曹建軍

（本課選自江蘇科學(xué)技術(shù)出版社教材《物理》九年級上冊第十二章第一節(jié)，系“學(xué)科德育精品課程”征集活動精品案例）

為充分發(fā)揮課程德育功能，推動學(xué)科統(tǒng)籌，將社會主義核心價值觀要求細化落實到各學(xué)科課程的德育目標(biāo)之中，提升綜合育人效果，教育部組織開展了全國中小學(xué)“學(xué)科德育精品課程”征集展示活動。本人有幸參加了這次活動，執(zhí)教九年級物理“動能 勢能 機械能”一節(jié)，現(xiàn)將教學(xué)實錄整理如下：

[設(shè)計說明]

蘇科版物理教材將能量知識采取分散難點的方式滲透于相關(guān)的知識板塊中，如：學(xué)習(xí)聲學(xué)時就介紹了聲能，學(xué)習(xí)運動學(xué)知識時就介紹了動能，而學(xué)習(xí)彈力和重力時就介紹了彈性勢能和重力勢能，但在前置學(xué)習(xí)時只介紹了能量形式，學(xué)生只知其然而不知其所以然。因此，第十二章“機械能和內(nèi)能”集中呈現(xiàn)能量知識?！皠幽?勢能 機械能”一節(jié)是正式揭開能量內(nèi)涵的起始篇章，將系統(tǒng)地探究有關(guān)能量知識的內(nèi)在。本課設(shè)計以充分激趣、動手探究、挖掘德育要素為主線進行教學(xué)。

一、教學(xué)目標(biāo)

1. 分析實例，回憶并識別動能、重力勢能和彈性勢能。通過實驗探究，知道影響動能、重力勢能和彈性勢能大小的因素，并能解釋簡單的現(xiàn)象。

2.通過實驗探究和小組合作學(xué)習(xí)，體會控制變量法和轉(zhuǎn)換法等物理研究方法。培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度，敢于探索創(chuàng)新的科學(xué)精神及交流合作的團隊意識。

3. 深入挖掘與本課內(nèi)容相關(guān)的閱兵式、最美司機、抗震救災(zāi)、高臺跳水等視頻，滲透社會主義核心價值觀教育，培養(yǎng)學(xué)生愛國主義精神，增強民族自豪感，激發(fā)學(xué)生為國家強大而學(xué)習(xí)的動力。

二、重點難點

重點：知道影響動能、重力勢能和彈性勢能大小的因素，知道動能、重力勢能、彈性勢能之間的相互轉(zhuǎn)化規(guī)律。

難點：動能、重力勢能、彈性勢能之間的相互轉(zhuǎn)化。

三、教學(xué)流程圖

[課堂實錄]

視頻引入：中國抗日戰(zhàn)爭勝利70周年大閱兵視頻片段。

師：這次大閱兵有著滿滿的正能量。請談?wù)勀愕母邢搿?/p>

生1：看到國家軍事力量如此強大，我感到非常自豪。

生2：我們有如此先進的武器裝備，不怕敵人的侵犯。

（設(shè)計意圖：培養(yǎng)學(xué)生的愛國主義情感，讓學(xué)生為祖國的強大而感到自豪，激發(fā)學(xué)生為國家強大而學(xué)習(xí)的動力。）

師：有了先進的武器裝備，國家就有強大的能量。從物理的角度來看，這些武器裝備具有什么能？要回答這些問題，我們先來學(xué)習(xí)第十二章第一節(jié)“動能 勢能 機械能”。

活動一：能量概念的引入

講臺上有小車和小木塊。

師：1.你能讓小車對木塊做功嗎？2.你能讓小車對木塊做更多的功嗎？

學(xué)生代表到講臺上演示——觀察演示實驗。

1.推動小車撞擊小木塊，使小木塊運動一段距離。說明小車對木塊做功。

2.用更大的力推動小車，小木塊運動的距離更大。說明小車能做更多的功。

師：物體能夠?qū)α硗庖粋€物體做功，物體具有做功的本領(lǐng)，我們說物體就具有能。做的功越多，物體能越多。能的單位也是焦耳。

（設(shè)計意圖：讓學(xué)生參與課堂，通過實驗使抽象的概念具體化，為學(xué)生的進一步探究創(chuàng)設(shè)具有啟發(fā)性的情境。）

活動二：研究動能

師：物體由于運動而具有的能叫動能。那么影響動能大小的因素有哪些？（小組討論。）

（設(shè)計意圖：培養(yǎng)學(xué)生的思考能力，鼓勵學(xué)生提出合理猜想。）

生：質(zhì)量、速度。

師：小組合作設(shè)計實驗方案，關(guān)注以下問題：

A. 怎么改變小車到達水平面的速度？

B. 怎樣使質(zhì)量不等的小車到達水平面時的速度相等？

C. 怎樣判斷小車動能大?。?/p>

D. 實驗的步驟。

（小組討論2分鐘后全班交流）

生1：通過把小車在斜面的不同高度釋放，可以改變小車到達平面的速度。

生2：把質(zhì)量不等的小車從斜面的同一高度釋放，可以讓小車到達平面的速度相等。

【學(xué)生示范：把兩個小車（其中一車中有砝碼）在同一高度同時釋放，兩車同步前進?！?/p>

生3：比較小車推動木塊滑行的距離大小。（教師追問這一研究方法是什么方法，答：轉(zhuǎn)換法。）

生4：這一實驗可以分兩步，第一步：保持小車質(zhì)量不變，改變速度，研究動能和速度的關(guān)系；第二步：保持小車速度不變，改變質(zhì)量，研究動能和質(zhì)量的關(guān)系。（教師追問：這樣的研究步驟體現(xiàn)的又是什么方法，答：控制變量法。）

師：好！理清了實驗過程的注意事項，下面請小組合作進行實驗，把實驗的結(jié)論記錄在實驗的表格中，并歸納實驗的結(jié)論。

【分組實驗：利用所提供器材完成實驗探究（斜面、小車、200g鉤碼、小木塊、平板等，實驗時間約3分鐘）。

設(shè)計意圖：通過探究活動，讓全體學(xué)生經(jīng)歷基本的科學(xué)探究過程，掌握初步的科學(xué)探究方法，形成科學(xué)探究的品質(zhì)。

交流展示：請一個實驗小組展示探究過程，一個學(xué)生講解、一個學(xué)生進行實驗，其他學(xué)生可適時補充，分享實驗結(jié)論。

設(shè)計意圖：培養(yǎng)學(xué)生勇于展示、樂于展示、善于展示的能力，培養(yǎng)學(xué)生相互合作的能力。學(xué)生通過合作實驗可輕松得出：物體的動能大小與物體的質(zhì)量和速度有關(guān)，質(zhì)量越大，動能越大；速度越大，動能越大。

學(xué)以致用：判斷以下事例中物體動能的變化？

1. 播放視頻：“中國百米飛人蘇炳添”的比賽過程，問：蘇炳添起跑階段動能怎樣變化，為什么？

2. 播放視頻：灑水車工作過程，問：勻速前進灑水時，動能怎樣變化？

設(shè)計意圖：通過具體的事例，鞏固學(xué)生所學(xué)知識。結(jié)合中國飛人的頑強拼搏，啟迪學(xué)生的愛國情懷；通過灑水車滲透環(huán)保意識、人類和環(huán)境和諧發(fā)展的理念?！?

活動三：研究重力勢能

師：我們知道物體由于被舉高而具有的能叫重力勢能，那么影響重力勢能大小的因素有哪些？

小組討論你們的猜想并設(shè)計實驗方案。

生1：我們的猜想是重力勢能與質(zhì)量和高度有關(guān)。

生2：我們的實驗方案是利用重物擊打一個小桌，觀察小桌在沙盆中陷入的深度。

【分組實驗：利用所提供器材完成實驗探究（沙盆、小桌、直尺、大小鉤碼等，實驗時間約2分鐘）。

交流展示：一組學(xué)生合作展示探究過程，概括實驗結(jié)論。

結(jié)論：物體的重力勢能與質(zhì)量和高度有關(guān)，質(zhì)量越大、高度越高，物體的重力勢能越大?！?/p>

拓展1：觀看世界冠軍陳若琳跳臺跳水奪冠的視頻，問：陳若琳在跳起到入水的過程中，她的重力勢能是怎樣變化的？

生：先變大后變小，因為她相對水面的高度是先變大后變小。

【設(shè)計意圖：世界冠軍陳若琳是南通人的驕傲，通過本事例，鞏固所學(xué)知識，激發(fā)學(xué)生熱愛家鄉(xiāng)的豪情，鼓勵學(xué)生奮力拼搏，為國爭光。）

拓展2：觀看汶川地震解放軍空投救災(zāi)物資的畫面，問：直升飛機在懸停時的重力勢能是怎樣變化的？

生：直升飛機在懸停時因投放救災(zāi)物資，其總質(zhì)量不斷變小，因此重力勢能變小。

師：同學(xué)們應(yīng)向人民解放軍學(xué)習(xí)，在災(zāi)難面前要挺身而出，勇于擔(dān)當(dāng)，充分利用所學(xué)知識去解決實際問題。

活動四：探究彈性勢能

師：發(fā)生彈性形變的物體具有做功的本領(lǐng)嗎？

演示：拉弓射箭。弓對箭做功，形變越大，弓形變越大，箭射得越遠，說明能量越大。

師：物體由于發(fā)生彈性形變而具有的能叫彈性勢能。你認為影響彈性勢能大小的因素有哪些？請利用尺和橡皮驗證猜想。

學(xué)生活動：用尺彈起橡皮，體驗影響彈性勢能大小的因素。

教師歸納：動能和勢能統(tǒng)稱為機械能。

師：判斷閱兵式中出現(xiàn)的武器裝備具有什么能？

1. 飛機，2. 坦克，3. 汽車。

師：武器裝備還有涉及許多其他物理知識，有待我們以后進一步學(xué)習(xí)，為國家建設(shè)作出貢獻。

（學(xué)以致用：1. 神舟5號飛船返航，航天英雄楊利偉的重力勢能、動能、機械能是怎樣變化的？

2. 東風(fēng)21D彈道導(dǎo)彈進入大氣層的速度為10馬赫，具有極強對敵打擊能力，請分析原因。

拓展提升：物體具有能可以對外做功，但事物總是有正反兩面，有的有益，有的有害。）

活動五：請根據(jù)今天所學(xué)知識，為公共安全設(shè)計一句警示語

生1：進入工地要戴安全帽，防止高空墜物。

生2：乘車時不能向車外拋物。

生3：汽車不能超載、超速。

（設(shè)計意圖：培養(yǎng)學(xué)生社會公德意識、公共安全意識、遵守交通法規(guī)意識，增強社會責(zé)任感。）

活動六：探究發(fā)條小汽車的原理

玩一玩：讓小車動起來，比比誰能讓小車跑得更遠。

猜一猜：拉動車上的線，小車具有什么能？

想一想：能量發(fā)生了怎樣的變化？小車還可以進行怎樣的改進？

學(xué)生通過玩小車、折小車，觀察內(nèi)部結(jié)構(gòu)，討論改進方案。

師：用你今天所學(xué)知識解釋發(fā)條小汽車中的道理。

生1：增加車輪的粗糙度可提高小車的抓地力。

生2：增大發(fā)條的彈性可使小車跑得更遠。

生3：小車發(fā)條上緊后有彈性勢能，釋放后會變成小車的動能。

生4：小車爬坡時重力勢能增大，說明彈性勢能、動能和重力勢能是可以轉(zhuǎn)化的

（設(shè)計意圖：進一步激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生提出問題的能力，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識，從身邊事例出發(fā)，體會從生活走向物理，從物理走向社會。引出新問題，走出課堂。

課堂小結(jié)：今天你的收獲是什么？你學(xué)到了什么知識？學(xué)到了什么方法？有了什么體會？）

生1：動能、勢能和機械能。

生2：我知道三種能量的影響因素。

生3：我們每個人都應(yīng)該忠于職守，增強公德心和責(zé)任意識。

生4：我要努力學(xué)習(xí)，長大以后為我國武器的研發(fā)做貢獻。

生5：看了閱兵式，自豪感油然而生，我要努力學(xué)習(xí)、報效祖國。

師：同學(xué)們說得都很好。老師希望你們努力學(xué)習(xí)，將來報效祖國。

（設(shè)計意圖：培養(yǎng)學(xué)生歸納總結(jié)的能力，進一步激發(fā)學(xué)生的愛國情感，在課堂主陣地有效滲透社會主義核心價值觀教育。）