實(shí)驗(yàn)六 驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律 教案 -2023-2024學(xué)年高一下學(xué)期（中職）物理（上冊(cè)）上海交通大學(xué)出版社

實(shí)驗(yàn)六驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律教案-2023-2024學(xué)年高一下學(xué)期（中職）物理（上冊(cè)）上海交通大學(xué)出版社學(xué)校授課教師課時(shí)授課班級(jí)授課地點(diǎn)教具教材分析本節(jié)課選自2023-2024學(xué)年高一下學(xué)期（中職）物理（上冊(cè)）上海交通大學(xué)出版社的教材。本節(jié)課的主要內(nèi)容是驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。學(xué)生在學(xué)習(xí)本節(jié)課之前，已經(jīng)學(xué)習(xí)了自由落體運(yùn)動(dòng)、動(dòng)能和勢(shì)能的概念。本節(jié)課的內(nèi)容與課本緊密關(guān)聯(lián)，通過實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作能力和科學(xué)思維。

本節(jié)課的教學(xué)目標(biāo)是通過實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生理解機(jī)械能守恒定律，并能夠運(yùn)用該定律分析實(shí)際問題。在實(shí)驗(yàn)過程中，學(xué)生將學(xué)習(xí)如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、如何進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作、如何處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，從而培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能和科學(xué)素養(yǎng)。

教學(xué)重點(diǎn)是讓學(xué)生掌握機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證方法，教學(xué)難點(diǎn)是讓學(xué)生能夠獨(dú)立設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)并處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。為了達(dá)到這些教學(xué)目標(biāo)，我將采用探究式教學(xué)法，引導(dǎo)學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)來發(fā)現(xiàn)和理解機(jī)械能守恒定律。同時(shí)，我會(huì)給予學(xué)生足夠的實(shí)驗(yàn)操作機(jī)會(huì)，讓他們?cè)趯?shí)踐中掌握實(shí)驗(yàn)技能。在實(shí)驗(yàn)過程中，我會(huì)引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用科學(xué)方法，如觀察、記錄、分析等，來處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，從而培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維。核心素養(yǎng)目標(biāo)本節(jié)課旨在培養(yǎng)學(xué)生的物理學(xué)科核心素養(yǎng)，主要包括實(shí)驗(yàn)與探究能力、科學(xué)思維、科學(xué)態(tài)度與價(jià)值觀。通過驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)，學(xué)生將學(xué)會(huì)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、操作實(shí)驗(yàn)、處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，從而提高實(shí)驗(yàn)與探究能力。同時(shí)，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中將運(yùn)用科學(xué)思維，如觀察、分析、推理等，來解決問題，培養(yǎng)科學(xué)思維。此外，學(xué)生將通過對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析，理解機(jī)械能守恒定律，并能夠運(yùn)用該定律分析實(shí)際問題，從而培養(yǎng)科學(xué)態(tài)度與價(jià)值觀。學(xué)習(xí)者分析1.學(xué)生已經(jīng)掌握了相關(guān)知識(shí)：學(xué)生在前期學(xué)習(xí)過程中，已經(jīng)掌握了自由落體運(yùn)動(dòng)、動(dòng)能和勢(shì)能的概念。他們對(duì)這些知識(shí)有了一定的理解，能夠運(yùn)用這些知識(shí)解決一些簡(jiǎn)單問題。

2.學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、能力和學(xué)習(xí)風(fēng)格：學(xué)生對(duì)于實(shí)驗(yàn)類課程通常比較感興趣，尤其是那些能夠動(dòng)手操作的實(shí)驗(yàn)。他們?cè)趯?shí)驗(yàn)過程中能夠積極參與，動(dòng)手能力較強(qiáng)。在學(xué)習(xí)風(fēng)格上，部分學(xué)生喜歡直觀演示，而另一部分學(xué)生則更傾向于通過邏輯推理來理解知識(shí)。

3.學(xué)生可能遇到的困難和挑戰(zhàn)：在驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生可能遇到以下困難和挑戰(zhàn)：（1）實(shí)驗(yàn)操作的精確性：學(xué)生可能對(duì)實(shí)驗(yàn)操作的精確度把握不準(zhǔn)，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果與預(yù)期有較大偏差；（2）數(shù)據(jù)處理：學(xué)生在處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí)，可能存在誤差分析和數(shù)據(jù)處理不當(dāng)?shù)膯栴}；（3）機(jī)械能守恒定律的應(yīng)用：學(xué)生可能難以將所學(xué)知識(shí)運(yùn)用到實(shí)際問題中，對(duì)機(jī)械能守恒定律的理解停留在表面。教學(xué)方法與策略1.針對(duì)本節(jié)課的教學(xué)目標(biāo)和學(xué)生的學(xué)習(xí)特點(diǎn)，我選擇采用探究式教學(xué)法和實(shí)驗(yàn)教學(xué)法。通過引導(dǎo)學(xué)生自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作和處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能和科學(xué)思維。

2.具體的教學(xué)活動(dòng)包括：（1）實(shí)驗(yàn)演示：我將會(huì)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)演示，讓學(xué)生直觀地觀察實(shí)驗(yàn)過程和結(jié)果，激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣；（2）小組討論：學(xué)生將在小組內(nèi)進(jìn)行討論，共同分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，培養(yǎng)他們的合作和溝通能力；（3）問題解決：學(xué)生將運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題，提高他們的知識(shí)應(yīng)用能力。

3.在教學(xué)過程中，我將使用多媒體教學(xué)資源，如實(shí)驗(yàn)視頻、動(dòng)畫等，以幫助學(xué)生更好地理解實(shí)驗(yàn)原理和操作方法。同時(shí)，我還會(huì)提供實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理軟件，幫助學(xué)生更方便地處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，提高他們的數(shù)據(jù)處理能力。教學(xué)過程設(shè)計(jì)1.導(dǎo)入環(huán)節(jié)（5分鐘）

-創(chuàng)設(shè)情境：通過播放一個(gè)關(guān)于機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)視頻，讓學(xué)生直觀地感受實(shí)驗(yàn)過程和結(jié)果。

-提出問題：引導(dǎo)學(xué)生思考實(shí)驗(yàn)中觀察到的現(xiàn)象，詢問他們是否能夠解釋這些現(xiàn)象。

2.講授新課（15分鐘）

-講解機(jī)械能守恒定律的概念和原理，結(jié)合實(shí)驗(yàn)視頻和圖片進(jìn)行講解，確保學(xué)生理解和掌握新知識(shí)。

-強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)操作的重要性和注意事項(xiàng)，提醒學(xué)生實(shí)驗(yàn)過程中的安全問題。

3.實(shí)驗(yàn)與探究（10分鐘）

-學(xué)生分組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，教師巡回指導(dǎo)，解答學(xué)生遇到的問題。

-學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)觀察和記錄數(shù)據(jù)，培養(yǎng)他們的實(shí)驗(yàn)技能和科學(xué)思維。

4.數(shù)據(jù)處理與分析（5分鐘）

-學(xué)生使用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理軟件，對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析。

-教師引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用科學(xué)方法，如觀察、記錄、分析等，來處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，培養(yǎng)他們的科學(xué)素養(yǎng)。

5.課堂提問與討論（5分鐘）

-學(xué)生回答導(dǎo)入環(huán)節(jié)提出的問題，分享他們的實(shí)驗(yàn)觀察和分析結(jié)果。

-學(xué)生之間進(jìn)行討論，共同解決問題，培養(yǎng)他們的合作和溝通能力。

6.總結(jié)與拓展（5分鐘）

-教師對(duì)本次實(shí)驗(yàn)和教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行總結(jié)，強(qiáng)調(diào)機(jī)械能守恒定律的重要性和應(yīng)用。

-學(xué)生進(jìn)行核心素養(yǎng)能力的拓展，如運(yùn)用機(jī)械能守恒定律解決實(shí)際問題。

7.課堂小結(jié)與作業(yè)布置（5分鐘）

-學(xué)生總結(jié)本次課堂學(xué)習(xí)的收獲和體會(huì)，教師進(jìn)行點(diǎn)評(píng)和指導(dǎo)。

-布置相關(guān)的作業(yè)，讓學(xué)生進(jìn)一步鞏固和應(yīng)用所學(xué)知識(shí)。

總用時(shí)：45分鐘拓展與延伸1.提供與本節(jié)課內(nèi)容相關(guān)的拓展閱讀材料：

-《機(jī)械能守恒定律的應(yīng)用》（物理雜志，2021年）

-“機(jī)械能守恒定律在工程中的應(yīng)用”（學(xué)術(shù)期刊，2019年）

-“實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與數(shù)據(jù)分析：驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”（教育論文，2020年）

2.鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行課后自主學(xué)習(xí)和探究：

-學(xué)生可以進(jìn)一步學(xué)習(xí)機(jī)械能守恒定律在其他領(lǐng)域的應(yīng)用，如航空航天、機(jī)械工程等。

-學(xué)生可以探究機(jī)械能守恒定律在不同條件下的適用性，如在非理想情況下機(jī)械能的轉(zhuǎn)化。

-學(xué)生可以嘗試使用不同的實(shí)驗(yàn)方法和技術(shù)來驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，如使用傳感器和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)進(jìn)行精確測(cè)量。

-學(xué)生可以深入研究實(shí)驗(yàn)誤差分析和數(shù)據(jù)處理方法，提高實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可靠性和準(zhǔn)確性。板書設(shè)計(jì)①機(jī)械能守恒定律的定義和公式

-動(dòng)能+勢(shì)能=常數(shù)

-機(jī)械能守恒定律：在非外力作用下，一個(gè)系統(tǒng)的機(jī)械能（動(dòng)能+勢(shì)能）保持不變。

②實(shí)驗(yàn)操作步驟和要點(diǎn)

-選擇適當(dāng)?shù)膶?shí)驗(yàn)裝置和材料

-確保實(shí)驗(yàn)操作的安全性

-準(zhǔn)確測(cè)量和記錄數(shù)據(jù)

③數(shù)據(jù)處理與分析方法

-數(shù)據(jù)處理軟件的使用

-誤差分析和數(shù)據(jù)處理方法

-實(shí)驗(yàn)結(jié)果的解讀和結(jié)論

④機(jī)械能守恒定律的應(yīng)用實(shí)例

-自由落體運(yùn)動(dòng)

-擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)

-拋體運(yùn)動(dòng)

⑤核心素養(yǎng)能力的拓展

-實(shí)際問題的解決

-科學(xué)思維和方法的應(yīng)用

-創(chuàng)新意識(shí)和實(shí)踐能力的培養(yǎng)

⑥課堂小結(jié)與作業(yè)布置

-重點(diǎn)知識(shí)的回顧和總結(jié)

-相關(guān)作業(yè)的布置和指導(dǎo)

板書設(shè)計(jì)要求簡(jiǎn)潔明了，突出重點(diǎn)，同時(shí)具有藝術(shù)性和趣味性，以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主動(dòng)性。通過板書設(shè)計(jì)，幫助學(xué)生理解和記憶機(jī)械能守恒定律的相關(guān)知識(shí)，并引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行課后自主學(xué)習(xí)和探究。課堂小結(jié)，當(dāng)堂檢測(cè)1.課堂小結(jié)：

本節(jié)課我們學(xué)習(xí)了機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。我們首先通過創(chuàng)設(shè)情境和提出問題，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。接著，我圍繞教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)重點(diǎn)進(jìn)行了講解，確保學(xué)生理解和掌握了新知識(shí)。在實(shí)驗(yàn)與探究環(huán)節(jié)，學(xué)生分組進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)操作，通過觀察和記錄數(shù)據(jù)，培養(yǎng)了他們的實(shí)驗(yàn)技能和科學(xué)思維。數(shù)據(jù)處理與分析環(huán)節(jié)中，學(xué)生使用了實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理軟件，進(jìn)行了誤差分析和數(shù)據(jù)處理，提高了他們的數(shù)據(jù)處理能力。課堂提問與討論環(huán)節(jié)，學(xué)生回答了導(dǎo)入環(huán)節(jié)提出的問題，并通過討論共同解決問題，培養(yǎng)了他們的合作和溝通能力。最后，我進(jìn)行了課堂小結(jié)，強(qiáng)調(diào)了機(jī)械能守恒定律的重要性和應(yīng)用，并布置了相關(guān)的作業(yè)。

2.當(dāng)堂檢測(cè)：

為了鞏固本節(jié)課所學(xué)知識(shí)，我設(shè)計(jì)了以下當(dāng)堂檢測(cè)題目：

題目1：根據(jù)機(jī)械能守恒定律，一個(gè)物體從高處自由落下，不計(jì)空氣阻力，其（）保持不變。

A.動(dòng)能