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小學(xué)探究教案
在教學(xué)工作者開展教學(xué)活動前,常常要寫一份優(yōu)秀的教案,借助教案可以讓教學(xué)工作更科學(xué)化。那么優(yōu)秀的教案是什么樣的呢?以下是小編收集整理的小學(xué)探究教案,歡迎閱讀,希望大家能夠喜歡。
教學(xué)內(nèi)容
高一《物理》第一冊第七章第六節(jié)“機械能守恒定律”。
教學(xué)過程
一、創(chuàng)設(shè)情境,提出問題
這是一節(jié)多媒體輔助教學(xué)課。教師首先讓學(xué)生觀看兩個實際的動畫演示:
1、打樁機重錘下落的情況。
2、公園里“過山車”翻滾的鏡頭。(加上配音,使學(xué)生很快進入了學(xué)習(xí)的狀態(tài),讓演示鏡頭定格到兩個靜止的抽象的畫面,如下圖所示。)(忽視摩擦和空氣阻力作用)提出本節(jié)課要探究的兩個問題:(用投影儀投影出來)
問題一:
。1)重錘在自由下落過程中有哪些力做功?(任選A、B兩個位置)。
。2)減少的重力勢能轉(zhuǎn)化成了什么能量,動能增加了多少?
。3)根據(jù)重力做功與重力勢能的關(guān)系以及動能定理可以得出什么結(jié)論?
問題二:
。1)為了確保“過山車”安全翻滾,至少要滿足什么條件?(忽視摩擦阻力)
(2)假設(shè)你是“過山車”的設(shè)計者,設(shè)計中應(yīng)考慮哪些主要因素?
問題一是屬于利用舊知識遷移推導(dǎo)機械能守恒定律的問題;問題二是利用學(xué)到的新知識分析解決實際問題。由于問題來源于生活實際,一下子激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的欲望和興趣,馬上就有學(xué)生議論開了。
二、學(xué)生自學(xué),分組進行探究
學(xué)生按學(xué)習(xí)小組(4~6人為一組),先看書自學(xué),然后對教師提出的兩個問題展開了熱烈的討論,并要求把自己小組的探究的結(jié)果和思路記錄下來,用于同組間互相交流。教師一邊巡查,一邊加入到同學(xué)們的討論中。這一過程大約用了10分鐘左右,就有小組的同學(xué)迫不及待地要發(fā)表自己小組的意見了。
三、展示小組探究的成果,再次探究和實證
(一)問題一的探究學(xué)習(xí)活動
師:重錘在下落過程中只有重力做功嗎?
生:只有重力做功。
師:為什么?
生:重錘是受重力自由下落,忽略空氣阻力。
師:第二個問題,重力勢能變化了多少?
生:ΔEp=mgh2—mgh1。
師:重力勢能變化跟重力做功有什么關(guān)系?請其他同學(xué)補充。
生:WG=—ΔEp,WG=mgh1—mgh2
師:注意這里是h1在前,h2在后。第三個問題,減少的重力勢能轉(zhuǎn)化成了什么能量?哪個小組回答?
生:轉(zhuǎn)化成了動能。
師:為什么?
生:重錘下落時速度越來越大,高度越來越小。
。ㄍㄟ^這樣把知識設(shè)計為程序式的問題,由學(xué)生自學(xué),很順利地把機械能守恒定律推導(dǎo)出來了。把學(xué)生自學(xué)與教師作用結(jié)合起來,補充了教材“文本”顯現(xiàn)方式的不足。)
(二)問題二的探究學(xué)習(xí)活動
師:哪個小組把你們小組探究解決的方法交上來展現(xiàn)給同學(xué)們看?
(很快有幾個組的同學(xué)都舉起手。教師指定一個組,引導(dǎo)學(xué)生用實物投影儀,投影到幕上:。)
師:請問這個小組同學(xué),你們是怎樣思考的?給同學(xué)們講講。
生:過山車要安全翻滾通過圓的最高點時要滿足兩個條件。一是機械能守恒,二要做勻速圓周運動條件。
師:其他小組同學(xué)是不是這樣考慮的?這個推導(dǎo)對嗎?請其他同學(xué)補充。
生:第二個式子錯了,應(yīng)該是N+mg=mv2/r。
師:剛才小組同學(xué)為什么會錯?
生:過山車是在內(nèi)則軌道翻滾而不是在外側(cè)軌道翻滾。
師:至少要滿足什么條件是什么意思?
生:在最高點速度最小,N=0。
師:從上面兩個式子可以推導(dǎo)出,對嗎?
生:實際上有摩擦阻力。(接著教師用動畫演示過山車翻滾時要滿足的條件,加強學(xué)生對問題真實情況了解。)
師:如果你是過山車設(shè)計者應(yīng)考慮哪些主要因素?是否把車拖得既高、刺激,又安全?(臺下學(xué)生七嘴八舌議論開了,教師也參加到學(xué)生討論中去,過了約5分鐘時間。教師組織學(xué)生對問題進行深入探究。)
師:第一個要考慮主要因素是什么?
生:......
師:過山車在下落翻滾時有哪些能量轉(zhuǎn)化?
生:有一部分能量轉(zhuǎn)化成熱能,摩擦力要做功。
生:h太大,把車拖上去要消耗過多能量。
師:對,還要考慮什么問題?
生:h太大,v增大,N也增大,對車的材料質(zhì)量要求更高,可能會增加成本。
師:對,這位學(xué)生有一定的經(jīng)濟頭腦,作為設(shè)計者,一定要考慮這些因素,還要考慮哪些因素?
生:h太大,車翻滾后要停下來就更困難,也要消耗能量。
生:h太大,翻滾時v太大,可能很多人不敢乘坐,反而減少了收入。
師:h不能太大,那要多少才恰當(dāng)?還要考慮哪些條件?(學(xué)生又在下面按小組再進行深入的探究。學(xué)生約討論了3分鐘后。)
生:還要具體計算出摩擦力所做的功為多少,才能確定h的大小。
師:怎樣計算摩擦力做功為多少,要知道哪些條件?
生:是滑動摩擦力,Wf=fscosθ,f=μN=μmgcosθ(如圖3示),θ為斜面的傾角。
師:那翻滾圓周時又怎樣計算摩擦力所做的功?這里f是一個什么量?
生:是一個變力。
師:變力做功怎么計算?(學(xué)生一時茫然,學(xué)生又在下面開始討論。)
生:前面閱讀材料講過計算變力做功的知識,在課本第137頁就有介紹,如圖4所示,AB小段、CD小段的功可以用fscosα計算功,然后把各個小段所做的功加起來,就可以算出整個過程所做的功。
生:這里介紹的是一種解決問題的思維方法。實際上f是不確定,還是不能計算。
師:同學(xué)們再想想,還有什么辦法可以計算變力做的功?
生:我到黑板說明一下我的想法?创蠹沂欠裢狻#▽W(xué)生鼓掌歡迎)
該生計算方法如下:如圖5,只要想辦法測量出翻滾車直接滑下最低端時的速度v1和經(jīng)過翻滾第二次到達最低端時的速度v2,根據(jù)動能定理,可以計算摩擦力翻滾時所做的功。
師:課本上介紹的方法是直接測量,這位同學(xué)想的方法是間接測量,關(guān)鍵是v1、v2怎樣測量?
生:高速路上汽車的速度又是怎樣測量的?
師:對,這位同學(xué)認真開動了腦筋,v1、v2的測量,課后同學(xué)們可以查有關(guān)資料再作進一步的探究。
師:,r等于多少?你是設(shè)計者,不給出具體的數(shù)字,怎樣設(shè)計?(學(xué)生一下子都笑了)
生:r不是題目給出的已知條件嗎?
師:你是設(shè)計者要誰告訴你r等于多少呢?(同學(xué)們平時總喜歡解決書本的問題,到了要解決實際的問題,一下子思維還轉(zhuǎn)不過彎來。)
生:r太小不夠刺激,r太大的話,h也要大,要怎樣才合適?我們不知道從哪些知識去考慮。
。ń處熡脛赢嬔菔具^山車實際翻滾的畫面,讓學(xué)生觀察r的大小情況。)
生:h一定大于2r。
另一組學(xué)生回答:“我們小組觀察畫面大約為h—2r=h/3。(教師再把畫面倒回來。讓學(xué)生再觀察,確實有這樣的結(jié)果。)
師:r是多大還是沒有解決,小組再觀察。
生:我們認為r大小不是惟一的,可能只要滿足h—2r=h/3就可以。
生:r大小由h決定。
生:h大小主要考慮到達最底端時的速度v,h太大、v太大不安全;h太小,不刺激,達不到效果。
生:關(guān)鍵確定v多大為合適。這是解決問題的關(guān)鍵。
師:怎樣的速度,人才可以感到既刺激又能承受呢?這方面的知識是我們物理學(xué)以外的知識。我也沒有這方面的資料,請同學(xué)們課后,通過其他途徑,再查找這方面的資料,從而確定r多大時才合適。
四、訓(xùn)練與反思
1、知識反思(略)。
2、訓(xùn)練反饋。教師共提供了5道有關(guān)機械能守恒定律的練習(xí)題,通過課堂訓(xùn)練和反饋,學(xué)生完成情況良好。
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