告，我将提供以下反馈：

-指出报告中逻辑不清晰或描述不准确的部分，并提出改进建议。

-对实验数据分析的合理性进行评价，对于计算错误或理解偏差给出纠正。

-鼓励学生提出自己的见解和改进措施，对于有创意的想法给予肯定。

-对于练习题，我会针对每个学生的答案给出具体的评分和反馈：

-对于判断题和选择题，指出正确答