《重力勢(shì)能》教學(xué)設(shè)計(jì)
我教學(xué)的題目是高一物理第七章第五節(jié)重力勢(shì)能。重力勢(shì)能概念的建立是形成機(jī)械能概念的基礎(chǔ)，也是今后形成更完整能量概念的保證。本節(jié)內(nèi)容“重力勢(shì)能”的學(xué)習(xí)也將為今后“電勢(shì)能”的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。
本教材提供了較多情景及幾個(gè)問題來(lái)展開分析，
本課教學(xué)目標(biāo)很明確：
⑴從重力勢(shì)能的定量描述、單位、量性及它的相對(duì)性中理解重力勢(shì)能的概念；
⑵理解重力勢(shì)能得變化和重力做功的關(guān)系，知道重力做功與路徑無(wú)關(guān)；
⑶了解彈性勢(shì)能。
能力目標(biāo)：
⑴學(xué)會(huì)從功和能的關(guān)系推導(dǎo)出重力勢(shì)能的表達(dá)式；
⑵在小實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)研究中，初步會(huì)用控制變量法設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)；
⑶在討論分析中激發(fā)質(zhì)疑探究意識(shí)，提高質(zhì)疑能力。
情感目標(biāo)：生活實(shí)驗(yàn)中激發(fā)物理研究興趣。
本節(jié)課著重解決了兩個(gè)問題，即重力勢(shì)能及其對(duì)稱性；重力勢(shì)能的變化與重力做功的關(guān)系，關(guān)于重力做正功，重力勢(shì)能減少，重力做負(fù)功，重力勢(shì)能增加。這個(gè)關(guān)系由于與動(dòng)能定理的表述不一致，學(xué)生往往不易理解，教學(xué)是要結(jié)合一些實(shí)例，解開學(xué)生的困惑。而難點(diǎn)是學(xué)生對(duì)重力勢(shì)能相對(duì)性的理解。教學(xué)中用與溫度的相對(duì)性類比的方法來(lái)突破這個(gè)難點(diǎn)。
學(xué)生對(duì)重力勢(shì)能在初中已初步形成定性概念，知道重力勢(shì)能是物體舉高而具有的能，故本課引入要喚醒學(xué)生對(duì)這些概念的記憶，為定量認(rèn)識(shí)重力勢(shì)能打好鋪墊。學(xué)生在前一節(jié)課“動(dòng)能”學(xué)習(xí)中已體驗(yàn)定量研究的一些方法，這也為本課的研究學(xué)習(xí)打下了基礎(chǔ)。但估計(jì)學(xué)生對(duì)“Ep=mgh”會(huì)進(jìn)行公式化處理，出現(xiàn)只認(rèn)公式不認(rèn)理的現(xiàn)象，故引導(dǎo)學(xué)生對(duì)“Ep=mgh”中的“h”正確認(rèn)識(shí)顯得尤為重要。高一學(xué)生的研究探索、質(zhì)疑提問能力很薄弱，通過本課在培養(yǎng)策略要取得一點(diǎn)突破。
依據(jù)教學(xué)大綱的要求和教材內(nèi)容的特點(diǎn)、學(xué)生的特點(diǎn)，在本節(jié)教學(xué)中，讓學(xué)生自己設(shè)計(jì)和完成實(shí)驗(yàn)，探索得到結(jié)論，充分體現(xiàn)“學(xué)生主體、教師主導(dǎo)”的教學(xué)模式。
以下為本課教學(xué)過程的設(shè)計(jì)：
1、情景引入
展出三峽水庫(kù)大壩的模擬照片，讓學(xué)生欣賞圖片的過程中，引導(dǎo)學(xué)生思考、發(fā)問，并啟發(fā)到水壩的作用是提高水位，使水具有重力勢(shì)能并引入課題，再提出問題“建成后的三峽水庫(kù)可蘊(yùn)含多少水的重力勢(shì)能？” 激發(fā)學(xué)生對(duì)重力勢(shì)能學(xué)習(xí)的迫切欲望。
通過圖片情景，培養(yǎng)學(xué)生提問能力，并從三峽大壩的氣勢(shì)中激發(fā)學(xué)生的民族自豪感；與學(xué)生交流中回憶初中所學(xué)重力勢(shì)能概念。
2、實(shí)驗(yàn)探究
在初中知識(shí)掌握的基礎(chǔ)之上，讓學(xué)生用身邊的.小物件設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證重力勢(shì)能與哪些量有關(guān)（書落手上、筆穿紙巾），研究探索后，再讓學(xué)生自己總結(jié)得出結(jié)論，體現(xiàn)重力勢(shì)能是由物體質(zhì)量和相對(duì)位置決定的能量。并讓學(xué)生猜想Ep與m、h的定量關(guān)系。
3、建立概念
重力勢(shì)能的大小是否與重力做功有關(guān)系？給學(xué)生三個(gè)簡(jiǎn)單的運(yùn)動(dòng)過程，例從某高度做自由落體，從光滑斜面由靜止滑下，沿曲面從與前兩者相同的初平面運(yùn)動(dòng)至同一末平面，讓學(xué)生運(yùn)算三種情況下重力的功《重力勢(shì)能》教學(xué)設(shè)計(jì) ，類比于從動(dòng)能定理《重力勢(shì)能》教學(xué)設(shè)計(jì) ，得到動(dòng)能的定量表達(dá)式，也從中得到重力勢(shì)能的定量關(guān)系：Ep=mgh。接著得到重力做功與重力勢(shì)能變化量的關(guān)系：《重力勢(shì)能》教學(xué)設(shè)計(jì) ，從自由下落過程中的重力做功與重力勢(shì)能具體變化間的關(guān)系，幫助學(xué)生理解“-”和“=” 的含義。提供情景，物體越高，重力勢(shì)能越大嗎？展開對(duì)=g中“h”的大討論，總結(jié)重力勢(shì)能是對(duì)于某個(gè)參考面來(lái)說(shuō)的。再討論中“h”含義。從中在學(xué)生互促學(xué)習(xí)中對(duì)重力勢(shì)能的相對(duì)性有真正地理解。
4、提出問題
《重力勢(shì)能》教學(xué)設(shè)計(jì) ，E p=mgh中，“△h”與“h”的區(qū)別？引出重力勢(shì)能具有相對(duì)性。明確指出“△h”是絕對(duì)量，“h”是相對(duì)量，所以重力勢(shì)能是具有相對(duì)性的，要確定物體在某一狀態(tài)所具有的重力勢(shì)能，就必須首先選擇一零勢(shì)能面作參考。而后類比溫度來(lái)講明重力勢(shì)能是標(biāo)量，但有正負(fù)，啟發(fā)學(xué)生思考其正負(fù)的含義。
5、彈性勢(shì)能
小結(jié)重力勢(shì)能概念形成過程，結(jié)合情景圖片，讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)彈性勢(shì)能與重力勢(shì)能的共同點(diǎn)，都是由物體的相對(duì)位置決定的能量，并且都是客觀存在的能。
6、概括總結(jié),作業(yè)布置
必做題：P/45：1、3、5
本課較多采用的是情景討論法，教師不是簡(jiǎn)單的呈現(xiàn)問題讓學(xué)生解決，而是創(chuàng)設(shè)問題情景，讓學(xué)生從中發(fā)現(xiàn)問題、提出問題，并在強(qiáng)烈內(nèi)驅(qū)作用下進(jìn)入學(xué)生小組合作探究、討論過程，使研究性學(xué)習(xí)方式滲透到學(xué)科課堂教學(xué)中，一節(jié)課上盡可能有實(shí)驗(yàn)可操作、有問題可討論、有平臺(tái)可交流。在該教法中，教師對(duì)學(xué)生討論過程的把握顯得尤為重要，對(duì)學(xué)生的問題、討論點(diǎn)的評(píng)價(jià)要及時(shí)，并能產(chǎn)生激勵(lì)效應(yīng)。
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