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在我們的課堂教學(xué)總會(huì)遇到這樣的一個(gè)情況:有些問(wèn)題,我們認(rèn)為講了多次,也覺(jué)的講的比較清楚了,有部分的同學(xué)都已經(jīng)不想再聽(tīng)了,但還是有部分同學(xué)就是不理解,聽(tīng)不懂。于是,我們的教學(xué)就出現(xiàn)了這樣的一個(gè)矛盾,是照顧聽(tīng)懂的同學(xué)繼續(xù)往前進(jìn)行,還是照顧沒(méi)有聽(tīng)懂的同學(xué)另想一個(gè)角度進(jìn)行講解呢?如果簡(jiǎn)單地回答往前或重解。我想都不是我們滿意的答案。學(xué)生的這種理解能力和基礎(chǔ)確實(shí)也存在比較大的差別,這是客觀現(xiàn)實(shí),那么,我們?cè)撛趺催M(jìn)行教學(xué)才能夠照顧到更多的同學(xué),從而使課堂取得更大的教學(xué)效果,使更多的同學(xué)得到相應(yīng)的發(fā)展呢?
這個(gè)是學(xué)生的個(gè)別差異問(wèn)題,當(dāng)然我們也有相對(duì)應(yīng)的教學(xué)理論:因材施教。這是每一個(gè)教師都懂的理論知識(shí),然而,什么樣的課堂教學(xué)形式才能做到最大效果的因材施教呢?我想在每一節(jié)課對(duì)每一位同學(xué)都能做到因材施教,在我們現(xiàn)在的大班級(jí)授課來(lái)說(shuō)是不現(xiàn)實(shí)的。因此,我認(rèn)為課堂教學(xué)只能尋找另一種可行的方式層次教學(xué)法。所謂的層次教學(xué),即把大的班級(jí)按照學(xué)生的理解能力、科目知識(shí)基礎(chǔ)分為兩個(gè)、三個(gè)甚至是四個(gè)的層次,分析每一層次的學(xué)生的情況,確定適合他們?cè)诿恳还?jié)課內(nèi)容的教學(xué)目標(biāo),發(fā)展目標(biāo),從而設(shè)計(jì)出適合每一個(gè)層次學(xué)生發(fā)展的課堂教學(xué)過(guò)程。這些設(shè)計(jì)包括層次學(xué)生的學(xué)習(xí)目標(biāo),教師對(duì)知識(shí)的講解方式,所提出的問(wèn)題,課堂針對(duì)性訓(xùn)練,布置的課后作業(yè)以及時(shí)間上的銜接把握等的每一個(gè)教學(xué)步驟,最后把這些步驟進(jìn)行整合起來(lái)。在上“機(jī)械能守恒定律的應(yīng)用”這一節(jié)課時(shí)我就是應(yīng)用了層次教學(xué)法。課堂教學(xué)效果不錯(cuò)。
首先,我按照學(xué)生平時(shí)的基礎(chǔ)把學(xué)生大概分為兩個(gè)層次。把教學(xué)參考的兩個(gè)學(xué)習(xí)目標(biāo)都分別進(jìn)行了層次目標(biāo)的確定。由于我計(jì)劃把機(jī)械能守恒定律的應(yīng)用這個(gè)內(nèi)容分為三節(jié)課進(jìn)行完成。所以第一節(jié)新課我把學(xué)習(xí)目標(biāo)1、會(huì)用機(jī)械能守恒定律解決力學(xué)問(wèn)題分解為這樣兩個(gè)層次:較低的層次只要求學(xué)生能夠解決出按照例題只變數(shù)據(jù)的題目,思考變數(shù)據(jù)變所求,但題型不變的題目即課后第二作業(yè);而較高層次的學(xué)生,要求不僅能夠完全解決變數(shù)據(jù)的題目,還要獨(dú)立思考完成變數(shù)據(jù)變所求的問(wèn)題,同時(shí)思考變題型的問(wèn)題。在“學(xué)習(xí)目標(biāo)2、掌握應(yīng)用這個(gè)定律的解題步驟,體會(huì)應(yīng)用這個(gè)定律處理問(wèn)題的優(yōu)點(diǎn)。”這個(gè)目標(biāo)中,在這堂課兩個(gè)層次都要求能總結(jié)應(yīng)用這個(gè)定律的解題步驟,較低層次要了解應(yīng)用這個(gè)定律處理問(wèn)題的優(yōu)點(diǎn),而較高層次要求能體會(huì)。
接下來(lái)就是按照目標(biāo)和內(nèi)容進(jìn)行課堂設(shè)計(jì)。
復(fù)習(xí)機(jī)械能守恒的條件:
1、用作功來(lái)判斷:
(1)、若物體或系統(tǒng)只有重力或彈簧彈力作功,則機(jī)械能守恒。
(2)、若物體或系統(tǒng)中,除重力和彈簧彈力以外的其它力作功但代數(shù)和為零,則機(jī)械能守恒。
2、用能量轉(zhuǎn)化來(lái)判斷:若物體或系統(tǒng)中沒(méi)有機(jī)械能和其它形式能量的轉(zhuǎn)化,則機(jī)械能守恒。
機(jī)械能守恒定律的表達(dá)式:
(1)、守恒觀點(diǎn):末狀態(tài)的機(jī)械能等于初狀態(tài)的機(jī)械能
Ep2+ Ek2= Ep1 + Ek1
(2)、轉(zhuǎn)化觀點(diǎn):動(dòng)能(或勢(shì)能)的減少量等于勢(shì)能(或動(dòng)能)的增加量。ΔEK = ΔEP
課堂針對(duì)性訓(xùn)練 :
下列物體中,機(jī)械能守恒的是()
A.做平拋運(yùn)動(dòng)的物體
B.被勻速吊起的集裝箱
C.光滑曲面上自由運(yùn)動(dòng)的物體
D.物體以g的加速度豎直向上做勻減速運(yùn)動(dòng)
到這里為止,可以說(shuō)兩個(gè)層次的教學(xué)基本沒(méi)有什么不同。都是要求掌握的。
例1:一個(gè)物體從光滑的斜面頂端由靜止開(kāi)始滑下,斜面高1m,長(zhǎng)2m,不計(jì)空氣阻力,物體滑到斜面底端的速度大小是多少?
拓展:如果物體沿光滑的曲面滑下,能否用機(jī)械能守恒定律求解?
在分析例1的時(shí)候直到講解也沒(méi)有什么不同,只是,在講解完之后,對(duì)兩個(gè)層次都進(jìn)行了一個(gè)拓展的要求,而對(duì)較高層次還進(jìn)行了更高的拓展:如果地面和滑塊的動(dòng)摩擦因數(shù)是,滑塊質(zhì)量是m,則滑塊在地面上還能滑多遠(yuǎn)?
例2:把一小球用細(xì)線懸掛起來(lái),就成為一個(gè)擺,擺長(zhǎng)為L(zhǎng),最大偏角為θ,問(wèn)小球運(yùn)動(dòng)到最低位置時(shí)的速度是多大?
在例題2,除了理解本問(wèn)題外,對(duì)較低層次的同學(xué)沒(méi)有更高要求,而對(duì)較高層次有了更高的拓展要求:拓展:如已知小球的質(zhì)量為m,那么小球運(yùn)動(dòng)到最低位置時(shí),繩子拉力為多少?
這樣,在具體教學(xué)的時(shí)候,基本就解決了兩個(gè)層次同學(xué)不同的理解和發(fā)展的要求。
最后對(duì)應(yīng)用機(jī)械能守恒定律進(jìn)行解題的步驟的總結(jié)是對(duì)兩個(gè)層次的要求。
此外,在課外作業(yè)的設(shè)置上也分了兩個(gè)層次。
課后作業(yè)
1、長(zhǎng)L=80cm的細(xì)繩上端固定,下端系一個(gè)質(zhì)量 m=100g的小球。將小球拉起至細(xì)繩與豎直方向成60°角的位置,然后無(wú)初速釋放。不計(jì)各處阻力,求小球通過(guò)最低點(diǎn)時(shí),細(xì)繩對(duì)小球拉力多大?
(取g=10m/s2)。
2、如圖所示,一個(gè)光滑的水平軌道與半圓軌道相連接,其中半圓軌道在豎直平面內(nèi),半徑為R,質(zhì)量為m的小球以某速度從A點(diǎn)無(wú)摩擦地滾上半圓軌道,小球通過(guò)軌道的最高點(diǎn)B后恰好做平拋運(yùn)動(dòng),且正好落在水平地面上的C點(diǎn),已知AC =AB = 2R,求:
(1)小球在A點(diǎn)時(shí)的速度大小.
機(jī)械能守恒定律是高中物理學(xué)習(xí)中的重要定律之一,在整個(gè)高中力學(xué)中起著承前啟后的作用。許多物理教師在公開(kāi)課、競(jìng)賽課中常喜歡講授該部分內(nèi)容,但結(jié)合機(jī)械能守恒定律相關(guān)知識(shí)的抽象性,難于理解等特點(diǎn),要使學(xué)生真正理解掌握此部分內(nèi)容實(shí)屬不易。針對(duì)此種情況,筆者在聆聽(tīng)許多教師的教學(xué)課堂后,結(jié)合自身多年教學(xué)經(jīng)驗(yàn),進(jìn)行了機(jī)械能守恒定律的教學(xué)思路分析,以期參考。
機(jī)械能守恒定律教學(xué)內(nèi)容的重要性
機(jī)械能守恒定律是高中物理力學(xué)中的重要定律之一,是在學(xué)生初步了解動(dòng)能和勢(shì)能后所提出的,在高中階段的物理學(xué)習(xí)中占有重要地位,在整個(gè)高中力學(xué)中起著承前啟后的作用。且在力學(xué)相關(guān)問(wèn)題的解題過(guò)程中,相較于牛頓定律,運(yùn)用機(jī)械能守恒定律更加簡(jiǎn)單便捷。但機(jī)械能守恒定律相關(guān)概念和規(guī)律具有抽象性強(qiáng),難于理解的特點(diǎn),要達(dá)到讓學(xué)生靈活運(yùn)用機(jī)械能守恒定律的教學(xué)目標(biāo),可謂是難上加難。因此,在機(jī)械能守恒定律的教學(xué)過(guò)程中,教師往往由淺入深,逐步深化,使學(xué)生牢牢掌握定律相關(guān)內(nèi)容及其應(yīng)用條件。
械能守恒定律的教學(xué)思路
課程目標(biāo)。教學(xué)目標(biāo)的設(shè)計(jì)是教師備課過(guò)程中必不可少的環(huán)節(jié),教師應(yīng)從知識(shí)與技能、過(guò)程與方法、情感態(tài)度與價(jià)值觀三個(gè)維度來(lái)設(shè)立具體的教學(xué)目標(biāo)。例如:知識(shí)與技能目標(biāo)可以設(shè)立為:理解動(dòng)能與重力勢(shì)能及彈性勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化規(guī)律 ;理解并掌握機(jī)械能守恒定律的表達(dá)式。過(guò)程與方法目標(biāo)可以設(shè)立為:理解機(jī)械能守恒定律的應(yīng)用條件。情感態(tài)度與價(jià)值觀方面的目標(biāo)可以設(shè)立為: 鍛煉并培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際、學(xué)以致用的思想。以此更加全面的使學(xué)生了解本堂課的任務(wù)與目標(biāo),同時(shí)提高教師教學(xué)的針對(duì)性。
課前準(zhǔn)備。教師的課前準(zhǔn)備工作包括教學(xué)方案的設(shè)計(jì)、教學(xué)課件和導(dǎo)學(xué)案的制作等。在課件的制作方面,應(yīng)緊貼教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)過(guò)程,達(dá)到板書(shū)與課件的完美配合,在課件中展示部分難以用語(yǔ)言表達(dá)清楚的圖片或視頻等,提高課堂的趣味性與高效性。在導(dǎo)學(xué)案制作方面,應(yīng)做到具體但又不失精煉,突出重難點(diǎn)。
2.3教學(xué)過(guò)程
因機(jī)械能守恒定律在力學(xué)中起著承前啟后的作用,因此,在課程開(kāi)始時(shí),應(yīng)帶領(lǐng)學(xué)生回顧之前所學(xué)的動(dòng)能、勢(shì)能和機(jī)械能相關(guān)知識(shí)。結(jié)合課件展示生活中較為常見(jiàn)的動(dòng)能與勢(shì)能轉(zhuǎn)化的例子,例如游樂(lè)園中過(guò)山車(chē)的精彩片斷,擺鐘等等,以此引發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,并引出本節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容。在學(xué)生觀看過(guò)山車(chē)視頻時(shí),教師可適時(shí)的引導(dǎo)學(xué)生分析其中動(dòng)能和勢(shì)能的轉(zhuǎn)化關(guān)系,然后讓學(xué)生自主分析擺鐘的動(dòng)能勢(shì)能轉(zhuǎn)化關(guān)系。在同學(xué)闡述,教師總結(jié)過(guò)后,可以進(jìn)入具體的教學(xué)內(nèi)容:分別探討動(dòng)能和重力勢(shì)能、動(dòng)能和彈性勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系。
首先,動(dòng)能和重力勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系。教師提出問(wèn)題:物體進(jìn)行自由落體運(yùn)動(dòng),在此運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,物體的動(dòng)能和重力勢(shì)能之和是否始終不變?以此,引導(dǎo)學(xué)生展開(kāi)自主合作探究活動(dòng)。題目設(shè)置如下:設(shè)圓球在下落過(guò)程中經(jīng)過(guò)高度分別為h1和h2的A、B任意兩點(diǎn),小球再此兩點(diǎn)的速度分別為v1和v2 .如圖1所示,請(qǐng)分析小球在A、B兩點(diǎn)的機(jī)械能之間的數(shù)量關(guān)系。
A點(diǎn)到B點(diǎn),由動(dòng)能定理可以得到表達(dá)式:WG=Ek2一Ekl,由重力做功和重力勢(shì)能變化關(guān)系可以得到表達(dá)式:WG=Epl一Ep2,由此兩式綜合可得Ek2一Ekl=Epl一Ep2,移項(xiàng)整理后即可得E2=E1,由此便可的出結(jié)論:只有重力做功時(shí),動(dòng)能和勢(shì)能之和保持不變。
其次,動(dòng)能和彈性勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化。教師可提出問(wèn)題:光滑水平面上放置一水平彈簧,彈簧頂端固定一光滑小球(如圖2),在振動(dòng)過(guò)程中,小球和彈簧整體的動(dòng)能和彈性勢(shì)能的變化是否具有類似規(guī)律?由此引導(dǎo)學(xué)生自主探究分析,最終得出結(jié)論,在只有重力或彈力做功的物體系統(tǒng)內(nèi),動(dòng)能和勢(shì)能可以相互轉(zhuǎn)化,而總的機(jī)械能保持不變。
最后,強(qiáng)調(diào)機(jī)械能守恒定律的條件。通過(guò)課件展示定律內(nèi)容,引導(dǎo)學(xué)生自主總結(jié)守恒條件。一、只受重力(彈力),不受其他力的情況,如自由落體的物體。二、除重力 (彈力 )以外還有其他力,但其他力都不做功的情況,例如圖2所示運(yùn)動(dòng)。
在講述完成后,結(jié)合習(xí)題幫助學(xué)生鞏固所學(xué)內(nèi)容。
布置作業(yè)。課程結(jié)束后,教師應(yīng)及時(shí)布置相關(guān)作業(yè),針對(duì)性的幫助學(xué)生鞏固課堂所學(xué)內(nèi)容,同時(shí)在布置書(shū)面作業(yè)后,還應(yīng)結(jié)合生活實(shí)際布置實(shí)踐作業(yè),培養(yǎng)學(xué)生的觀察和分析能力。例如,書(shū)面作業(yè)可以為教材“ 問(wèn)題與練習(xí)”第 1、3 ,4 題。實(shí)踐作業(yè)可以為觀察并記錄生活中與機(jī)械能守恒定律有關(guān)的其他物理情景,并進(jìn)行判斷。
一、課堂教學(xué)片斷實(shí)錄
1.先學(xué)(10分鐘)
(1)板書(shū)課題并出示學(xué)習(xí)目標(biāo)(投影)
①知道機(jī)械能的各種形式,能夠分析動(dòng)能與勢(shì)能(包括彈性勢(shì)能)之間的相互轉(zhuǎn)化問(wèn)題。②能夠根據(jù)動(dòng)能定理和重力做功與重力勢(shì)能變化間的關(guān)系,推導(dǎo)出機(jī)械能守恒定律。③會(huì)根據(jù)機(jī)械能守恒的條件,判斷機(jī)械能是否守恒,能運(yùn)用機(jī)械能守恒定律解決有關(guān)問(wèn)題。④能從能量轉(zhuǎn)化的角度理解機(jī)械能守恒的條件,領(lǐng)會(huì)運(yùn)用機(jī)械能守恒定律解決問(wèn)題的優(yōu)點(diǎn)。
(2)自學(xué)指導(dǎo)
①認(rèn)真看書(shū)本75頁(yè)第一部分動(dòng)能與勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化,思考本章中我們學(xué)習(xí)了哪幾種形式的能?它們各是如何定義的?機(jī)械能包括哪些能量?各種形式的能量通過(guò)什么方式來(lái)轉(zhuǎn)化?②認(rèn)真看書(shū)本76頁(yè)物體沿光滑曲面滑下情景中機(jī)械能守恒的推導(dǎo)。③完成自由落體運(yùn)動(dòng)情景中機(jī)械能守恒的推導(dǎo),并明確機(jī)械能守恒定律的內(nèi)容和數(shù)學(xué)表達(dá)式。
2.后教(10分鐘)
(1)教師實(shí)驗(yàn)演示
①課本實(shí)驗(yàn),小球擺動(dòng)。②補(bǔ)充水平方向彈簧小球振動(dòng)實(shí)驗(yàn)。③補(bǔ)充豎直方向彈簧重物振動(dòng)實(shí)驗(yàn)。④對(duì)比實(shí)驗(yàn)泡沫球擺動(dòng)。
(2)學(xué)生討論交流
①?gòu)闹亓ψ龉湍芰哭D(zhuǎn)化的角度分析課本實(shí)驗(yàn)中小球擺動(dòng)時(shí),兩側(cè)最大高度相等的原因以及由此可得出的結(jié)論。②類比重力做功,結(jié)合彈力做功和彈性勢(shì)能的關(guān)系,定性分析水平方向彈簧小球振動(dòng)過(guò)程中能量的轉(zhuǎn)化以及由此可得出的結(jié)論。③定性分析豎直方向彈簧重物振動(dòng)過(guò)程的能量轉(zhuǎn)化以及由此可得出的結(jié)論。④分析對(duì)比實(shí)驗(yàn)中,泡沫球?yàn)槭裁春芸焱O拢?/p>
(3)得出結(jié)論
機(jī)械能守恒必須滿足的條件。
3.再學(xué)(10分鐘)
先看書(shū)本76-77頁(yè)例題,再用幾種解法(拋體運(yùn)動(dòng)規(guī)律、動(dòng)能定理和機(jī)械能守恒三種解法)完成書(shū)本78頁(yè)練習(xí)3。
4.再教(2分鐘)
討論總結(jié)應(yīng)用機(jī)械能守恒定律解題的一般步驟,領(lǐng)會(huì)運(yùn)用機(jī)械能守恒定律解決問(wèn)題的優(yōu)點(diǎn)。
5.當(dāng)堂訓(xùn)練(13分鐘)
①根據(jù)機(jī)械能守恒的條件,判斷機(jī)械能是否守恒類練習(xí)。②運(yùn)用機(jī)械能守恒定律解決問(wèn)題類練習(xí)。
二、先學(xué)后教,以學(xué)定教,使教學(xué)活動(dòng)更有目的
維果斯基關(guān)于教學(xué)與發(fā)展的關(guān)系告訴我們進(jìn)行教學(xué)時(shí),必須注意學(xué)生的兩種發(fā)展水平:現(xiàn)有發(fā)展水平和即將達(dá)到的發(fā)展水平。維果斯基把兩者之間的差異稱為“最近發(fā)展區(qū)”,同時(shí)他認(rèn)為重要的不是到今天為止,已經(jīng)完結(jié)了的發(fā)展過(guò)程,而是那些現(xiàn)在仍處于形成狀態(tài)的、剛剛發(fā)展的過(guò)程。因此,弄清學(xué)生發(fā)展的兩種水平將大大促進(jìn)教學(xué)對(duì)發(fā)展的促進(jìn)作用。那么“先學(xué)后教、以學(xué)定教”就是這種理論的運(yùn)用。當(dāng)學(xué)生具備了學(xué)習(xí)新知的知識(shí)儲(chǔ)備與能力儲(chǔ)備時(shí),就放手讓他們自己去閱讀和思考。通過(guò)先學(xué),解決現(xiàn)有發(fā)展區(qū)問(wèn)題,并發(fā)現(xiàn)和提出閱讀和思考時(shí)還不能解決的問(wèn)題,教師就根據(jù)學(xué)生還不能解決的問(wèn)題進(jìn)行教學(xué),解決最近發(fā)展區(qū)問(wèn)題。
根據(jù)以上理論,前面的教學(xué)活動(dòng)是有的放矢的。學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了重力做功與重力勢(shì)能的關(guān)系、學(xué)習(xí)了動(dòng)能定理的應(yīng)用,對(duì)于自由落體更是掌握得比較牢固,所以完全有能力通過(guò)學(xué)生先學(xué),從理論方面推導(dǎo)機(jī)械能守恒定律。但是學(xué)生要確切理解機(jī)械能守恒條件是有困難的。為此教師在后教階段,可巧妙設(shè)計(jì)四個(gè)實(shí)驗(yàn),特別是對(duì)比實(shí)驗(yàn)泡沫球的擺動(dòng),并從做功和能量轉(zhuǎn)化兩個(gè)角度進(jìn)行分析和討論,幫助學(xué)生突破難點(diǎn),順利完成對(duì)機(jī)械能守恒條件的理解。但是要學(xué)生獨(dú)立總結(jié)解題步驟以及各步驟的注意點(diǎn)又是困難的,所以再教時(shí),應(yīng)通過(guò)討論,師生一起總結(jié)應(yīng)用機(jī)械能守恒定律解題的一般步驟,領(lǐng)會(huì)運(yùn)用機(jī)械能守恒定律解決問(wèn)題的優(yōu)點(diǎn)。
首先,機(jī)械能守恒是對(duì)系統(tǒng)而言的,而不是對(duì)單個(gè)物體。如:地球和物體、物體和彈簧等。對(duì)于系統(tǒng)機(jī)械能守恒,要適當(dāng)選取參照系,因?yàn)橐粋€(gè)力學(xué)系統(tǒng)的機(jī)械能是否守恒與參照系的選取是有關(guān)的。
其次,適當(dāng)選取零勢(shì)能面(參考平面),盡管零勢(shì)能面的選取是任意的,但研究同一問(wèn)題,必須相對(duì)同一零勢(shì)能面。零勢(shì)能面的選取必須以方便解題為前提。如研究單擺振動(dòng)中的機(jī)構(gòu)能守恒問(wèn)題,一般選取豎直面上軌跡的最低點(diǎn)作為零勢(shì)能面較為恰當(dāng)。
再次,適當(dāng)選取所研究過(guò)程的初末狀態(tài),且注意動(dòng)能、勢(shì)能的統(tǒng)—性。
用機(jī)械能守恒定律解題有兩種表達(dá)式,可根據(jù)具體題目靈活應(yīng)用:
①位置1的機(jī)械能E1=位置2的E2,
即:Ek1+Ep1=Ek2+Ep2
②位置1的Ep1(Ek1)轉(zhuǎn)化為位置2的Ek2(Ep2)
即;Ep1-Ep2=Ek1-Ek2
下面提供二個(gè)例子:
[例1]如圖1所示,一光滑斜面置于光滑水平地面上,斜面頂端有一物體由靜止開(kāi)始沿斜面下滑;在物體下滑過(guò)程中,下列說(shuō)法正確的有:
(A)物體的重力勢(shì)能減少,動(dòng)能增加。(B)斜面的機(jī)械能不變。
(C)物體的機(jī)械能減少。(D)物體及斜面組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒。
[分析]物體在下滑過(guò)程中對(duì)斜面有垂直于該斜面的壓力。由于斜面不固定,地面又光滑斜面必將向右產(chǎn)生加速度;其動(dòng)能及其機(jī)械能增加。所以(B)項(xiàng)錯(cuò)誤。物件一方面克服斜面對(duì)它的壓力做功:機(jī)械能減少;另一方面由于它的重力做功,重力勢(shì)能減少,動(dòng)能增加,因此選項(xiàng)(A)(C)正確。對(duì)于物體與斜面組成的物體系;只有物體重力做功,沒(méi)有與系統(tǒng)外物體發(fā)生能量的轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移,機(jī)械能守恒,故(D)項(xiàng)正確。
答案為:(A、C、D)
[例2]如圖2,長(zhǎng)為l的細(xì)繩系于0點(diǎn),另一端系一質(zhì)量為m的小球,0點(diǎn)正下方距0點(diǎn)1/2處有一小釘,將細(xì)繩拉至與豎宣方向成q=30o角位置由靜止釋放,由于釘子作用;細(xì)繩所能張開(kāi)的最大角度為a;則角a為多大?(不計(jì)空氣阻力和繩與釘碰撞引起的機(jī)械能損失,a用三角函數(shù)表示)
[解法]小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中只有重力做功
關(guān)鍵詞:碰撞;彈性;非彈性;完全非彈性
中圖分類號(hào):G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1003-6148(2013)10(S)-0076-5
1 教學(xué)背景分析
1.1 對(duì)課標(biāo)的理解與把握
課標(biāo)要求:了解不同種類的碰撞,會(huì)應(yīng)用動(dòng)量、能量的觀點(diǎn)綜合分析、解決一維碰撞問(wèn)題。設(shè)計(jì)在學(xué)生仔細(xì)觀察課堂演示實(shí)驗(yàn)和演示視頻的基礎(chǔ)上,引導(dǎo)學(xué)生歸納碰撞特點(diǎn)、了解碰撞的分類,探究不同碰撞中的物理規(guī)律。運(yùn)用已掌握的動(dòng)量和機(jī)械能守恒定律,引導(dǎo)學(xué)生分析一維彈性碰撞后的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),通過(guò)探討幾種特殊情況的碰撞,結(jié)合演示實(shí)驗(yàn),加深學(xué)生對(duì)碰撞這一運(yùn)動(dòng)過(guò)程中動(dòng)量守恒定律和機(jī)械能守恒定律的理解。
首先要求學(xué)生能運(yùn)用這兩條定律解釋一些日?,F(xiàn)象,解決一些與生活相關(guān)的實(shí)際問(wèn)題;其次加強(qiáng)學(xué)生對(duì)物理圖像的構(gòu)建能力,激發(fā)學(xué)生對(duì)物理規(guī)律的探究熱情,拓寬不同層次學(xué)生的知識(shí)面,培養(yǎng)對(duì)知識(shí)的遷移能力,以及分析和解決物理問(wèn)題的思路和方法。
1.2 指導(dǎo)思想與理論依據(jù)
指導(dǎo)思想主要是維果斯基的最臨近發(fā)展區(qū)理論,在學(xué)生們已經(jīng)基本掌握了碰撞中的不變量、動(dòng)量和動(dòng)量定理、動(dòng)量守恒定律的水平上,設(shè)置了更高要求的第二學(xué)習(xí)水平,能夠?qū)碚摫举|(zhì)進(jìn)行進(jìn)一步的體會(huì)和應(yīng)用,并根據(jù)學(xué)生的具體情況。實(shí)現(xiàn)在思想認(rèn)識(shí)和實(shí)踐應(yīng)用能力方面的進(jìn)一步的提升。
1.3 教學(xué)內(nèi)容分析
教科書(shū)內(nèi)容的設(shè)計(jì)是從動(dòng)量守恒定律應(yīng)用的角度考慮的。碰撞問(wèn)題是動(dòng)量守恒定律、機(jī)械能守恒定律這些最基本內(nèi)容的應(yīng)用,研究碰撞問(wèn)題可以在典型的、有意義的情境中復(fù)習(xí)這些基本內(nèi)容。通過(guò)回顧第1節(jié)的實(shí)驗(yàn),提出了彈性碰撞的概念,進(jìn)而提出非彈性碰撞的概念。通過(guò)欄目“思考與討論”,進(jìn)行理論推導(dǎo),解釋了第1節(jié)的實(shí)驗(yàn)。
1.4 學(xué)生情況分析
學(xué)生通過(guò)前面學(xué)習(xí)初步形成了碰撞的概念。同時(shí)也建立了動(dòng)量的概念,具備了簡(jiǎn)單應(yīng)用動(dòng)量守恒定律和機(jī)械能守恒定律求解有關(guān)問(wèn)題的基本能力。
本節(jié)課基于學(xué)生已有的知識(shí)儲(chǔ)備,利用演示實(shí)驗(yàn)和探究的方法,引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)思考、討論、分析、歸納、總結(jié)得出結(jié)論,創(chuàng)造互動(dòng)的課堂氛圍。激發(fā)學(xué)生探究興趣,進(jìn)一步通過(guò)提問(wèn)、討論、演示實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的方式,培養(yǎng)學(xué)生知識(shí)遷移的能力。
2 教學(xué)目標(biāo)(表1)
3 教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)
(1)用動(dòng)量守恒定律、機(jī)械能守恒定律討論碰撞問(wèn)題。
(2)彈性碰撞的特點(diǎn)和應(yīng)用。
(3)對(duì)生活中碰撞問(wèn)題的理解。
4 教學(xué)手段和主要教學(xué)方法
采取“實(shí)驗(yàn)創(chuàng)設(shè)情境——提出問(wèn)題——自主探究——教師點(diǎn)評(píng)——得出結(jié)論——應(yīng)用舉例——知識(shí)遷移和能力提高”的學(xué)生自主探究教學(xué)模式。
5 教學(xué)設(shè)計(jì)思路
課堂內(nèi)容分為三部分:第一部分為重點(diǎn),探究彈性與非彈性碰撞。從牛頓擺演示實(shí)驗(yàn)人手,激發(fā)學(xué)生興趣,引出教學(xué)內(nèi)容“碰撞”:通過(guò)觀看碰撞短片,引導(dǎo)學(xué)生從不同的碰撞主體中總結(jié)碰撞的共性,得出碰撞概念、特點(diǎn),并從能量角度對(duì)碰撞進(jìn)行分類和解釋。探索討論其中的物理規(guī)律。進(jìn)而讓學(xué)生運(yùn)用已有物理知識(shí)。預(yù)測(cè)兩小球碰撞后的速度,通過(guò)數(shù)學(xué)求解和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,探討幾種特殊情況,加深學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解。繼而運(yùn)用類似的分析方法,讓學(xué)生自主探究生活中的一些碰撞現(xiàn)象,得出結(jié)論,培養(yǎng)學(xué)生對(duì)知識(shí)的遷移和運(yùn)用能力。第二部分為知識(shí)的遷移運(yùn)用,主要通過(guò)課后調(diào)研、閱讀和作業(yè)等形式,讓學(xué)生了解微觀世界中的碰撞現(xiàn)象——散射。以及中子的發(fā)現(xiàn)過(guò)程,培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的研究思路,并認(rèn)識(shí)碰撞知識(shí)在物理學(xué)發(fā)展中的重要作用。
6 教學(xué)過(guò)程(表2)
7 學(xué)習(xí)效果評(píng)價(jià)
注重創(chuàng)設(shè)多層次和彈性的物理探究情境,課堂內(nèi)容貫穿實(shí)驗(yàn)——分析——驗(yàn)證——應(yīng)用——總結(jié)的主線,將教師提問(wèn)引導(dǎo)和學(xué)生交流討論相結(jié)合,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性和創(chuàng)造性思維,引導(dǎo)學(xué)生按照嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)研究方法來(lái)認(rèn)知、了解和掌握本節(jié)課的內(nèi)容。同時(shí)課堂注重教學(xué)反饋,反饋情況是各教學(xué)環(huán)節(jié)是否有效的判據(jù),針對(duì)反饋情況,需要教師做出評(píng)價(jià)和教學(xué)調(diào)整。根據(jù)學(xué)生對(duì)知識(shí)的接受和理解程度,在落實(shí)課程標(biāo)準(zhǔn)的前提下,調(diào)整課堂的知識(shí)點(diǎn)容量和難度。
參考文獻(xiàn):
機(jī)械加工 機(jī)械工程倫理 機(jī)械制造 機(jī)械畢業(yè) 機(jī)械安全論文 機(jī)械導(dǎo)論論文 機(jī)械基礎(chǔ)論文 機(jī)械結(jié)構(gòu)論文 機(jī)械原理論文 機(jī)械控制論文 紀(jì)律教育問(wèn)題 新時(shí)代教育價(jià)值觀