教师资格证《机械能守恒定律》说课稿.pdf

名师精编优秀教案机械能守恒定律说课稿各位评委：下午好！我叫 XXX ，来自XXX 。今天我说课的课题是机械能守恒定律。下面我将围绕本节课“教什么”、 “怎样教”以及“为什么这样教”三个问题，从教材分析、教学目标分析、教学重难点分析、教法与学法、课堂设计五方面逐一加以分析和说明。一、 教材分析（一）教材的地位和作用机械能守恒定律是人教社物理必修二第七章第八节的内容。能量守恒定律是十九世纪自然科学三大发现之一，对辨证唯物主义思想的建立起了重要作用，是学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” ；机械能守恒是高中学生对能量转化和守恒的启蒙，它起着承前启后的作用， 为动量守恒定律、 电荷守恒定律的学习奠定了基础，是必须牢固掌握的一个重要规律。（二）学情分析学生通过初中机械能定性知识的学习、高中绝大部分力学知识和本章功、功率和动能定理的定量学习、理解和掌握，学生在物理知识结构、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。但学生对学习物理的科学方法、物理规律由来的思维过程和方法的理解力、应用力，物理学科学美（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。（三）教材处理人教版 2000 年第 2 版高中试验本必修教材，仅以自由落体为例很快得出机械能守恒定律，对学生掌握知识（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，最后是定性应用。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，有利于培养学生的演绎推理能力、分析归纳能力和探索发现能力，领悟物理学研究方法和提高创造性思维能力。（四）教学内容本节课为第一课时，主要内容为推导过程和公式应用。二、 教学目标分析根据高中新课程总目标（进一步提高科学素养，满足全体学生的终身发展需求）的要求和理念 （探究性、主体性、发展性、 和谐性）、本节教材的特点（思想性、 探究性、 逻辑性、方法性和哲理性融会一体）和所教学生的学习基础（知识结构、思维结构和认知结构），本节课的教学目标为：知识与技能：（1）知道机械能的概念，理解物体的动能和势能可以相互转化。（2）理解机械能守恒定律的内容和守恒的条件。过程与方法：（1）学习从物理现象分析、推导机械能守恒定律及使用条件的研究方法。（2）会判定具体问题中机械能是否守恒，能运用机械能守恒定律定量分析实际问题。（3）体会科学探究中的守恒思想，领悟运用机械能守恒定律解决问题的优点。情感、态度与价值观：通过本节课的探究，从而激发学生学习兴趣，培养学生协调合作能力，通过一系列的活动与任务来增强学生的竞争意识与自信心。通过本节课的学习让学生学会、会学、乐学。名师精编优秀教案三、 重难点分析因为功能转换为学生现阶段的弱项，所以教学重点确定为掌握机械能守恒定律的推导、建立过程， 理解机械能守恒定律的内容。要把握这个重点关键在于判断物体所具有的重力势能，因此本节课的教学难点确定为能正确判断研究对象在所经历的过程中机械能是否守恒，能正确分析物体系统所具有的机械能。要突破这个难点，就需要运用归纳法的思想，从一个个典型的物理情景中总结出科学的结论，可以大大调动学生学习的积极性和主动性，让学生真正成为学习的主体。四、 教法与学法分析（一）学法指导教学矛盾的主要方面是学生的学。学是中心， 会学是目的， 因此在教学中要不断指导学生学习。 现代教育更重视在教学过程中对学生的学法指导，物理教学是以实验为基础的，重在启发思维，教会方法。对于机械能，学生有丰富的感性认识，在教学中，收集一些机械能守恒实例，巧用提问，评价激活学生的积极性，调动起课堂气氛，让学生在轻松，自主，讨论的学习环境下完成学习任务。最后让学生自由发言，举出生活中一些机械能守恒的例子，做到从实践到理论，再从理论到实践。（二）教法分析本节课设计的指导思想是：现代认知心理学建构主义学习理论。建构主义学习理论认为：应把学习看成是学生主动的建构活动，学生应与一定的知识背景即情景相联系， 在实际情况下学习，可以使学生利用已有知识与经验同化和索引出当前要学习的新知识，这样获取的知识，不但便于保持，而且易于迁移到陌生的问题情境中。本节课采用“诱思引探教学法”。使用投影仪，形象、直观的展示教学内容，引导学生发现功能关系和机械能守恒定律，把分析问题的机会留给学生。五、 说教学过程本节课的教学设计充分体现以学生发展为本，培养学生的观察、概括和探究能力，遵循学生的认知规律，体现理论联系实际、循序渐进和因材施教的教学原则，通过问题情境的创设，激发兴趣， 是学生在问题解决的探索过程中，由学会走向会学，由被动答题走向主动探究。教学过程教学内容教学说明或设计意图引入新课碰鼻实验：如图1 所示，把悬挂重球拉至鼻尖由静止释放，实验者立于原位不动，小球来回摆动， 学生观察者怕重球碰坏了鼻子， 可事实重球碰不到鼻尖。为什么？解释这种现象要用到新的力学理论机械能守恒， 今天学习机械能守恒定律，用多媒体展示出课题。让一位学生上台表演重球实验， 以惊激趣，以趣生疑，以疑引思，迅速激起学生的兴趣，集中注意力，激发探究图 1 名师精编优秀教案欲望。介绍概念提问什么是机械能与机械能总量？学生易答：动能、重力势能和弹性势能统称为机械能，它们的总和即为机械能总量。简易内容教师不必讲解，学生回答正确即可提 出问题现实物理世界存在着大量的动能与重力势能（或弹性势能） 相互转化的实例，如自由落体下落过程重力势能不断减小，动能不断增加，重力势能转化为动能；竖直上抛的物体在上升过程中则相反，动能减小，重力势能增加，动能转化为重力势能；拉紧的箭在未离开弦出射过程中，弓弦的形变减小，弹性势能减小，箭的动能增大，弹性势能转化为动能，等等。那么，物体的动能与势能发生相互转化时机械能总量是变还是不变呢？例 1、物体作竖直上抛运动，空气阻力不计，试探究抛出点、 最高点和上升过程中任意一点，物体机械能的关系。探究： 取地面为重力势能零势能面，设抛出点的机械能为 E1，最高点的机械能为E2，任意点对应的高度为h，物体对应的速度为v，机械能为E3，则 E1=mv02/2，E2=mg H，E3= mv2/2+ mgh。因为H= v02/2g，所以 mg H=mg v02/2g = mv02/2 ，可见 E2=E1 ；根据竖直上抛运动学公式v2- v02= -2gh 可得： E3=mv2/2+mgh= m（ v02-2gh） /2+mgh= mv02/2，可见， E3=E1。例 2、 如图 2所示，物体沿固定斜面下滑，由123 （空气阻力不计， 1、2 之间光滑， 2、3 之间粗糙），试分析1、2、3 三个位置机械能的关系。探究：取地面为重力势能零势能面，则E1= mv12/2+ mgh1，E2= mv22/2+ mgh2，E3= mv22/2。12 由动能定理得：WG= mv22/2-mv12/2，由重力做功特点得：WG= mgh1-mgh2，所以 mv22/2+ mgh2=mv12/2+ mgh1，例 1 用竖直上抛运动知识分析，例2 用动能定理和重力做功特点分析，一方面可培养思维的发散性、灵活性，另一方面可提高学生对结论的可信度。根据维果茨基的“最近发展区”理论，例1 让基础一般3 2 1 V3V2h2h1图 2 v1名师精编优秀教案可见E2 = E1。23 由动能定理得：WG-|Wf|= mv32/2- mv22/2，由重力做功特点得：WG= mgh2-0 ，所以 mv32/2+|Wf|= mv22/2+ mgh2，即E3+|Wf|= E2，可见E30，E2E1，机械能增加；W其它力=0，E2=E1，机械能不变；W其它力0，E2E1，机械能减小。在 W其它力=0 中，如果其它力始终不做功，即只有重力做功，则机械能始终不变（即机械能守恒），由此可得机械能守恒定律。规律教学，要让学生领悟 研 究 物 理 的 科 学 方法，提高学生的思维能力和类科研能力。总结规律机械能守恒定律：对象：系统（物体与地球组成的系统）条件： 只有重力做功 （即没有阻力做功、其它力不做功）结论： 能量只在动能和重力势能之间转化，机械能总量保持不变。 数学表达式为mv22/2+mgh2=mv12/2+mgh1（空间对称美的体现）或 mv2/2+mgh= 恒量范围： 在低速、 宏观领域适用， 相对于惯性参照系成立。对定律条件的实质性理解：没有滑动摩擦阻力做功，保证机械能不向其他形式能（如热能）转化；其它外力不做功， 保证系统与外界没有能量交换，从而保证系统机械能守恒。同理可知， 物体和弹簧组成的系统，在物体运动过程中，如果只有弹力做功，那么总机械能（动能与弹性势能之和）也保持不变。综合归纳：物体系（运动物体、弹簧、地球）在状态变化过程中，如果只有重力和弹力做功，那么，物体系的动能、重力势能和弹性势能的总和保持不变机械能守恒定律的一般表述。把机械能守恒定律的内容分为定律对象、条件、结论和使用范围进行表达和对定律条件作实质性的分析，一是可避免部分学生死背定律内容，二是有利于学生从能转化的高度真正理解和掌握机械能守恒定律条件的物理意义。机械能守恒定律的内容总结得与教材不同，且以教师叙述、 解释为主，体现教师的主导性和创造性。名师精编优秀教案规律应用1、开头的演示实验：重球在摆动过程中克服空气阻力做功， 机械能不断减少转化为内能，所以重球摆动不到初始高度，碰不到鼻尖。而且，摆动次数越 多 机 械 能 损 失 越多，重球离鼻尖越远（能量转化法分析） 。2、如图 4 所示，人拉物体沿光滑斜面匀速上升， 物体的机械能不守恒，因为人拉物体做功，人有能量转化为物体的机械能，因此，物体的机械能增加。若物体上滑过程中不受人的拉力，则物体的机械能守恒（能量转化法分析） 。3、弹簧上端固定，下端悬挂小球作上下振动的过程中，对物体和弹簧系统，因为只有重力和弹力做功，所以机械能守恒（功法） 。4、火箭起飞阶段加速上升，向下喷出的气体作用于火箭的上升力， 对火箭做正功， 火箭的机械能增加 （功法）。通过以上四例的分析，可总结出判断机械能是否守恒的两种方法： 功法（是否满足只有重力和弹力做功）和能量转化法（有无机械能与其他形式能发生转化）情感态度与价值观教育：1、寻找守恒量的意义：自然界千变万化，但有些物理量在一定条件下是守恒的，可以用这些“守恒量” 表示自然界的变化规律。寻找“守恒量” 已经成为物理学研究中的重要方面， “守恒”既是一种思想，也是一种方法。2、通过机械能守恒定律的教学，让学生初步树立变中有恒、能量守恒的思想和物质不灭等辨证唯物主义观点，今后还将学习能量守恒定律、电荷守恒定律等等。3、认识机械能守恒定律的空间对称美，使学生意会物理学科处处隐含美，激发学生心灵深处热爱物理学的情感，逐步培养为人类的科技进步事业和人类的文明和幸福，学好物理学、探索物理学，将来献身物理学的优秀品质和科学精神。经 过 紧 张 思 维 活动，得到机械能守恒定律，至此，学生能应用定律解释开始的演示实验现象，并能对实际问题机械能是否守恒作出分析判断，学生脸上露出了成功的喜悦。通过具体问题的分析，总结出方法，提高学生的直觉迁移能力、分析解决问题的能力。挖掘物理知识的思想性、方法性、哲理性和审美性，发挥物理知识的教育性、 综合性（文理综合）功能（略讲） 。图 4 名师精编优秀教案课堂总结发现规律思维过程模式：提出问题实例探究发现结论理论推证总结规律初步应用；掌握规律的方法结构模式：机械能守恒定律的空间对称美和意义。1、阅读教材：人教版高中教材P128130；2、书面作业：P130（1） （2） ；3、弹性作业：试推导机械能守恒定律的条件。把一节课完整的思维过程模式和方法结构模式总结一下，画龙点睛， 起到点金术的作用，有利于学生形成知识组块，提高整体直觉思维能力、自学能力、迁移能力和创新能力。教知识不是目的， “教是为了不教” 。 通过物理知识教学，遵循探究发现物理规 律 的 基 本 过 程 和 方法，重视物理方法教育、学习方法指导和物理深层次理性思维的培养，使学生逐步掌握符合物理学科本质的探究发现学习方法，形成科学的学习观，发展学生智力，提高学生的科学素养、终身学习能力和类科研能力，树立正确内涵和意义： 物体（物体系）在只有重力或弹力做功时，动能和势能可以相互转化，但机械能总量保持不变。特点外延内涵由来机械能守恒定律EK+EP重+EP 弹=恒量定律是演绎规律：可根据动能定理和重力或弹力做功与相应势能变化的关系推导而来。适用范围和成立条件：对低速、宏观物体，相对惯性参照系，不论受力和轨迹的情况如何均成立。应用的最佳方向：对解已知空间位移关系的动力学问题最方便，是树立物质不灭、变中有恒的辨证思想的例证名师精编优秀教案布置作业的人生观、价值观、科学观和为人类创造美好生活的精神意境和物质环境，才是物理教学的真正目的和最高境界！板书设计投影区域机械能守恒定律发现规律的思维过程模式提出问题实例探究发现结论理论推证总结规律初步应用三个发现 （以机械能守恒定律为核心），寻找守恒量的意义掌握规律的方法结构模式（见小结）例 1 例 2 应用分析（1）（2）（3）（4）以上是我对本节课的一些粗浅的认识和构想，如有不妥之处，恳请各位专家批评指正。谢谢。