1动能和动能定理说课案例分析山东宁阳一中物理教研室 高翔 邮编：271400 Tel:05385683020动能和动能定理是高中物理必修第五章机械能及其守恒定律第七节的内容，我从：教材分析、教法、学法和教学媒体的选择、教学程序、课堂评价、板书设计和课后反思六个纬度作如下汇报：一、教材分析动能和动能定理主要学习一个物理概念：动能；一个物理规律：动能定理。从知识与技能上要掌握动能表达式及其相关决定因素，动能定理的物理意义和实际的应用。过程与方法上，利用牛顿运动定律和恒力功知识推导动能定理，理解“ 定理”的意义，并深化理解第五节探究性实验中形成的结论 ；2vW通过例题的分析，理解恒力作用下利用动能定理解决问题优越于牛顿运动定律，在课程资源的开发与优化和整合上，要让学生在课堂上切实进行两种方法的相关计算，在例题后，要补 充合力功和曲线运 动中变力功的相关计算；通过例题的探究，理解正负功的物理意义，初步从能量守恒与转化的角度认识功。在态度情感与价值观上，在尝试解决程序性问题的过程中，体验物理学科既是基于实验探究的一门实验性学科，同 时也是严密数学语言逻辑的学科，只有两种方法体系并重，才能有效地认识自然，揭示客观 世界存在的物理规律。1.教学地位通过初中的学习，对功和动能概念已经有了相关的认识，通过第六节的实验探究， 认识到做功与物体速度变化的关系 。将本节课设计成一堂理论探究课有着积极的意义。因2vW为通过“动能定理 ”的学习 ，深化理解“功是能量转化的量度 ”，并在解释功能关系上有着深远的意义。 为此设计如下目标 ：.教学目标（一）、知识与技能1理解动能的概念，并能进行相关计算；2理解动能定理的物理意义，能 进行相关分析与计算；3深化性理解 的物理含义，区 别共点力作用与多方物理过程下 的表述形式；合W合W2（二）、过程与方法1掌握恒力作用下动能定理的推导；2体会变力作用下动能定理解决问题的优越性；（三）、情感态度与价值观体会“状态的 变化量量度复 杂过程量” 这一物理思想；感受数学 语言对物理过程描述的简洁美；.教学重点、难点的确定：重点：对动能公式和动能定理的理解与应用。难点：通过对动能定理的理解，加深对功、能关系的认识。教学关键点：动能定理的推导二、教法、学法和教具的选择依据物理课程标准和学生的认知特点，在课堂教学设计中要通过问题探究的方式，强化学生在学习过程中基于问题探究的过程性体验，为此，采取“ 任务驱动式教学”设计程序化的问题，有效引导学生自主、合作和有效的探究性学习。 为此，在教学设计中重点突出三个环节：“问题驱动 下学生对教材的理解与相关内容的把握” 、“问题解决中对物理规律的深化理解”、“引申性提高中对物理现象的认识以及对物理场景的提 炼与物理规律的深化性应用”。所以任务驱动式教学成为本节课重要的教学方式，同时采取有轨尝试和探究释疑教学法；学生的学法采取：任务驱动式和自主合作探究式；选取多媒体演示动态物理过程、展示尝试练习题和“ 任务驱动问题”本节课为一课时。三、教学程序 3为此设计成个教学环节：创设情景，导入新课；任务驱动，感知教材；反馈练习，有轨尝试；合作探究，指导监控；释 疑解惑；典型引路；反馈练习，自我评价；内化反思，自我小 节；教师总结，布置作业。基于旧知的复习，以下问题：【问题、导入新课】通过橡皮筋对小车做功，探究“功与物体速度的变化关系”，得出了 ，但具体的数学表达式应当是什么？本节课我们将一起探讨这一问题。板书2vW【任务驱动，感知教材】给出问题，引 导学生自学教材，并带着这些问题在学习小组内进行合作性学习，进行兵教兵，实现基本问题学生自学掌握。在这一过程中教师一定要不断地巡回指导个学习小组的讨论与合作性学习，以学生的身份认真积极地参与讨论。教 师要收集一些问题， 为释 疑解惑收集素材， 进行有效地点拨服务。时间控制在10min内。为此 设计了四个程序性问题，加 强学生对教材的感知与理解。1动能 与什么有关？等质量的两物体以相同的速率相向而行，试比较两物体的动能？KE如果甲物体做匀速直线运动，乙物体做曲线运动呢？已知 ， ，甲乙两物体运动状态是否相同？动能呢？21m21v车以速度 做匀速直线运动，车内的人以相对于车 向车前进的方向走动，分s40 sm1别以车和地面为参照物，描述的 是否相同？说明了什么？通过以上问题你得出什么结论？KE2动能定理推导时，如果在实际水平面上运动，摩擦力为 ，如何推导？f如果在实际水平面上 先作用一段时间，发生的位移 ，尔后撤去，再运 动 停下来，F1L2L如何表述 ？合W43试采用牛顿运动定律方法求解教材的例题1，并比较两种方法的优劣？.做正功与做负功表现的现象是什么？本质上是什么？表述你的看法。【合作探究，分享交流】时间控制在8min内；有轨尝试教材 ：123；时间控制在4min内；68P【互动交流，填写教学案】时间控制在3min内;【精讲点拨,释疑解惑】着眼于知识内容的挖掘与适当的拓展。时间控制在6min内。 的理解：如果物体受到多个共点力作用，同时产生同时撤销，则： ；合W lFW合合 像例题所给出的物理场景下，运用动能定理求解合力功，通过受力分析图又可以进一步求解某一分力。同学们对 教材页“动能定理不涉及物体运动过程的加速度和时间，因此用它处理问题常常比较方便”。如果发生在多方物理过程中，不同过程作用力个数不相同，则： n21合对标量性的认识：对“增加”一词的理解；对状态变化量与过程量的理解：对 的理解；合W适用范围的理解；【典型引路】时间控制在12min内.对例题的分析与拓展：方法体系上“ 引导学生分析 题干中已知运动学相关物理量比较多，要引 导学生进行有效的受力分析，通过动能定理引 导学生求解合外力，由此再求解某一分力， 这是解决问题的一般思路。为加强这两种方法的 对比，一定要引 导学生运用牛顿运动定律进行解决。注重同一物理场景下的变式训练：如何求解阻力？末态速度？位移？时间？给出引申性例题：引申性例题1：如图 所示，用拉力 作用在质量为 的物体上，拉力与水平方向成17Fm角度，物体从静止开始运 动，滑行 后撤掉 ，物体与地面之间的滑动摩擦系数为 ，求：撤1l 掉 时，木箱的速度？木箱 还能运动多远？F如果拉力的方向改为斜向下，求再滑行的位移？如果拉力改为水平，路面不同段滑动摩擦系数是不一样的，如何表示 ?fW5该题目着重考查合力功、正交分解和最值问题。引申性例题2：如图 所示，一质量为 的物体，从倾角为 ，高度 为 的斜面顶端27mh点无初速度地滑下，到达 点后速度变为 ，然后又在水平地面上滑行 位移后停在 处，ABv0xC求：1物体从 点滑到 点的过程中克服摩擦力做的功？A2物体与水平地面间的滑动摩擦系数？3如果把物体从 点拉回到原出发点 ，拉力至少要做多CA少功？引申思考：物体沿斜面下滑过程中，如果在 点放一挡板，且与物体碰撞无能损，以原速B率返回，求最终物体停留在什么地方？物体在斜面上通过的路程是多少？该题目着重考查多方物理过程中合力功、 的理解，以及 在反复折线运动问合WkE合题中的相关应用，属于提高性的题目。【课堂小结】1对动能概念和计算公式再次重复强调。2对动能定理的表述、理解、 应用中采取的思维方法，以及问题类型做必要总结。3通过动能定理，再次明确功和动能两个概念的区别和联系、加深 对两个物理量的理解。以上教学过程中的着墨部分：【任务驱动，感知教材】、【合作性教学】和【释疑解惑】三部分，为检测当堂课的教学效果，当堂检测设计如下：四、课堂评价.由光滑水平面上一物体原来静止，引申到初态速度不 为零的推导，得出动能定理表达式。为加深 对动能概念及公式的理解，设计巩固性练习 如下：质量相等的两物体，物体甲的速度是乙的两倍；物体甲向北运动，乙向南运动；物体甲做直线运动，乙做曲线运动，速率相等；.如图 所示，细绳一端系着质量为 的物体，静止于水37KgM6.0平面上，另一端通过光滑的小孔吊着质量为 的物体， 的中点km3与圆孔的距离为 ，已知 和水平面 ，现使此平面绕中心轴m2.0Nf2ax6转动，求摩擦力所做的功？ ）210smg以上两个问题着重考查动能和动能定理，时间控制在 3min 内。五、板书设计六、教学反思.教学预设的科学性是指“程序化问题” 的设计上。基于学生的认知发展基础和先验经验，紧扣课时目标 精心设计。它的有效性是指能否调动学生发展的内驱力，基于教材的理解进行有效地学习，实现自主性学 习的目的。只有程序性 问题 切入学生的发展基础，才能做到有效的任务驱动。为此对学生的学 习教师在课堂上的主要问题都必须是在课前精心设计好的，问题要紧扣教学目标，突出重点、克服难点、发展能力、学会学习，要有代表性，能使学生 举一反三、触类旁通。像推导动能定理的时候，必须设计程序化的问题：如何表征外力 ？采取什么方法表征F位移 如何 计算恒力功?l ?W.提问的目的和方式要随教学进度灵活变化：复习旧课，抓住新旧知识之间的联系，问题，设 疑激趣，导入新课；表演实验，列举实例，问题，指导学生进行分析和思考；课后结尾，总结 深化，问题，承上启下，使学生回味无穷，增强学生学习的主动性。所的问题不一定都要学生回答，可以是问而不答，也可以是自问自答，要根据提 问的目的灵活处理。若信口开河、随意提问，就很难达到预期目的。教师必须根据大多数学生的实际情况设计出有一定难度的问题，使学生“ 跳一跳能将果子摘到”，提问的过程要由浅入深、温故知新、循序渐进、逐步深化，提 问的重点在于弄清“ 为什么”，学会怎 样去学习。