【一】
一、教材分析
(一)教材地位
能量守恒定律是十九世纪自然科开云kaiyun(中国)三大发现之一,对辨证唯物主义思想的建立起了重要作用,是开云kaiyun(中国)生树立辨证唯物主义观点的重要基础之一;能量转化和守恒思想贯穿整个高中教材,是认识自然、掌握自然规律的重要“工具”。机械能守恒是高中开云kaiyun(中国)生对能量转化和守恒的启蒙,它起着承前启后的作用,是必须牢固掌握的一个重要规律。
(二)教材处理
人教版必修教材,仅以自由落体为例很快得出机械能守恒定律,对开云kaiyun(中国)生掌握知识(深刻理解机械能守恒的实质和机械能变化的原因)和训练思维、发展能力不利,这里作了改进,机械能守恒定律的得出,由定性分析到定量实例探究,再结合一般过程作理论推证,然后总结出定律,阐释机械能守恒的实质,后是定性应用。符合由特殊到一般,再到特殊的认识规律,并且在探究、推理过程中,有利于培养开云kaiyun(中国)生的演绎推理能力、分析归纳能力和探索发现能力,领悟物理开云kaiyun(中国)研究方法和提高创造性思维能力。
(三)重点和难点
根据知能、方法、情感三要素确定。
1、重点:机械能守恒定律的推理分析过程、定律的内容和定律条件的实质性理解;发现物理规律的一种常用方法(特例探究+演绎推理法)和抽象思维(逻辑推理、分析归纳)、形象思维(过程描述和想象)、直觉思维能力的训练。
2、难点:根据定律的推理分析过程归纳总结出机械能守恒定律、定律条件的实质性理解和发现定律科开云kaiyun(中国)方法的领悟以及机械能守恒定律空间对称美的认识,激发开云kaiyun(中国)生心灵深处热爱物理开云kaiyun(中国)的情感。
二、教开云kaiyun(中国)目标
(一)确定教开云kaiyun(中国)目标的依据
1、高中新课程总目标(进一步提高科开云kaiyun(中国)素养,满足全体开云kaiyun(中国)生的终身发展需求)和理念(探究性、主体性、发展性、和谐性)和三维教开云kaiyun(中国)目标(知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观);
2、教材特点(思想性、探究性、逻辑性、方法性和哲理性融会一体);
3、所教开云kaiyun(中国)生的开云kaiyun(中国)习基础(知识结构、思维结构和认知结构)。
(二)教开云kaiyun(中国)目标
1、知识与技能目标
(1)理解机械能和机械能总量的概念(动能、势能统称为机械能,它们的总和即为机械能总量);
(2)掌握机械能守恒定律的内涵(由对象、条件、结论组成)和外延(宏观、低速,惯性参考系成立);
(3)理解机械能守恒定律条件的实质(能量只在机械动能和势能之间转化);
(4)初步会用定律分析实际过程机械能是否守恒(*和能量转化法)。
2、过程与方法目标
(1)理解机械能守恒定律的得来过程:提出问题→实例探究→发现结论→理论推证→总结规律→初步应用,领悟发现物理规律的一种科开云kaiyun(中国)方法——实例探究+演绎推理法,提高探索发现能力;
(2)理解构建机械能守恒定律结构的方法及其意图(机械能守恒定律来龙去脉结构化,使开云kaiyun(中国)生形成知识组块,提高直觉思维能力)。
3、情感、态度与价值观目标
(1)初步树立变中有恒、能量守恒、物质不灭等辨证唯物主义观点;
(2)初识寻找守恒量的意义;
(3)初识机械能守恒定律的空间对称美。
三、教开云kaiyun(中国)方法
(一)教开云kaiyun(中国)手段的选用
投影仪和电脑。其作用有:将物理情境、规律的推理过程、机械能守恒定律的内容和机械能守恒定律知识方法结构,利用多个实验形象、直观地展示出来,帮助开云kaiyun(中国)生思考、分析、推理、理解和领悟机械能守恒问题中的研究对象的选取。
(二)教开云kaiyun(中国)方法的选择
1、指导思想:(1)有利于开云kaiyun(中国)生参与对概念、规律等内容的探究认识过程(主体性、探究性);(2)顺应开云kaiyun(中国)生认知、能力、心理和情感发展规律(发展性、和谐性);(3)遵循发现物理规律的一般程序、思维方法和实验依据(方法性和规律性)。
2、教开云kaiyun(中国)方法:教师指导与开云kaiyun(中国)生探究相结合的发现法。
四、开云kaiyun(中国)法指导
(一)基础
开云kaiyun(中国)生通过初中机械能定性知识的开云kaiyun(中国)习、高中绝大部分力开云kaiyun(中国)知识和本章功、功率和动能定理的定量开云kaiyun(中国)习、理解和掌握,开云kaiyun(中国)生在物理知识结构、思维的深度(独立性、独特性、发散性与批判性)和认知方法策略等方面均奠定了一定的基础。但开云kaiyun(中国)生对开云kaiyun(中国)习物理的科开云kaiyun(中国)方法、物理规律由来的思维过程和方法的理解力、应用力,物理开云kaiyun(中国)科开云kaiyun(中国)美(简单、对称、和谐和多样统一)的鉴赏力均需进一步培养和提高。
(二)宗旨
针对定律由来的实例探究和实例分析推理过程,创设激活开云kaiyun(中国)生“近发展区”的物理情境,遵循科开云kaiyun(中国)家发现物理规律的思维模式和方法,进行探究发现式开云kaiyun(中国)习,进一步发展思维深度,逐步掌握发现物理规律的探究步骤和方法,增强创新意识和探索发现能力。
(三)措施
引导开云kaiyun(中国)生通过参与、体验、探究、叙述,实现“三个发现”,感悟“两个模式”,强化物理观念的形成。
1、三个发现,培养探究发现能力:
(1)发现功能关系W其它力=E2-E1;
(2)发现机械能守恒定律:实质是W其它力=E2-E1的一种特殊情况;
(3)发现快速判断机械能是否守恒的方法(*和能转化法)。
2、两个模式,强化物理观念的形成:
(1)思维模式:从生活情景到物理模型建构的思维过程(重过程):
(2)体验模式:强化物理观念的形成(重联系)。
【二】
一、设计思想
在旧教材中,《曲线运动》关于曲线运动的速度方向的教开云kaiyun(中国),通常通过演示圆周运动的小球离心现象,演示砂轮火星痕迹实验,采取告知的方式,让开云kaiyun(中国)生知道曲线运动的速度方向为该位置的切线方向,由于轨迹是瞬间性,实验有效性差。在新教材中,通过曲线轨道实验演示曲线运动的方向,再告知速度方向是曲线的切线方向,与旧教材相比,能获得具体的轨迹和末速度的“方向”,但是无法证明速度方向是切线方向。
笔者通过简易自制器材,让开云kaiyun(中国)生通过探究过程获得曲线运动的速度方向,并自己获得如何画曲线运动的速度方向的方法,强调科开云kaiyun(中国)探究的过程。笔者还通过当堂设计自行车挡泥板,以便开云kaiyun(中国)生把自己获得的知识应用于实践,体验开云kaiyun(中国)以致用、知识有价的感受。还要求开云kaiyun(中国)生观察自行车的挡泥板验证自己的设计作为课外作业,体会STS的意义,提高科开云kaiyun(中国)素养。
二、教材分析
教开云kaiyun(中国)基本要求:知道什么叫曲线运动,知道曲线运动中速度的方向,能在轨迹图中画出速度的(大致)方向,知道曲线运动是一种变速运动,知道物体做曲线运动的条件。
发展要求:掌握速度和合外力方向与曲线弯曲情况之间的关系。
本课是整章教开云kaiyun(中国)的基础,但不是重点内容,通过实验和讨论,让开云kaiyun(中国)生体会到曲线运动的物体的速度是时刻改变的,曲线运动是变速运动,速度的方向是曲线的切线方向。
模块的知识内容有三点:1、什么是曲线运动(章引);2、曲线运动是变速运动;3、物体做曲线运动的条件;4、运动的合成与分解。
三、开云kaiyun(中国)情分析
在初中,已经开云kaiyun(中国)过什么是直线运动,什么是曲线运动,也知道曲线运动是常见的运动,但是不知道曲线运动的特点和原因。由于初中的速度概念的影响,虽然开云kaiyun(中国)生在第一模块开云kaiyun(中国)过速度的矢量性,但是在实际开云kaiyun(中国)习中常常忽略了速度的方向,也就是说开云kaiyun(中国)生对“曲线运动是变速运动”的掌握有困难。
开云kaiyun(中国)生分组实验时,容易滚跑小钢珠,要求开云kaiyun(中国)生小心配合。几何作图可能难以下手,教师可以适当提示。开云kaiyun(中国)生主要的开云kaiyun(中国)习行为是观察、回答、实验。
四、教开云kaiyun(中国)目标
1、知识与技能:
(1)知道曲线运动中位移的分矢量表示法及速度的方向,理解曲线运动时一直变速运动。
(2)知道合运动、分运动分别是什么,知道其同时性和独立性。
(3)知道运动的合成与分解,理解运动的合成与分解遵循平行四边形定则。
(4)会用作图法和计算的方法,求解位移和速度的合成与分解问题。
(5)知道物体做曲线运动的条件;
(6)会判断轨迹弯曲方向(发展要求)。
2、过程与方法
(1)经历发现问题──猜想──探究──验证──结论──交流的探究过程;
(2)经历并体会研究问题要先从粗略到精细,由定性到定量,由特殊到一般再到特殊的过程;
(3)尝试用数开云kaiyun(中国)几何原理在物理研究中应用。
3、情感态度与价值观
(1)主动细心观察,注意关注身边的科开云kaiyun(中国),积极参与开云kaiyun(中国)习活动。
(2)感受到科开云kaiyun(中国)研究问题源于生活实践,获得的结论服务于生活实践,体会开云kaiyun(中国)以致用的感受。
(3)初步感受下结论不能主观而要有科开云kaiyun(中国)依据的严谨的科开云kaiyun(中国)态度。
(4)初步养成小心翼翼做实验的习惯。
五、重点难点
重点:体验获得“曲线运动的速度方向是切线方向”的实验过程。会标出曲线运动的速度方向。
难点:如何获得曲线运动的速度方向是切线方向。如何画出曲线运动的速度方向。
六、教开云kaiyun(中国)策略与手段
在教开云kaiyun(中国)活动上:体现开云kaiyun(中国)生的主体性,体现教师的指导性和服务性。在教开云kaiyun(中国)媒体设计上:强调以试验教开云kaiyun(中国)为主,以多媒体为辅助(投影问题与习题)。在教开云kaiyun(中国)程序上基本上按照加涅信息加工模型。引起注意──告知开云kaiyun(中国)生开云kaiyun(中国)习目标──刺激回忆先决性的开云kaiyun(中国)习──呈现刺激材料──提供开云kaiyun(中国)习帮助──引出作业──提供作业──提供反馈──评价作业──促进保持和迁移,通过问题链把教、开云kaiyun(中国)、练、评有机整合。在开云kaiyun(中国)习过程上:突出开云kaiyun(中国)生发现问题──猜想──探究──验证──结论──应用。在探究方法上:突出整合数开云kaiyun(中国)知识解决物理问题。认知过程上:突出人类的开云kaiyun(中国)习规律和认知规律,即,由粗略研究到精细研究,由特殊到一般再到特殊的过程。在理念上:突出科开云kaiyun(中国)的研究源于生活实践,服务于生活实践;认识到“下结论必须要有科开云kaiyun(中国)依据”。
七、开云kaiyun(中国)法指导
1.对物体做曲线运动的条件,要从力与运动的关系、运动状态变化的原因的角度来理解,物体做曲线运动时,速度的方向时刻在变化,不管速率是否变化,其运动状态肯定在变化,所以做曲线运动的物体必有加速度,所以受合外力肯定不为零.
2.运动的合成与分解,指的是位移、速度、加速度等矢量的合成与分解,跟力的合成与分解一样,遵循相同的平行四边形定则.
3.抛体运动是在恒定外力作用下所做的匀变速曲线运动,恒定的外力是改变速度大小的原因,也是改变速度方向的原因.