《追寻守恒量》教学设计
一、学习任务分析
1．教材的地位和作用
在物理学中，能量并不是由功定义的。能量的概念是在人类追寻“运动中的守恒量是什么”的过程中发展起来的。能量概念之所以重要，就是因为它是一个守恒量。守恒关系是自然中十分重要的关系，从中学开始加强学生对守恒关系的认识是有益的，因为它是极为重要的研究方向。根据这种认识，所以本节从追寻守恒量出发引入能量概念，为能量学习奠定了基础并把这种物理思想渗透在能量学习的全过程。
2．学习的主要任务
“追寻守恒量”一节，主要是使学生了解守恒思想的重要性。学生在学习本节课前已经学习了能量的有关知识，在过去的教学中，是先学习能量的概念，而后研究一两个具体问题，发现动能与势能之和在某些过程中不变，由此引出机械能守恒定律。“机械能守恒”这个词学生并不陌生，但是让学生说出自己对它的认识又不是一件容易的事。在物理学的发展过程中，能量的概念几乎是与人类对能量守恒的认识同步发展起来的，能量的概念之所以重要，就是因为它是个守恒量。守恒关系是自然界中十分重要的一类关系，通过本节的学习加强对守恒关系的认识，重要是物理学的思想和方法的学习。
3．教学重点和难点
（1）教学重点
理解动能、势能的含义。
（2）教学难点
在动能和势能转化的过程中体会能量守恒。
二、教学目标
1．知识与技能
(1)理解能量及动能、势能的概念与意义；
(2)了解守恒思想的重要性，守恒关系是自然界中十分重要的关系；
(3)通过具体的事例使学生对守恒观念有初步的认识。
2．过程与方法
(1)重温一次伽利略的斜面实验，启发大家对守恒思想的认识；
(2)利用自制教具(如单摆、滚摆)的演示，帮助同学们建立能量守恒的观念。
3．情感、态度与价值观
通过动能、势能间的相互转化来研究生活中的物体的运动，培养热爱生活的情趣。
三、教学方法
在课堂中通过教师启发、引导，学生自主阅读、思考，讨论、交流学习成果。调动学生学习的积极性，提高学生课堂学习的效率，培养学生的协作精神。
四、教学器材
单摆（滚摆）、视频材料、多媒体课件等。
五、教学步骤
（一）创设情境，引入新课
教师活动
学生活动
提出问题：在一个大热天，小强和小明呆在小强家里玩游戏，两人热得是满头大汗，可小强家里没有空调，怎么办呢？最后还是小明反应快，他对小强说：“你家不是有冰箱吗，咱们把冰箱的门开着，不就可以降温了吗！”于是，他们把门窗关好，把冰箱门开着，他们能达到预期的效果吗？
播放能量转化的资料，让学生观看后思考：有哪些能量发生了转化？
3．指导学生列举生活中能量转化的例子，让学生初步体会“能量”在人类生活中的重要性。
4．总结点评学生的发言情况，引出课题。
1．积极思考，讨论，学生代表发言，其他同学补充。
2．观看资料，进行思考。
2．列举实例。在各自独立思考的基础上相互交流。
（二）通过常见的实例，说明能量是一个守恒量
教师活动
学生活动
1．引导学生回忆能量转化的一些现象。
2．让一位学生大声朗读教材开头费恩曼的话，让学生体会能量守恒定律的重要性。
3．课件展示“伽利略斜面实验”，通过动画展示，让学生感受到“有某一量是守恒的”。
4．教师指导学生总结，得出“能量”的概念。
5．引导学生阅读教材，并用能量的观点，解释“小球”释放后为什么会重新回到原来的高度。
6．解释：当小球在斜面1上向下滚时，重力沿斜面向下的分力使小球做加速运动，小球的速度越来越大；当小球滚上斜面2时，重力沿斜面向下的分力使小球做减速运动，小球的速度越来越小。但从动力学的角度不能解释小球为什么会到达与斜面1上等高的地方，不会高也不会低。事实上，这一特点说明小球在运动的过程中，有一个量是不变的，即守恒的。这个量就是能量或能。
7．提出问题：如果不采用能量的概念，用我们以前的语言能否解释这个实验？这种描述具有什么局限？
1．回忆并说出前面的一些能量转化的现象。如：生活中的摩擦生热；水电站发电；电动机带动水泵，等等。
2．大声朗读费恩曼的话。
3．阅读本节第四自然段。
（三）动能、势能的概念（从实际例子中引出概念）
教师活动
学生活动
课件展示滑雪运动员从高处滑下来的“势能和动能的相互转化”例子，通过动画展示，建立势能和动能的概念，并让学生感受到“势能和动能”是可以转化的，但总和是不变的。
做演示实验：把绳烧断，让压缩的弹簧放松把上面的砝码举起，说明压缩的弹簧具有能量。
在师生相互交流的基础上归纳总结出动能势能的概念。
演示滚摆实验。
针对学生的回答进行点评。
播放一段古代的战争场景，比如秦军的箭阵录像。让学生认识到：国家之间的竞争实质上就是科学技术的竞争。
认真观看课件演示，用心体会，并发表见解。
思考老师的问题，讨论后学生代表发言。
阅读P3第三自然段。
领会动能、势能的概念。
分析滚摆上升和下降过程中的能量转化，并思考：滚摆为什么上升高度会越来越小？
进一步讨论：“伽利略斜面实验”小球要达到与斜面1等高的地方，必须满足什么条件？
感受到：不论古今科学技术的发展，都对社会生产和生活产生了巨大而深远的影响。
（四）巩固练习，评估，交流，小结
教师活动
学生活动
引导学生回顾本节学习内容，组织学生在相互交流的基础上小结。
指导学生完成课后练习。
对本节学习情况进行积极评价。
按要求回顾本节内容；相互间交流、讨论，进行小结。
在老师的指导下完成练习。
体会学习物理的乐趣。
六、板书设计
5．1追寻守恒量
1．能量：能量是一个守恒量，而且它有不同的表现形式。
2．势能：相互作用的物体凭借其位置而具有的能量。
（1）重力势能：其大小与物体所处高度和物体质量有关。
（2）弹性势能：其大小与弹簧的形变量的大小有关。
3．动能：物体由于运动而具有的能量，其大小与物体的质量和运动速度大小有关。
4．动能和势能可以相互转化，且总能量保持不变。
5．机械能可以和其他形式的能相互转化，总能量保持不变。
七、本设计主要特点
本节课教学设计注重学生学习过程的亲身感受，体现了“自主性学习”和“探究性学习”的教学思想。其主要特点是：
1．结合生活实例，创设物理情景，启发引导学生，帮助学生建立形象直观的认识，提高课堂教学和学习的效率。
2．在学法上突出学生自主发现问题，开展合作交流，引导分析总结等以学生为主体的特点。尤其关注课堂教学过程中学生个体差异产生新的教学资源并较好地进行利用，运用评价手段不断引导学生学习，较好地将新课程理念结合于教学实际中。
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