小学探究教案

时间:2025-01-07 08:36:57 机械/重工/工业自动化 我要投稿
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小学探究教案

  在教学工作者开展教学活动前,常常要写一份优秀的教案,借助教案可以让教学工作更科学化。那么优秀的教案是什么样的呢?以下是小编收集整理的小学探究教案,欢迎阅读,希望大家能够喜欢。

小学探究教案

  教学内容

  高一《物理》第一册第七章第六节“机械能守恒定律”。

  教学过程

  一、创设情境,提出问题

  这是一节多媒体辅助教学课。教师首先让学生观看两个实际的动画演示:

  1、打桩机重锤下落的情况。

  2、公园里“过山车”翻滚的镜头。(加上配音,使学生很快进入了学习的状态,让演示镜头定格到两个静止的抽象的画面,如下图所示。)(忽视摩擦和空气阻力作用)提出本节课要探究的两个问题:(用投影仪投影出来)

  问题一:

  (1)重锤在自由下落过程中有哪些力做功?(任选A、B两个位置)。

  (2)减少的重力势能转化成了什么能量,动能增加了多少?

  (3)根据重力做功与重力势能的关系以及动能定理可以得出什么结论?

  问题二:

  (1)为了确保“过山车”安全翻滚,至少要满足什么条件?(忽视摩擦阻力)

  (2)假设你是“过山车”的设计者,设计中应考虑哪些主要因素?

  问题一是属于利用旧知识迁移推导机械能守恒定律的问题;问题二是利用学到的新知识分析解决实际问题。由于问题来源于生活实际,一下子激发了学生学习的欲望和兴趣,马上就有学生议论开了。

  二、学生自学,分组进行探究

  学生按学习小组(4~6人为一组),先看书自学,然后对教师提出的两个问题展开了热烈的讨论,并要求把自己小组的探究的结果和思路记录下来,用于同组间互相交流。教师一边巡查,一边加入到同学们的讨论中。这一过程大约用了10分钟左右,就有小组的同学迫不及待地要发表自己小组的意见了。

  三、展示小组探究的成果,再次探究和实证

  (一)问题一的探究学习活动

  师:重锤在下落过程中只有重力做功吗?

  生:只有重力做功。

  师:为什么?

  生:重锤是受重力自由下落,忽略空气阻力。

  师:第二个问题,重力势能变化了多少?

  生:ΔEp=mgh2—mgh1。

  师:重力势能变化跟重力做功有什么关系?请其他同学补充。

  生:WG=—ΔEp,WG=mgh1—mgh2

  师:注意这里是h1在前,h2在后。第三个问题,减少的重力势能转化成了什么能量?哪个小组回答?

  生:转化成了动能。

  师:为什么?

  生:重锤下落时速度越来越大,高度越来越小。

  (通过这样把知识设计为程序式的问题,由学生自学,很顺利地把机械能守恒定律推导出来了。把学生自学与教师作用结合起来,补充了教材“文本”显现方式的不足。)

  (二)问题二的探究学习活动

  师:哪个小组把你们小组探究解决的方法交上来展现给同学们看?

  (很快有几个组的同学都举起手。教师指定一个组,引导学生用实物投影仪,投影到幕上:。)

  师:请问这个小组同学,你们是怎样思考的?给同学们讲讲。

  生:过山车要安全翻滚通过圆的最高点时要满足两个条件。一是机械能守恒,二要做匀速圆周运动条件。

  师:其他小组同学是不是这样考虑的?这个推导对吗?请其他同学补充。

  生:第二个式子错了,应该是N+mg=mv2/r。

  师:刚才小组同学为什么会错?

  生:过山车是在内则轨道翻滚而不是在外侧轨道翻滚。

  师:至少要满足什么条件是什么意思?

  生:在最高点速度最小,N=0。

  师:从上面两个式子可以推导出,对吗?

  生:实际上有摩擦阻力。(接着教师用动画演示过山车翻滚时要满足的条件,加强学生对问题真实情况了解。)

  师:如果你是过山车设计者应考虑哪些主要因素?是否把车拖得既高、刺激,又安全?(台下学生七嘴八舌议论开了,教师也参加到学生讨论中去,过了约5分钟时间。教师组织学生对问题进行深入探究。)

  师:第一个要考虑主要因素是什么?

  生:......

  师:过山车在下落翻滚时有哪些能量转化?

  生:有一部分能量转化成热能,摩擦力要做功。

  生:h太大,把车拖上去要消耗过多能量。

  师:对,还要考虑什么问题?

  生:h太大,v增大,N也增大,对车的材料质量要求更高,可能会增加成本。

  师:对,这位学生有一定的经济头脑,作为设计者,一定要考虑这些因素,还要考虑哪些因素?

  生:h太大,车翻滚后要停下来就更困难,也要消耗能量。

  生:h太大,翻滚时v太大,可能很多人不敢乘坐,反而减少了收入。

  师:h不能太大,那要多少才恰当?还要考虑哪些条件?(学生又在下面按小组再进行深入的探究。学生约讨论了3分钟后。)

  生:还要具体计算出摩擦力所做的功为多少,才能确定h的大小。

  师:怎样计算摩擦力做功为多少,要知道哪些条件?

  生:是滑动摩擦力,Wf=fscosθ,f=μN=μmgcosθ(如图3示),θ为斜面的倾角。

  师:那翻滚圆周时又怎样计算摩擦力所做的功?这里f是一个什么量?

  生:是一个变力。

  师:变力做功怎么计算?(学生一时茫然,学生又在下面开始讨论。)

  生:前面阅读材料讲过计算变力做功的知识,在课本第137页就有介绍,如图4所示,AB小段、CD小段的功可以用fscosα计算功,然后把各个小段所做的功加起来,就可以算出整个过程所做的功。

  生:这里介绍的是一种解决问题的思维方法。实际上f是不确定,还是不能计算。

  师:同学们再想想,还有什么办法可以计算变力做的功?

  生:我到黑板说明一下我的想法。看大家是否同意。(学生鼓掌欢迎)

  该生计算方法如下:如图5,只要想办法测量出翻滚车直接滑下最低端时的速度v1和经过翻滚第二次到达最低端时的速度v2,根据动能定理,可以计算摩擦力翻滚时所做的功。

  师:课本上介绍的方法是直接测量,这位同学想的方法是间接测量,关键是v1、v2怎样测量?

  生:高速路上汽车的速度又是怎样测量的?

  师:对,这位同学认真开动了脑筋,v1、v2的测量,课后同学们可以查有关资料再作进一步的探究。

  师:,r等于多少?你是设计者,不给出具体的数字,怎样设计?(学生一下子都笑了)

  生:r不是题目给出的已知条件吗?

  师:你是设计者要谁告诉你r等于多少呢?(同学们平时总喜欢解决书本的问题,到了要解决实际的问题,一下子思维还转不过弯来。)

  生:r太小不够刺激,r太大的话,h也要大,要怎样才合适?我们不知道从哪些知识去考虑。

  (教师用动画演示过山车实际翻滚的画面,让学生观察r的大小情况。)

  生:h一定大于2r。

  另一组学生回答:“我们小组观察画面大约为h—2r=h/3。(教师再把画面倒回来。让学生再观察,确实有这样的结果。)

  师:r是多大还是没有解决,小组再观察。

  生:我们认为r大小不是惟一的,可能只要满足h—2r=h/3就可以。

  生:r大小由h决定。

  生:h大小主要考虑到达最底端时的速度v,h太大、v太大不安全;h太小,不刺激,达不到效果。

  生:关键确定v多大为合适。这是解决问题的关键。

  师:怎样的速度,人才可以感到既刺激又能承受呢?这方面的知识是我们物理学以外的知识。我也没有这方面的资料,请同学们课后,通过其他途径,再查找这方面的资料,从而确定r多大时才合适。

  四、训练与反思

  1、知识反思(略)。

  2、训练反馈。教师共提供了5道有关机械能守恒定律的练习题,通过课堂训练和反馈,学生完成情况良好。

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