第四章 第6节 实验：验证机械能守恒定律(教学设计)2023-2024学年高中物理必修第二册同步核心辅导与测评（教科版）.docx

第四章第6节实验：验证机械能守恒定律(教学设计)2023-2024学年高中物理必修第二册同步核心辅导与测评（教科版）

主备人

备课成员

设计思路

本节课旨在通过实验验证机械能守恒定律，引导学生理解机械能的转化与守恒。课程设计以教科版高中物理必修第二册教材为基础，结合学生实际认知水平，采用问题引导、实验探究、理论分析相结合的方式。首先，通过提出问题激发学生兴趣，然后引导学生进行实验操作，观察现象，最后通过数据分析验证机械能守恒定律。整个教学过程注重培养学生的实验操作能力、观察能力及分析问题的能力。

核心素养目标

培养学生科学探究能力，通过实验操作验证物理定律，提高观察、记录和分析数据的能力；发展物理观念，理解机械能守恒定律在自然界中的普遍性；培养科学态度与责任感，学会安全规范地使用实验器材，严谨对待实验结果。

学情分析

本节课面向的是高中二年级的学生，他们已经具备了一定的物理知识基础，如力学的基本概念和能量守恒的基本理解。在能力方面，学生具备初步的实验操作技能，能够进行简单的物理实验，但实验设计能力和数据分析能力尚待提高。在素质方面，学生具备一定的科学探究精神和合作意识，但有时缺乏深入思考和持续探究的习惯。

学生在行为习惯上，大多数能够遵守课堂纪律，但部分学生在实验操作中可能存在粗心大意、观察不细致等问题。在学习态度上，学生对物理实验通常表现出较高的兴趣，但面对复杂或难度较大的实验内容时，可能会出现畏难情绪。

针对这些特点，本节课的教学设计需要充分考虑到学生的兴趣点和实际操作能力，通过设计难度适中、趣味性强的实验，激发学生的学习动力，同时在实验过程中引导学生细致观察、深入思考，以培养他们的科学探究能力和数据分析能力。此外，教学中应注重培养学生的实验素养，包括安全规范操作、准确记录数据等，以促进他们在物理学科核心素养方面的全面发展。

学具准备

多媒体

课型

新授课

教法学法

讲授法

课时

第一课时

步骤

师生互动设计

二次备课

教学资源准备

1.教材：每人一本《高中物理必修第二册同步核心辅导与测评（教科版）》。

2.辅助材料：收集机械能守恒的相关视频、动画，以及实验数据记录表格。

3.实验器材：准备斜面、小车、光电门、刻度尺、计时器等，确保器材安全可用。

4.教室布置：设置实验操作区，确保每组学生都有足够的操作空间，同时预留数据分析和讨论区域。

教学过程设计

1.导入新课（5分钟）

目标：引起学生对机械能守恒定律的兴趣，激发其探索欲望。

过程：

开场提问：“同学们，你们知道什么是机械能吗？它在我们的生活中有什么重要作用？”

展示一些关于机械能守恒的图片或视频片段，如过山车、摆锤等，让学生初步感受机械能守恒的现象。

简短介绍机械能守恒定律的基本概念和重要性，为接下来的学习打下基础。

2.机械能守恒定律基础知识讲解（10分钟）

目标：让学生了解机械能守恒定律的基本概念、组成部分和原理。

过程：

讲解机械能守恒定律的定义，包括动能和势能的相互转化。

详细介绍机械能守恒定律的组成部分或功能，使用图表或示意图帮助学生理解。

3.机械能守恒定律案例分析（20分钟）

目标：通过具体案例，让学生深入了解机械能守恒定律的特性和重要性。

过程：

选择几个典型的机械能守恒案例进行分析，如自由落体、弹簧振子等。

详细介绍每个案例的背景、特点和意义，让学生全面了解机械能守恒定律的多样性或复杂性。

引导学生思考这些案例对实际生活或学习的影响，以及如何应用机械能守恒定律解决实际问题。

小组讨论：让学生分组讨论机械能守恒定律在实际应用中的创新性想法或建议。

4.学生小组讨论（10分钟）

目标：培养学生的合作能力和解决问题的能力。

过程：

将学生分成若干小组，每组选择一个与机械能守恒定律相关的主题进行深入讨论。

小组内讨论该主题的现状、挑战以及可能的解决方案。

每组选出一名代表，准备向全班展示讨论成果。

5.课堂展示与点评（15分钟）

目标：锻炼学生的表达能力，同时加深全班对机械能守恒定律的认识和理解。

过程：

各组代表依次上台展示讨论成果，包括主题的现状、挑战及解决方案。

其他学生和教师对展示内容进行提问和点评，促进互动交流。

教师总结各组的亮点和不足，并提出进一步的建议和改进方向。

6.实验探究：验证机械能守恒定律（20分钟）

目标：通过实验验证机械能守恒定律，培养学生的实验操作和数据分析能力。

过程：

分步讲解实验目的、原理和操作步骤。

引导学生进行实验操作，观察并记录实验数据。

组织学生分析实验数据，探讨实验结果与机械能守恒定律的关系。

7.课堂小结（5分钟）

目标：回顾本节课的主要内容，强调机械能守恒定律的重要性和意义。

过程：

简要回顾本节课的学习内容，包括机械能守恒定律的基本概念、案例分析、实验探究