高中數(shù)學(xué)項(xiàng)目：九年級(jí)“動(dòng)能與勢(shì)能”
教學(xué)目標(biāo)
1.了解能量的基本概念。
2.知道什么是動(dòng)能以及影響動(dòng)能大小的激勵(lì)因素。
3.了解什么是重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能，以及影響勢(shì)能大小的原因。
4.舉例說(shuō)明物體的動(dòng)能、重力勢(shì)能、彈性勢(shì)能。
5. 能夠用動(dòng)能和勢(shì)能的激勵(lì)來(lái)解釋簡(jiǎn)單的現(xiàn)象。
6、通過(guò)演示實(shí)驗(yàn)和對(duì)生活中現(xiàn)象的歸納總結(jié)，提高中學(xué)生觀察、比較、想象和總結(jié)的能力。
教材分析
本節(jié)教材首先在中學(xué)生學(xué)過(guò)的功知識(shí)的基礎(chǔ)上，直接從功與能量的關(guān)系出發(fā)，介紹能量的初步概念，不追求嚴(yán)謹(jǐn)。 這是因?yàn)橹袑W(xué)只要求中學(xué)生對(duì)能量的概念有一個(gè)初步的認(rèn)識(shí)。 教材列舉了風(fēng)、流水等做功，使中學(xué)生對(duì)運(yùn)動(dòng)物體的能量有一個(gè)清晰具體的印象，也為水能和生物質(zhì)能的利用打下了基礎(chǔ)。 這就引出了動(dòng)能的概念。 只有用實(shí)驗(yàn)來(lái)說(shuō)明動(dòng)能大小、速度和質(zhì)量之間的關(guān)系，才能培養(yǎng)中學(xué)生的觀察和分析能力。 勢(shì)能的教學(xué)也是從工作的角度引入勢(shì)能的概念，然后通過(guò)實(shí)驗(yàn)或生活中的觀察來(lái)了解現(xiàn)象學(xué)勢(shì)能大小的決定因素。 最后，教材給出了機(jī)械能的概念，并強(qiáng)調(diào)動(dòng)能、勢(shì)能、機(jī)械能的單位與做功的單位相同，都是焦耳。
回教教義忠告
關(guān)于能量的介紹，我們可以從一些與能量相關(guān)的詞中得知“能量”是一個(gè)重要的概念。 然后聯(lián)系做作業(yè)的知識(shí)，如課本中的例子列舉例子，演示小實(shí)驗(yàn)。
以中學(xué)生自主學(xué)習(xí)的方式，讓中學(xué)生列舉運(yùn)動(dòng)物體可以做功的現(xiàn)象，并分析這些不同事物的相同點(diǎn)，從而得出運(yùn)動(dòng)物體所具有的能量就是動(dòng)能的推論. 進(jìn)一步利用實(shí)驗(yàn)或多媒體數(shù)據(jù)來(lái)發(fā)現(xiàn)動(dòng)能大小的決定因素，從而利用所學(xué)知識(shí)，即動(dòng)能的定義和動(dòng)能大小的決定因素，分析和解釋生產(chǎn)和生活中的現(xiàn)象。
對(duì)于重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能的研究，可以采用相同的方法設(shè)計(jì)與動(dòng)能相同的學(xué)習(xí)框架，使中學(xué)生以科學(xué)探究的方式進(jìn)行學(xué)習(xí)，同時(shí)，中學(xué)生可以加深他們學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)技能的體驗(yàn)，感受學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的樂(lè)趣。
對(duì)于機(jī)械能的學(xué)習(xí)，中學(xué)生可以閱讀課本或提供中學(xué)生閱讀材料。 班主任進(jìn)行總結(jié)，注意用實(shí)例讓中學(xué)生分析機(jī)械能的實(shí)際問(wèn)題，理解動(dòng)能和勢(shì)能在機(jī)械能中也有“統(tǒng)稱(chēng)”的意思。
教學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)例
第一節(jié) 動(dòng)能和勢(shì)能
【課題】動(dòng)能與勢(shì)能
【重點(diǎn)難點(diǎn)分析】 動(dòng)能和勢(shì)能概念的構(gòu)建。 引力勢(shì)能概念的構(gòu)建：由于實(shí)際看到的下落物體所做的功表示為具有速度的物體所做的功，因此在構(gòu)建引力勢(shì)能概念時(shí)，需要加強(qiáng)能夠做工作，有活力。
【教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)】
1.引入新課程
由于能量和功的概念是密切相關(guān)的，所以用一些問(wèn)題來(lái)引導(dǎo)中學(xué)生從功和能量的關(guān)系來(lái)理解能量的概念。 中學(xué)生要思考的問(wèn)題包括：如何算做作業(yè)； 必要的條件和工作單位； 分析具體例子介紹能量的概念。
實(shí)驗(yàn)：演示一個(gè)鋼球順著斜坡滾下，撞擊水平面上的一個(gè)鐵塊，使鐵塊連成一段距離。 中學(xué)生分析碰撞過(guò)程中所做的工作。 從“鋼球?qū)﹁F塊做功”的分析結(jié)果引出能量的概念“一個(gè)物體能做功，我們說(shuō)它有能量”。可見(jiàn)，在數(shù)學(xué)中，能量與功是密切相關(guān)的，而能量反映了一個(gè)物體所做的功，一個(gè)物體能做的功越多，這個(gè)物體的能量就越大。
2. 新講：動(dòng)能
1）、動(dòng)能概念的構(gòu)建
觀察分析生活中的例子：風(fēng)吹動(dòng)帆船，空氣對(duì)帆船做功； 湖水沖走石頭，水對(duì)石頭做功，運(yùn)動(dòng)的鋼球撞擊鐵塊，推動(dòng)鐵塊前進(jìn)，鋼球?qū)﹁F塊做功。
用板圖幫助中學(xué)生找出不同現(xiàn)象的共同內(nèi)容：只有運(yùn)動(dòng)的物體才能做功，我們稱(chēng)其能量為“動(dòng)能”。
中學(xué)生應(yīng)該能從板圖中得出“物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能量叫做動(dòng)能”。
根據(jù)中學(xué)生的具體情況，中學(xué)生可以歸納推論，也可以由班主任幫助中學(xué)生逐步找到共同點(diǎn)，得出推論。
2)、動(dòng)能的決定因素
實(shí)驗(yàn)步驟一：讓同一個(gè)鋼球在不同位置從斜坡上滾下，觀察鋼球撞擊鐵塊的現(xiàn)象，分析得出的推論。
中學(xué)生在觀察過(guò)程中應(yīng)思考的問(wèn)題：鋼球先后從不同高度滾落的原因； 影響距離說(shuō)明什么；
分析過(guò)程：同一個(gè)鋼球，原位置越高，滾到斜坡上端時(shí)的速度越大動(dòng)能和勢(shì)能的區(qū)別，推動(dòng)鐵塊越遠(yuǎn)，做的功越大，動(dòng)能越大它具有的能量，所以動(dòng)能的大小與物體的運(yùn)動(dòng)速度有關(guān)。
實(shí)驗(yàn)步驟二：觀察鋼球和木球在斜坡上以相同高度滾下并撞擊平面鐵塊的現(xiàn)象，分析實(shí)驗(yàn)推論。
中學(xué)生在觀察過(guò)程中思考的問(wèn)題：鋼球和木球在斜面上從同一高度滾落的原因；
分析過(guò)程：鋼球和木球從相同的斜坡高度滾下，并以相同的速度到達(dá)坡頂，鋼球質(zhì)量較大，將鐵塊推得更遠(yuǎn)，做的功更多，并且有很大的動(dòng)能，所以動(dòng)能還是和物體的質(zhì)量有關(guān)。
綜上所述：物體的動(dòng)能與物體的質(zhì)量和運(yùn)動(dòng)速度有關(guān)。
3. 新講：勢(shì)能
1）力和勢(shì)能概念的構(gòu)建及其大小的決定因素
引導(dǎo)中學(xué)生觀察分析，重錘有做功的能力，所以有能量：重錘高高舉起動(dòng)能和勢(shì)能的區(qū)別，下落時(shí)能把木樁打入地下，對(duì)木樁做功。木樁，所以它有能量，因?yàn)樗梢宰龉Α?稱(chēng)這種能量為重力勢(shì)能。
中學(xué)生列舉重力勢(shì)能的真實(shí)例子。 并結(jié)合實(shí)例分析出物體與地面存在高差，存在重力勢(shì)能（可以讓中學(xué)生知道我們都是以地面為參考來(lái)分析重力勢(shì)能）
中學(xué)生從實(shí)例分析決定重力勢(shì)能大小的因素，結(jié)合實(shí)際現(xiàn)象分析是否存在重力勢(shì)能，比較重力勢(shì)能的大小，重力勢(shì)能的變化。
2)、彈性勢(shì)能概念的構(gòu)建及其大小的決定因素
建議中學(xué)生閱讀并回答問(wèn)題：什么是彈性勢(shì)能； 舉例說(shuō)明具有彈性勢(shì)能的物體可以做功； 分析放松時(shí)做功的壓縮彈簧的例子； 列出并分析彈性勢(shì)能比較和彈性勢(shì)能變化的例子。
4. 新講：機(jī)械能
明確機(jī)械能上動(dòng)能和勢(shì)能的總稱(chēng)及統(tǒng)稱(chēng)的含義：是指動(dòng)能和勢(shì)能都屬于機(jī)械能，即機(jī)械能有兩種表示方式：動(dòng)能和勢(shì)能。勢(shì)能。 一個(gè)物體可以同時(shí)具有動(dòng)能和勢(shì)能。
【排版設(shè)計(jì)】
詢(xún)價(jià)活動(dòng)
[主題] 分析玩具卡車(chē)在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的能量轉(zhuǎn)換
【組織方式】學(xué)生團(tuán)體
【活動(dòng)方案參考】
1、觀察卡車(chē)的傳動(dòng)結(jié)構(gòu)，主發(fā)條上緊時(shí)的情況，主發(fā)條保持時(shí)的情況； 想一想彈性勢(shì)能的大小與做功的關(guān)系。
2. 查看市場(chǎng)或商場(chǎng)中還有哪些發(fā)條卡車(chē)。
3.觀察今天流行的兒童玩具有哪些。
【評(píng)價(jià)】
1. 材料在多個(gè)班級(jí)之間共享。
2.寫(xiě)一篇觀察分析過(guò)程的報(bào)告。
3.針對(duì)網(wǎng)上找到的資料，列出學(xué)習(xí)過(guò)程