探究動能大小實驗中的幾點建議

【實驗教學目標】

1.知識與技能：

知道動能的大小與物體的質量m和運動速度v有關，并能解釋生活中簡單的相關現象。

2.過程與方法：

（1）經歷自主設計“探究影響動能大小的因素”的實驗過程，提高科學探究能力。

（2）能夠運用轉化法、控制變量法來進行研究，在實驗中提高探究的目的性、針對性。

3.情感、態度與價值觀：

（1）增強學生熱愛科學、提高自身能力去追求科學的學習熱情。重視學生對物理規律的客觀性、普遍性和科學性的認識。

（2）讓學生經歷探究活動，體驗成功的喜悅，培養嚴謹的科學

態度。

【實驗內容】

1.名稱：探究影響動能大小的因素。

2.器材：斜面、小車、木塊、砝碼。

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【教學設計思路】

1.重點：了解動能及相關因素；能用控制變量法設計實驗。

2.難點：如何利用斜面控制小車到達水平面時的速度。

3.實驗的作用：學生通過“探究影響動能大小的因素”實驗，能夠運用轉化法以及控制變量法對“質量m”和“速度v”分別進行實驗設計，在探究與思考的過程中，發現“斜面”這個“幫手”解決速度控制問題，分組動手做實驗，在實驗中體驗科學探究的樂趣，提高了追求科學的熱情，最終通過合作得到“動能大小與物體質量m、物體速度v這兩個因素有關”的結論，分享了成功的喜悅。

4.教學策略：講授法、合作實驗探究法、小組討論學習法。

5.實驗類型：分組實驗（兩人一組）。

【實驗過程】

一、創設情境，提出問題

展示圖片：子彈打穿雞蛋、錘子把釘子釘入木板。

教師提問：子彈和錘子，誰的動能大？

學生猜想1：子彈動能大，子彈能打穿木板，錘子不行。

學生猜想2：也許錘子動能大，錘子比子彈重得多，也能把雞蛋打碎。

教師提問：如何比較動能大小？你能提出什么問題？

學生：讓運動的物體做功就能比較出動能大小，動能大小與什么因素有關呢？

二、循循善誘，啟發思考

教師追問（出示小車）：小車能做功嗎？你能演示一下嗎？

教師追問：如何判斷小車具有的動能大？

學生：木塊被撞的遠表明小車具有的動能大。

教師說明：通過小車被撞距離遠近判斷動能大小，我們將看不見的動能用看得到的距離反映出來，這種方法叫做轉化法。

三、聯系生活，提出猜想

教師：我們先來觀察高速公路上的“限速牌120、100、80”，分別對哪些車限速？

學生：“120”是小汽車的限速，“80”是大貨車的限速。

教師：什么樣的車造成的車禍比較嚴重？

學生：質量大的，速度快的車。

教師：那你們猜猜動能大小與哪些因素有關。

學生猜想：動能大小與物體質量、速度有關。

四、制訂計劃、設計實驗

教師提問：用什么實驗方法能夠科學地證明動能與物體質量、速度的關系呢？

學生：控制變量法。

教師追問：如何控制變量。

學生：探究動能大小與物體質量的關系時，改變質量，控制速度不變：探究動能大小與物體速度的關系時，改變速度，控制質量不變。

教師追問：探究動能大小與物體質量的關系時，如何改變質量，如何準確地控制速度不變。

學生：可以在小車上增加砝碼改變質量，速度可以利用斜面

控制。

教師問：你怎么想到用斜面控制速度的？

學生：八年級學習“摩擦力”一課時運用過斜面。

教師：非常好，對知識學習的很扎實，那么再回憶一下，如何利用斜面控制速度不變呢？

學生：將小車放在斜面同一高度出，由靜止下滑，小車到達水平面的速度相同。

教師：我們現在解決了第一個實驗的設計，那么當我探究動能大小與物體速度時，控制質量不變很簡單，用同一小車即可，如何改變速度呢？

學生1：改變斜面的傾角，傾角越大，到達水平面的速度越快。

學生2：讓小車從斜面不同高度下滑，高度越高到達水平面的速度越大。

教師：兩種方法都可行嗎？哪種方法更好？為什么？

學生：都可行，第二種方法更好，因為更方便。

教師：現在我們攻克了實驗設計的難題，下面我們就利用桌上的器材開始我們的探究之旅吧。

五、進行實驗、收集證據

學生進行實驗，教師巡回指導，指出實驗中的問題。

六、評估、交流與合作

回想實驗過程，有沒有操作失誤的地方？你的實驗數據可靠嗎？

七、得出結論，解釋生活

結論：動能的大小與物體的質量m、速度v有關。質量一定時，速度越大，動能越大；速度一定時，質量越大，動能越大。

解釋生活的相關現象：

1.操場上飛來的足球可以用腳踢，而飛來的鉛球卻唯恐避之不及。

2.高速行駛的汽車在車禍中造成的損害要更大。

【說明】

“探究影響動能大小的因素”是九上物理的重要實驗。學生在八年級物理的學習過程中，已經多次接觸了轉化法、控制變量法，且在“摩擦力”的學習中了解了“斜面”這一工具的作用和用法?！疤骄縿幽堋睂嶒灒o了學生一個機會，一個充分糅合、提煉、運用已學知識的機會，所以這節課啟發引導比灌輸講授更重要。只要調動學生學習的熱情，學生完全能夠通過對以往知識經驗的回憶和應用“自己給自己上課”，而教師只要做一個引導者、欣賞者、鼓勵者。

例如：在“提出問題”環節，教師只是給學生提供一個情境，提出“子彈和錘子，誰的動能大？”這一問題，而把指向明確的問題“動能大小與什么因素有關？”留給學生提出。

再如：“提出猜想”環節，教師也只用“限速牌”“什么樣的車造成的車禍嚴重”，一個圖片、一個學生都有生活經驗的問題，讓學生順利地進入了“動能大小與質量、速度有關”的猜想上。還如，實驗中引入了“斜面”，教師沒有死搬硬套，直接告訴學生如何利用斜面控制速度、斜面在實驗中的作用，而是問學生怎么控制速度，讓學生回憶在學習摩擦力時的經驗，這樣，學生完全可以自己解決這個問題。學生通過回憶再復述，加深了“斜面是用來控制小車到達水平面速度”的理解，又很好地解決了學生的一個常見誤區：“這個實驗用到了斜面，是在探究動能與高度的關系?！?/p>

由于整個實驗的提出問題、提出猜想、設計實驗都是以學生為主體、學生自己的思考為主線開展起來的，所以學生在探究活動中的收獲很多：培養了學生的邏輯思維能力，提高了學生的動手能力，又一次深深體會到了科學探究方法對解決問題的重要性，能運用科學規律去解釋生活中的現象，提高學生對物理學科的學習熱情，學生迸發出了強烈的探究激情。

本作品是九年級物理上“動能 勢能 機械能”課堂教學中關于“探究影響動能大小因素”的實驗教學設計片段。針對這個實驗，設計采用了教師引導、師生互動、生生互助、小組合作實驗等方法，把提問問題、提出猜想、設計實驗、動手實驗、交流總結這些環節都交給了學生，教師通過引導性的圖片、視頻、提問等方式，幫助學生回憶已學知識、方法，讓學生一步步自主解決出現的新問題，給予學生充分展示智慧的時間。整個實驗在教師的啟發，學生的智慧在相互碰撞中徐徐展開，有條不紊，激發了學生對科學探究的熱情。

？誗編輯 溫雪蓮