張修文 韓祥
摘 ? 要:《義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)》提出“從生活走向物理,從物理走向社會(huì)”的課程理念。本教學(xué)設(shè)計(jì)重點(diǎn)讓學(xué)生經(jīng)歷從生活走向物理的認(rèn)知過程,經(jīng)歷基本的科學(xué)探究實(shí)踐,培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維、科學(xué)態(tài)度與責(zé)任,培養(yǎng)其運(yùn)用所學(xué)的物理知識(shí)去分析和解決實(shí)際問題的能力。
關(guān)鍵詞:動(dòng)能;動(dòng)能定理;科學(xué)思維;科學(xué)探究;科學(xué)態(tài)度與責(zé)任
中圖分類號(hào):G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A ? ?文章編號(hào):1003-6148(2020)6-0073-5
1 ? ?教材分析
《動(dòng)能和動(dòng)能定理》選自人教版高中《物理》必修2第7章第7節(jié)。本節(jié)課是在學(xué)生學(xué)習(xí)了功、重力勢能、彈性勢能以及實(shí)驗(yàn)探究功與速度變化關(guān)系的基礎(chǔ)上,設(shè)置的重要理論研究和初步應(yīng)用內(nèi)容。動(dòng)能定理解決的是合力功與物體動(dòng)能變化的關(guān)系問題,它不僅可以解決恒力作用下的直線運(yùn)動(dòng)的做功與動(dòng)能變化關(guān)系問題,也能解決變力作用下的曲線運(yùn)動(dòng)的做功與動(dòng)能變化關(guān)系問題,是物理學(xué)中的一個(gè)重要定理。它使學(xué)生從紛繁復(fù)雜的受力和運(yùn)動(dòng)過程中解脫出來,依據(jù)初末狀態(tài)解決問題,不過多糾纏過程中的細(xì)節(jié),是解決物理問題的一種重要方法?!镀胀ǜ咧形锢碚n程標(biāo)準(zhǔn)》對(duì)本部分的要求是:“理解動(dòng)能和動(dòng)能定理;能用動(dòng)能定理解釋生產(chǎn)生活中的現(xiàn)象。”
2 ? ?學(xué)情分析
學(xué)生通過前面的學(xué)習(xí)初步意識(shí)到,每一種力做功對(duì)應(yīng)著一種能量變化(重力做功引起重力勢能變化,彈力做功引起彈性勢能變化),而且重力、彈力做功的多少與對(duì)應(yīng)的重力勢能和彈性勢能變化多少相等。同時(shí),通過對(duì)重力、彈力做功的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn):mgh的改變與重力做功相等,則mgh定義為重力勢能;kx2的改變與彈力做功相等,則kx2定義為彈性勢能。這為學(xué)生對(duì)本節(jié)內(nèi)容的學(xué)習(xí)鋪墊了可以借鑒的思維方法。同時(shí),在前面的學(xué)習(xí)過程中,學(xué)生已經(jīng)具備了對(duì)變力作用下曲線運(yùn)動(dòng)功的計(jì)算的微元和積分處理思想,這也為本節(jié)推證在變力作用下曲線運(yùn)動(dòng)中動(dòng)能定理的正確性奠定了數(shù)理基礎(chǔ)。
3 ? ?教學(xué)目標(biāo)
3.1 ? ?物理觀念
(1)理解動(dòng)能和動(dòng)能定理。
(2)能用動(dòng)能定理解釋生產(chǎn)生活中的現(xiàn)象。
3.2 ? ?科學(xué)思維
(1)通過動(dòng)能概念的形成和動(dòng)能定理的建立過程,體會(huì)科學(xué)猜想和科學(xué)論證的方法。
(2)通過動(dòng)能定理的建立過程,培養(yǎng)學(xué)生溫故知新的思維能力和品質(zhì);培養(yǎng)學(xué)生思考問題的邏輯性、全面性、嚴(yán)密性以及發(fā)現(xiàn)新問題的能力。
3.3 ? ?科學(xué)探究
在本節(jié)內(nèi)容的教學(xué)設(shè)計(jì)上,依據(jù)從生活走向物理的理念,從生活中發(fā)現(xiàn)問題,形成動(dòng)能與質(zhì)量以及速度有關(guān)的猜想,進(jìn)一步從“功”與“能”單位相同以及“探究功與速度的關(guān)系”中,得出動(dòng)能與速度平方有關(guān)的定性結(jié)論;在動(dòng)能定理建立過程中,從簡單的恒力作用下的直線運(yùn)動(dòng)出發(fā),利用已有的知識(shí)經(jīng)過理論推導(dǎo)得出新的初步結(jié)論,由此再引導(dǎo)學(xué)生過渡到對(duì)一般意義的變力作用下的曲線運(yùn)動(dòng)進(jìn)行理論推導(dǎo),并對(duì)其進(jìn)行實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)。培養(yǎng)學(xué)生從特殊到一般、從低級(jí)到高級(jí)的探究思路,進(jìn)一步固化實(shí)驗(yàn)是檢驗(yàn)理論正確性的科學(xué)思想,并在過程中體會(huì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證方法。
3.4 ? ?科學(xué)態(tài)度與責(zé)任
通過從生活現(xiàn)象中發(fā)現(xiàn)并提出問題,培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)真觀察和思考的研究態(tài)度;從“功”與“能”單位相同上培養(yǎng)學(xué)生敏銳的洞察能力,從不同側(cè)面對(duì)問題進(jìn)行思考的方法并深入研究其原因;通過設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證理論,培養(yǎng)學(xué)生堅(jiān)持科學(xué)理論必須經(jīng)過實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)的科學(xué)觀點(diǎn)和態(tài)度,在分析和處理誤差的過程中培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)責(zé)任及團(tuán)隊(duì)合作的精神;通過對(duì)變力作用下的曲線運(yùn)動(dòng)動(dòng)能定理的正確性推證,培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究應(yīng)該全面、嚴(yán)密的態(tài)度;通過動(dòng)能定理的應(yīng)用教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生從物理走向社會(huì)的責(zé)任。
4 ? ?教學(xué)資源
自制教具、撲克牌、黃瓜、尺子、多媒體課件等。
5 ? ?教學(xué)過程(見表1)
參考文獻(xiàn):
[1]中華人民共和國教育部.普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)(2017年版)[S].北京:人民教育出版社,2018.
[2]張大昌.普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書物理(必修2)[M].北京:人民教育出版社,2016.
(欄目編輯 ? ?李富強(qiáng))