《体验科学探究——机械能的影响因素》教学设计
【教学设计思路】
本节教学为两课时,授课内容为第一课时。
本节教学内容主要采用“创设情境——探究体验——交流讨论”的模式,引导学生认识生活中常见的动能和势能,并重点结合探究性学习,使学生认识到动能和势能在社会生活中的应用。通过课前收集资料,课堂上分组体验活动,进行相互交流和讨论的合作式学习,同时进行小组合作与竞争,开展正面评价,有利于拓展学习内容的深度与广度,也有利于培养学生收集信息、处理信息的能力。在课堂中增强学生的体验,从而培养学生关注生活、热爱物理、服务社会的意愿。
【教学目标】
1.通过实例分析,认识到运动的物体能够做功,具有动能。
2.通过探究,知道动能的大小与物体的质量和运动速度有关,并能解释简单的现象。
3.通过探究,知道弹性势能和重力势能的概念和决定因素,并能解释简单的现象。
4.能够运用控制变量法进行实验设计,逐步培养学生在实验中认真观察、勤于思考的习惯。
5.初步认识三种机械能对人类社会生活的影响,有将科学服务于人类的展望。
【教学重点】
1.物体具备对外做功的本领即为物体具有能量。
2.影响动能大小的因素。
3.物体具有弹性势能的特点。
4.影响重力势能大小的因素。
【教学难点】
1.物体具有能量是指物体具备对外做功的本领。
2.影响动能大小的因素。
【教具】 多媒体资源,分组实验器材,网络在线反馈
【教学流程图】
【教学过程】
教学内容与 时间分配 教师引导 学生活动 点评
一、新课引入
(3分钟)
导语:
“一个一个梦飞出了天窗,一次一次感受着希望…”如同歌词唱的那样,要想实现我们的梦想,必须要有大大的能量。生活中同学们都了解哪些能量呢?今天让我们共同来探索物理中的能量!
视频导入:
《生活中的小意外》
“从生活到物理”
——通过学生熟悉的生活情境导入新课,激发学生的学习兴趣,为动能和势能的学习埋下伏笔。
二、具有能量
(5分钟)
观察图片:运动的子弹击穿鸡蛋
打桩机打下地基
被拉紧的弓即将射出弓箭
设问:分别描述图片中发生了什么?
从功的角度来看,具有能量的物体有什么共同点?
生活中哪些物体具备做功的本领呢?
让我们来共同探索!
具有能量的物体,能够对外做功,这是一种本领。
突破重、难点一:
何为“具有能量”
三、动能
(15分钟)
(一)认识动能
观察四组动态图片,交流讨论:
图片中有物体在对外做功吗?
这些做功的物体有什么共同点?
运动的物体能够对外做功:
动能
生活中哪些物体具有动能呢?
同学们来举例。
(二)探究影响动能大小的因素
1.提出问题
(1)哪些因素可能影响动能的大小?
(2)如何显示动能的大小?
(3)如何改变这些因素?
2.进行猜想
(1)狂风能吹倒大树,而微风只能使树枝摇动。
猜想:动能的大小可能与________有关。
(2)同样速度行驶的大货车和出租车,假设撞在电线杆上,货车将其撞弯的程度要比出租车严重。
猜想:动能的大小可能与________有关
3.设计实验方案
由于运动的物体能够对外做功,因此可以通过观察做功情况来比较动能大小——转换法,即观察被推动的木块移动距离
4.分组实验、体验探究
5.交流讨论、展示分享
6.全面评价、巩固升华
动能的大小有什么影响?
答:这些物体都是运动的。
【活动一】
分组体验、合作交流
答:(1)小车的质量,小车的速度,等
(2)控制变量法
改变质量:加重物
改变速度:从不同高度下落
(学生上台用多媒体组装实验装置示意图)
(教师适当参与点拨)
(学生分组展示,完成白板数据记录)
质量相同的物体,速度越大,具有动能越大。
速度相同的物体,质量越大,具有动能越大。
突破重点二:
探究影响动能大小的因素
让学生首先通过小组交流讨论设计实验方案,在此基础上再进行探究活动,能够有效提升探究成效。
化解难点二:
将科学知识与分组实验结合,丰富学生的直观体验,培养学生对物理学科的兴趣。
充分体现学生的主导地位,让学生自己进行实验,培养学生动手操作能力和分析、解决问题的能力。
三、弹性势能
(8分钟)
除了运动的物体能够对外做功,还有什么样的物体具备做功的本领呢?
(一)认识弹性势能
演示实验:愤怒的小鸟
提出问题:小鸟为什么飞出去了?
橡皮筋有何变化?
发生弹性形变的物体能够对外做功:
弹性势能。
(二)探究影响弹性势能大小的因素
让学生利用手边的实验器材,如会跳的卡片,弹簧,回力车等,进行探究体验,并交流讨论、展示成果。
列举生活中具有弹性势能的实例。
(运用实时视频直播技术,使活动过程更清晰。)
【活动二】
小组讨论、展示汇报
运用对比法等分别讨论总结出影响弹性势能大小的因素。
通过形象生动的游戏激发学生的学习兴趣。
突破重点三:
弹性势能有所不同
四、重力势能
(9分钟)
(一)认识重力势能
观察图片:高山上的巨石
设问:它既没有运动,也没有发生弹性形变,是否具有能量呢?
被举高的物体能够对外做功:
重力势能
(二)探究影响重力势能大小的因素
前几天老师看到几位同学在练习实心球的时候遇到了一些问题,老师记录了下来,我们来帮助他们共同解决好吗?
观看自制校园微视频:《沙坑上的铅球》
设问:为什么两位同学释放的实心球下落后为什么会砸出沙坑?
为什么砸出的沙坑凹陷情况不同呢?
1.作出猜想:
(1)举起同样高度的铅球和乒乓球,落到沙地上,铅球砸得深些,谁做的功多?
猜想:重力势能大小与________有关。
(2)同一个铅球被举高1米和2米,落到沙地上,哪次做的功多?
猜想:重力势能大小与________有关。
2.设计实验并交流方案
让学生发挥主观能动性,小组交流讨论设计实验方案。
(1)实验器材:______________________
(2)物理方法:____________________
(3)实验步骤:
(4)数据记录:
3.小组探究、交流合作
4.讨论升华:
生活中哪些物体具有重力势能?
重力势能是如何服务于我们的生活?
(教师提前录制好课堂所需的教学资源)
【活动三】
分组探究,交流展示
(教师适当参与并点拨)
(运用连线拍照的技术,将学生的实验方案设计显示在大屏幕上并交流讨论。)
1.质量相同的物体,高度越高,具有重力势能越大。
2.高度相同的物体,质量越大,具有重力势能越大。
培养学生处理信息的能力,同时保持学生学习的积极性。
突破重点四:
重力势能的大小与哪些因素有关
逐步放开活动过程的设计,旨在培养学生的实验能力。
五、教学小结
(5分钟)
通过这节课的共同探索,我们不仅认识到动能和势能的大小,更加感受到,不同的能量在我们的社会中也起着举重若轻的作用。让我们通过一个趣味活动来共同体会!
观看视频:《一根木棍的能量》
之后思考问题:为什么一根木棍能够弹起其他1000根木棍呢?是什么能量使它们弹起的?
让我们一起来做一做,试试看!
(每小组分发木棍,跟随教师共同尝试编织木棍。)
【活动四】体验升华
通过有趣的现象和动手活动,帮助学生更加深刻理解动能和势能的内容,并为第二课时机械能的转化做出铺垫。
“从物理到社会”
——倡导学生学以致用,激发其为社会服务的意愿。
六、学习反馈
(课后)
通过印发二维码,实现学生课后网络在线问答反馈,体现信息化技术在现代教学中的应用。
【板书】
体验科学探究——机械能的影响因素
一、物体具有能量:能够对外做功
动能
弹性势能:弹性形变
重力势能
4