動(dòng)能和動(dòng)能定理教學(xué)設(shè)計(jì)

1、動(dòng)能和動(dòng)能定理教學(xué)設(shè)計(jì)建構(gòu)主義理論的核心思想是學(xué)問不是被動(dòng)的接受,而是認(rèn)知主體積極建構(gòu)；探究式教學(xué)活動(dòng)中, 老師的作用是主導(dǎo)和參謀,從學(xué)問的傳授者轉(zhuǎn)變?yōu)橥瑢W(xué)進(jìn)展的促進(jìn)者,老師從主角轉(zhuǎn)換為 “ 公平中的首席” ；在老師指導(dǎo)下的以同學(xué)為主體的探究型學(xué)習(xí),賜予了同學(xué)自我發(fā)揮和自我展現(xiàn)的空間,激發(fā)了同學(xué)的學(xué)習(xí)愛好,在學(xué)習(xí)活動(dòng)過程中促使同學(xué)產(chǎn)生對科學(xué)學(xué)問的感悟； 近年來, 有很多關(guān)于探究教學(xué)的理論和實(shí)踐的爭論；教學(xué)活動(dòng)進(jìn)行探究教學(xué)的一些實(shí)踐體會(huì)；一、動(dòng)能定理是否適合探究教學(xué)下面是筆者在動(dòng)能定理的備課大多數(shù)物理老師都是通過物體受到恒力的作用做勻變速運(yùn)動(dòng)的情形來推導(dǎo)出 W 總Ek2Ek1,然后同學(xué)在其它情境

2、中詳細(xì)運(yùn)用動(dòng)能定理,這是高中物理的一貫教學(xué)方法,由于這種處理方法同學(xué)有牛頓運(yùn)動(dòng)定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)學(xué)問的基礎(chǔ),而大量的例題又能使同學(xué)較快的掌握動(dòng)能定理的運(yùn)用方法,便于教學(xué)；但這樣也帶來一個(gè)問題既然牛頓定律能解決的問題,何必引入新的概念、 新的規(guī)律？這樣的處理方法簡單讓同學(xué)誤以為物理學(xué)問是以牛頓定律為核心的數(shù)字嬉戲, 其他概念和規(guī)律都能通過牛頓定律推導(dǎo)出來,動(dòng)能定理的位置,模糊了動(dòng)能定理的原來面目；這樣的教學(xué), 實(shí)際上降低了第一、在新課程的教學(xué)實(shí)踐中,我們發(fā)覺如何用好探究教學(xué)法仍存在著很多問題；例如：大家都知道探究教學(xué)一般有 5 個(gè)階段：提出問題與猜想假設(shè)設(shè)計(jì)方案 試驗(yàn)分析論證 評估 溝通與爭論, 每一

3、個(gè)階段同學(xué)在學(xué)習(xí)活動(dòng)過程中都會(huì)提出很多的問題,而老師也會(huì)提出一些問題引導(dǎo)同學(xué)進(jìn)行探討,這種相對開放、 自由的課堂教學(xué)環(huán)境一方面有利于調(diào)動(dòng)同學(xué)自主學(xué)習(xí)的的主動(dòng)性和積極性,激發(fā)同學(xué)探究和創(chuàng)新的愿望,給同學(xué)較大的自主進(jìn)展空間；但另一方面,假如 5 個(gè)階段都作為教學(xué)的重點(diǎn)的話,老師就會(huì)疲于回答同學(xué)的一個(gè)又一個(gè)問題；仍有些在探究過程中生成的問題只是同學(xué)感愛好的內(nèi)容,不肯定是教科書上的內(nèi)容,也不一定是老師的專長,對老師而言可能也是全新的東西,老師也需要摸索的時(shí)間；因此,爭論物理教學(xué)中哪些課題適合進(jìn)行科學(xué)探究、一個(gè)課題該把探究的哪一階段作為重點(diǎn)、一個(gè)課題的探究過程到底適合提高同學(xué)的哪一種才能就成為新課程課堂

4、教學(xué)實(shí)施中特別重要的問題；其次、在探究的方案設(shè)計(jì)爭論時(shí),同學(xué)從水平面、豎直平面、斜面三個(gè)方面入手,在豎 直方向的爭論中, 同學(xué)提出讓物體做自由落體運(yùn)動(dòng),求出末速度來驗(yàn)證 mghEk20,在求末 速度的時(shí)候已經(jīng)用到 v22gh,可見,同學(xué)的設(shè)計(jì)方案中涉及的問題確定要用牛頓定律解決,因此,動(dòng)能定理中方案的設(shè)計(jì)爭論就失去了它的 而動(dòng)能定理原來就是由牛頓定律推導(dǎo)而來,意義,老師不如直接給定一個(gè)事先設(shè)計(jì)好的方案；第三、假如設(shè)計(jì)方案由老師制定,試驗(yàn)的數(shù)據(jù)分析無論怎樣都應(yīng)當(dāng)?shù)贸?W總Ek2Ek1 的結(jié)論, 在同學(xué)推導(dǎo)出動(dòng)能定理后會(huì)感覺本堂課的探究試驗(yàn)沒有什么收成,因此如何用好探 究試驗(yàn)成為本堂課成敗的關(guān)鍵；

5、反思之后,針對以上分析我打算將此節(jié)課講法做以下調(diào)整：1、 將原先預(yù)設(shè)的試驗(yàn)探究改為理論探究讓同學(xué)自己發(fā)覺動(dòng)能和動(dòng)能定理；教材中在前一節(jié)中探究了外力做功與速度之間的關(guān)系,同學(xué)劇烈的奇怪心促使他們急于知道 功與速度之間的確定關(guān)系,因此我設(shè)計(jì)了三道運(yùn)動(dòng)學(xué)的推導(dǎo)題（1）光滑、無初速、惟一水平力；（ 2）光滑、有初速、惟一水平力；（3）不光滑、有初速、惟一水平力；由運(yùn)動(dòng)學(xué)運(yùn)算推導(dǎo)出動(dòng)能和動(dòng)能定理；實(shí)現(xiàn)理論探究過程；2、 通過分組分別用動(dòng)能定理和牛頓定律運(yùn)算同一運(yùn)動(dòng)學(xué)題,來讓同學(xué)自己總結(jié)動(dòng)能定理的優(yōu)點(diǎn)；并加一道變力做功和曲線運(yùn)動(dòng)的運(yùn)算題來讓同學(xué)領(lǐng)悟動(dòng)能定理的另一優(yōu)點(diǎn)可解曲線運(yùn)動(dòng)和變力做功的問題,而這些題是

6、牛頓定律所無法解答的問題；物理規(guī)律的教學(xué)是中學(xué)物理教學(xué)的重要內(nèi)容,如何進(jìn)行物理規(guī)律的教學(xué)爭論,關(guān)鍵在于懂得新規(guī)律引入的目的以及它的內(nèi)涵和外延,這樣才能挑選適當(dāng)?shù)姆贤瑢W(xué)思維進(jìn)展規(guī)律的教學(xué)方式, 適度的開展探究教學(xué),把握好探究的每一個(gè)環(huán)節(jié),不僅能活躍課堂取得較好的教學(xué)成效,更有助于我們真正懂得探究式教學(xué)的作用以及二期課改的精髓；課題 探究功與速度變化的關(guān)系 課型 新授課 學(xué)科 物理授課老師 王昌偉 授課時(shí)間 2022 4 8 班級 1.7 1、學(xué)問與技能：把握動(dòng)能的概念,會(huì)利用理論探究外力做功與動(dòng)能的變化關(guān) 系學(xué)習(xí)目標(biāo)2、過程與方法：通過理論探究,錘煉同學(xué)的規(guī)律思維才能,培育同學(xué)利用已知學(xué)問解決

7、實(shí)際問題的才能3、情感、態(tài)度與價(jià)值觀：在同學(xué)爭論與溝通的基礎(chǔ)上組織同學(xué)進(jìn)行探究性學(xué) 習(xí),體驗(yàn)理論探究之美,激發(fā)同學(xué)學(xué)習(xí)物理的愛好；教學(xué)重點(diǎn)教學(xué)難點(diǎn)教學(xué)方法建立動(dòng)能的概念,理論探究外力做功與物體動(dòng)能變化的定量關(guān)系,為理論推導(dǎo) 動(dòng)能定理奠定試驗(yàn)基礎(chǔ)；應(yīng)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律探究外力做功與物體動(dòng)能變化的定量關(guān)系,理論推導(dǎo)動(dòng)能定 理；講授法、理論探究法通過上一節(jié)的試驗(yàn)探究得到了外力做功與速度的關(guān)系,此節(jié)課設(shè)計(jì)了用牛頓運(yùn)教學(xué)特色動(dòng)定律探究外力做功與物體動(dòng)能變化的定量關(guān)系,理論推導(dǎo)動(dòng)能定理；與上節(jié) 課相輔相成, 相互輝映； 在同學(xué)爭論與溝通的基礎(chǔ)上組織同學(xué)進(jìn)行探究性學(xué)習(xí),體驗(yàn)理論探究之美,激發(fā)同學(xué)學(xué)習(xí)物理的愛好環(huán)

8、節(jié)教學(xué)內(nèi)容師生設(shè)計(jì)聽課記錄一、 課 前【學(xué)問】 1功： 2總功： 3、在上一節(jié)試驗(yàn)互動(dòng)意圖師問復(fù) 習(xí) 前復(fù)習(xí)探究課中我們得到了什么結(jié)論？生答知 ； 以利新學(xué)導(dǎo)入新課：二 、 課 堂一、探究動(dòng)能的表達(dá)式：教 師延 續(xù) 上教學(xué)1、外力做功與物體的運(yùn)動(dòng)速度平方V2 之間到底是怎樣一種表達(dá)式關(guān)系呢.（提出問題）練習(xí) 1：光滑水平面上,一質(zhì)量為m的物體,從靜止開頭在與運(yùn)動(dòng)方向相同的恒定外力F的作用下發(fā)生一段位移,速度增大到V就物引 導(dǎo)節(jié) 的 實(shí)體所獲得的加速度a=；發(fā)生的位移S=；F 對學(xué) 生驗(yàn)探物體做的功w=；進(jìn) 行究 , 對（引導(dǎo)理論探究）理 論此 節(jié) 課2、動(dòng)能探究進(jìn) 行 理（1）動(dòng)能：由于物體運(yùn)

9、動(dòng)而具有的能量,用論探EK 表示；1mV2究；（2）表達(dá)式：2（3）標(biāo)量（4）單位： J 1kgm2/S2=1J 練習(xí) 2：一個(gè)質(zhì)量為m=2kg的小球,用輕繩拴住在光滑水平面上做半徑為R=1m的勻速圓周運(yùn)動(dòng),線速度大小為V=10m/s,就小球的動(dòng)能是多少？一個(gè)周期內(nèi)小球動(dòng)能如何變化？繩 拉力做功是多少？二、探究動(dòng)能定理的表達(dá)式：猜想：假如物體的初速度不為零（如有 V1,V2）那么 外力做功 W與 V1,V2 又成什么關(guān)系？ （提出問 題）練習(xí) 3：光滑水平面上 一質(zhì)量為 m的物體,在與運(yùn)動(dòng)方向相同的恒定外力F通 過 上 一 節(jié) 的 實(shí) 驗(yàn) 探 究 得 到 了 外 力 做 功 與 速 度 的 關(guān)

10、 系 ,此 節(jié) 課 設(shè) 計(jì) 了 用 牛 頓 運(yùn) 動(dòng) 定 律 探 究 外 力 做 功 與 物 體 動(dòng) 能 變 化 的 定 量 關(guān) 系 , 理 論 推 導(dǎo) 動(dòng) 能 定 理 ； 與的作用下發(fā)生一段位移,速度由Vl 增大到V2試求力 F 所做的功？拓展：如物體同時(shí)受到一個(gè)與運(yùn)動(dòng)方向相反的 恒定阻力 f 的作用, 請同學(xué)們連續(xù)求解一下外 力 F 對物體所做的功？摸索：結(jié)合三個(gè)題的答案, 說出你的探究結(jié)果；外力的功正比于物體的速度平方差（得出結(jié)果）比較三個(gè)練習(xí)題的受力與結(jié)果,你能發(fā)覺什么共性？（見大屏幕）（水到渠成）動(dòng)能定理外力在一個(gè)過程中對物體所做的總功,等于物體在這個(gè)過程中動(dòng)能的變化分組練習(xí)：請你用動(dòng)

11、能定理和牛頓運(yùn)動(dòng)定律兩 種方法求解此題練習(xí) 4：一傾角為 的固定光滑斜面,高為 h,一質(zhì)量為 m的小滑塊從頂端無初速滑下,求滑到底端時(shí)的速度？請摸索：通過對此題的兩種運(yùn)算方法的比較,你能比較出動(dòng)能定理對于處理勻變速直線運(yùn)動(dòng)問題的優(yōu)點(diǎn)嗎？動(dòng)能定理的優(yōu)點(diǎn)1、動(dòng)能定理不涉及運(yùn)動(dòng)過程中的加速度和時(shí)上 節(jié) 課 相 輔 相 成 , 相互輝間,處理問題要比牛頓定律便利,更簡潔明映 ； 在 學(xué) 生 討 論 與 交 流 的 基 礎(chǔ) 上 組 織 學(xué) 生 進(jìn) 行 探 究 性 學(xué) 習(xí) , 體 驗(yàn) 理 論 探 究 之 美 , 激 發(fā) 學(xué) 生 學(xué) 習(xí) 物 理 的 興 趣了；應(yīng)用動(dòng)能定理的解題步驟：1、明確要爭論的物體,是

12、單一物體仍是“ 物體系統(tǒng) ” ；2、對物體進(jìn)行受力分析,確定各力做功情形；3、找到物體初、未狀態(tài)速度,找出物體的動(dòng) 能變化；4、依據(jù)動(dòng)能定理列出等式方程,求解未知量；例 1：一架噴氣式飛機(jī),質(zhì)量5 103 kg,起飛過程中從靜止開頭滑跑的路程為L 5.0 102時(shí),達(dá)到起飛速度V 60/s,在此過程中飛機(jī)受到的平均阻力是飛機(jī)重量的0.02倍,求飛機(jī)受到的牽引力 例 2:一質(zhì)量 m=2 kg 的小球 ,由靜止開頭從一個(gè)半徑 R=0.2m 固定的光滑1/4 圓弧曲面上由頂端滑下,求到達(dá)底端時(shí)速度Vt 是多少 .g=10 m/s2 請摸索： 通過對上題的運(yùn)算,你能說出動(dòng)能定 理的另一個(gè)解決運(yùn)動(dòng)問題的優(yōu)點(diǎn)嗎？動(dòng)能定理的優(yōu)點(diǎn)2、動(dòng)能定理能夠解決變力做功和曲線運(yùn)動(dòng)問 題,而牛頓定律解決這樣一類