《14有趣的碰碰球》教學(xué)設(shè)計-2023-2024學(xué)年科學(xué)六年級下冊青島版

《14有趣的碰碰球》教學(xué)設(shè)計-2023-2024學(xué)年科學(xué)六年級下冊青島版學(xué)校授課教師課時授課班級授課地點教具設(shè)計意圖本節(jié)課通過《14有趣的碰碰球》這一活動，旨在讓學(xué)生在觀察、實驗、討論中，了解碰撞現(xiàn)象的基本原理，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力和團隊合作精神，同時激發(fā)學(xué)生對科學(xué)學(xué)習(xí)的興趣。教學(xué)內(nèi)容與青島版六年級下冊科學(xué)教材緊密相連，符合學(xué)生認知水平和教學(xué)實際。核心素養(yǎng)目標(biāo)培養(yǎng)學(xué)生觀察能力、實驗操作技能、科學(xué)思維和科學(xué)探究精神；增強對科學(xué)現(xiàn)象的質(zhì)疑和探究欲望；提升團隊合作和溝通能力；提高科學(xué)知識的應(yīng)用和遷移能力。學(xué)習(xí)者分析1.學(xué)生已經(jīng)掌握了哪些相關(guān)知識：六年級學(xué)生已經(jīng)具備一定的科學(xué)知識和實驗操作基礎(chǔ)，對簡單的物理現(xiàn)象和規(guī)律有一定的了解，如重力、摩擦力等，能夠進行基本的觀察和記錄。

2.學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、能力和學(xué)習(xí)風(fēng)格：學(xué)生對新奇現(xiàn)象和動手操作通常表現(xiàn)出較高的興趣，具備較強的動手能力和觀察力。學(xué)習(xí)風(fēng)格上，部分學(xué)生偏好通過實驗和直觀演示來學(xué)習(xí)，而另一部分學(xué)生可能更傾向于通過理論分析和計算來理解概念。

3.學(xué)生可能遇到的困難和挑戰(zhàn)：在探究碰撞現(xiàn)象時，學(xué)生可能難以理解碰撞力的概念和作用，以及如何將理論應(yīng)用到實際觀察中。此外，學(xué)生在實驗設(shè)計和數(shù)據(jù)分析時可能遇到操作不當(dāng)、記錄不準(zhǔn)確等問題，需要教師引導(dǎo)和糾正。教學(xué)資源-硬件資源：碰碰球?qū)嶒炑b置、計時器、測量尺、安全眼鏡

-軟件資源：科學(xué)實驗記錄表、實驗指導(dǎo)手冊

-課程平臺：學(xué)校內(nèi)部教學(xué)平臺

-信息化資源：相關(guān)科學(xué)實驗視頻、在線科學(xué)教育網(wǎng)站

-教學(xué)手段：實物演示、小組討論、實驗報告撰寫教學(xué)實施過程1.課前自主探索

教師活動：

-發(fā)布預(yù)習(xí)任務(wù)：通過在線平臺或班級微信群，發(fā)布預(yù)習(xí)資料（如PPT、視頻、文檔等），明確預(yù)習(xí)目標(biāo)和要求。

-設(shè)計預(yù)習(xí)問題：圍繞“碰撞現(xiàn)象的原理”，設(shè)計一系列具有啟發(fā)性和探究性的問題，如“碰撞前后物體的運動狀態(tài)有何變化？”、“影響碰撞力大小的因素有哪些？”等。

-監(jiān)控預(yù)習(xí)進度：利用平臺功能或?qū)W生反饋，監(jiān)控學(xué)生的預(yù)習(xí)進度，確保預(yù)習(xí)效果。

學(xué)生活動：

-自主閱讀預(yù)習(xí)資料：按照預(yù)習(xí)要求，自主閱讀預(yù)習(xí)資料，理解碰撞現(xiàn)象的基本原理。

-思考預(yù)習(xí)問題：針對預(yù)習(xí)問題，進行獨立思考，記錄自己的理解和疑問。

-提交預(yù)習(xí)成果：將預(yù)習(xí)成果（如筆記、思維導(dǎo)圖、問題等）提交至平臺或老師處。

教學(xué)方法/手段/資源：

-自主學(xué)習(xí)法：引導(dǎo)學(xué)生自主思考，培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)能力。

-信息技術(shù)手段：利用在線平臺、微信群等，實現(xiàn)預(yù)習(xí)資源的共享和監(jiān)控。

作用與目的：

-幫助學(xué)生提前了解碰撞現(xiàn)象的原理，為課堂學(xué)習(xí)做好準(zhǔn)備。

-培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和獨立思考能力。

2.課中強化技能

教師活動：

-導(dǎo)入新課：通過實驗演示（如用碰碰球展示碰撞現(xiàn)象），引出“有趣的碰碰球”課題，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

-講解知識點：詳細講解碰撞力的概念、作用以及影響因素，結(jié)合實例如彈性碰撞和非彈性碰撞。

-組織課堂活動：設(shè)計小組實驗，讓學(xué)生通過實際操作觀察碰撞現(xiàn)象，記錄數(shù)據(jù)，分析結(jié)果。

學(xué)生活動：

-聽講并思考：認真聽講，積極思考老師提出的問題。

-參與課堂活動：積極參與小組實驗，體驗碰撞現(xiàn)象，記錄實驗數(shù)據(jù)。

-提問與討論：針對實驗中的疑問或觀察到的現(xiàn)象，勇敢提問并參與討論。

教學(xué)方法/手段/資源：

-講授法：通過詳細講解，幫助學(xué)生理解碰撞力的概念和作用。

-實踐活動法：設(shè)計實踐活動，讓學(xué)生在實踐中掌握碰撞現(xiàn)象的觀察和分析方法。

-合作學(xué)習(xí)法：通過小組討論等活動，培養(yǎng)學(xué)生的團隊合作意識和溝通能力。

作用與目的：

-幫助學(xué)生深入理解碰撞現(xiàn)象的原理，掌握實驗觀察和分析技能。

-通過實踐活動，培養(yǎng)學(xué)生的動手能力和解決問題的能力。

-通過合作學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生的團隊合作意識和溝通能力。

3.課后拓展應(yīng)用

教師活動：

-布置作業(yè)：布置設(shè)計碰撞實驗的作業(yè)，要求學(xué)生設(shè)計實驗方案，預(yù)測實驗結(jié)果。

-提供拓展資源：提供與碰撞現(xiàn)象相關(guān)的拓展資源，如科學(xué)雜志、在線實驗視頻等。

學(xué)生活動：

-完成作業(yè)：認真完成老師布置的作業(yè)，設(shè)計實驗方案，進行實驗預(yù)測。

-拓展學(xué)習(xí)：利用老師提供的拓展資源，進行進一步的學(xué)習(xí)和思考。

-反思總結(jié)：對自己的實驗設(shè)計和結(jié)果進行反思和總結(jié)，提出改進建議。

教學(xué)方法/手段/資源：

-自主學(xué)習(xí)法：引導(dǎo)學(xué)生自主完成作業(yè)和拓展學(xué)習(xí)。

-反思總結(jié)法：引導(dǎo)學(xué)生對自己的學(xué)習(xí)過程和成果進行反思和總結(jié)。

作用與目的：

-鞏固學(xué)生在課堂上學(xué)到的碰撞現(xiàn)象的知識和技能。

-通過拓展學(xué)習(xí)，拓寬學(xué)生的知識視野和思維方式。

-通過反思總結(jié)，幫助學(xué)生發(fā)現(xiàn)自己的不足并提出改進建議，促進自我提升。知識點梳理1.碰撞現(xiàn)象的定義與分類

-碰撞現(xiàn)象是指物體之間因相互接觸而發(fā)生的力的作用。

-碰撞現(xiàn)象分為彈性碰撞和非彈性碰撞。

-彈性碰撞：碰撞過程中物體動能守恒，無能量損失。

-非彈性碰撞：碰撞過程中物體動能轉(zhuǎn)化為其他形式的能量，有能量損失。

2.碰撞力的特點與作用

-碰撞力是物體在碰撞過程中產(chǎn)生的作用力。

-碰撞力的特點：瞬間產(chǎn)生、方向垂直于碰撞面、大小與碰撞速度、物體質(zhì)量等因素有關(guān)。

-碰撞力的作用：改變物體的運動狀態(tài)，使物體產(chǎn)生加速度。

3.碰撞力的計算方法

-利用牛頓第二定律F=ma，計算碰撞力的大小。

-考慮碰撞過程中物體的動能守恒，結(jié)合動量守恒定律，求解碰撞力。

4.碰撞現(xiàn)象的實驗探究

-實驗一：觀察彈性碰撞與非彈性碰撞的區(qū)別，分析碰撞前后物體動能的變化。

-實驗二：探究碰撞力與碰撞速度、物體質(zhì)量的關(guān)系，驗證牛頓第二定律。

-實驗三：設(shè)計碰撞實驗，觀察碰撞過程中物體的運動狀態(tài)變化，分析碰撞力作用效果。

5.碰撞現(xiàn)象在實際生活中的應(yīng)用

-安全氣囊：利用碰撞現(xiàn)象，在車輛碰撞時迅速充氣，減少乘員受傷。

-橡皮筋：利用彈性碰撞，將橡皮筋固定在物體上，實現(xiàn)物體的穩(wěn)定。

-鋼筋混凝土：利用非彈性碰撞，提高建筑物的抗震性能。

6.碰撞現(xiàn)象與物理知識的關(guān)系

-碰撞現(xiàn)象與牛頓三大定律密切相關(guān)。

-碰撞現(xiàn)象是能量守恒定律在宏觀物體上的體現(xiàn)。

-碰撞現(xiàn)象是動量守恒定律在實際生活中的應(yīng)用。

7.碰撞現(xiàn)象的教育價值

-培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力和實驗操作技能。

-培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維和創(chuàng)新能力。

-增強學(xué)生對物理現(xiàn)象的認識，提高科學(xué)素養(yǎng)。

8.碰撞現(xiàn)象的局限性

-實驗條件受限，難以實現(xiàn)理想的碰撞實驗。

-碰撞過程中，物體間可能存在摩擦力，影響實驗結(jié)果。

-碰撞現(xiàn)象在實際生活中的應(yīng)用，受到多種因素的影響。內(nèi)容邏輯關(guān)系①碰撞現(xiàn)象的定義與分類

-重點知識點：碰撞現(xiàn)象、彈性碰撞、非彈性碰撞

-重點詞句：物體之間因相互接觸而發(fā)生的力的作用、動能守恒、能量損失

②碰撞力的特點與作用

-重點知識點：碰撞力、瞬間產(chǎn)生、垂直于碰撞面、牛頓第二定律

-重點詞句：物體在碰撞過程中產(chǎn)生的作用力、方向垂直于碰撞面、F=ma

③碰撞力的計算方法

-重點知識點：牛頓第二定律、動能守恒定律、動量守恒定律

-重點詞句：利用牛頓第二定律計算碰撞力大小、動能守恒、動量守恒定律求解碰撞力

④碰撞現(xiàn)象的實驗探究

-重點知識點：實驗設(shè)計、數(shù)據(jù)記錄、結(jié)果分析

-重點詞句：觀察碰撞現(xiàn)象、記錄實驗數(shù)據(jù)、分析結(jié)果

⑤碰撞現(xiàn)象在實際生活中的應(yīng)用

-重點知識點：安全氣囊、橡皮筋、鋼筋混凝土

-重點詞句：利用碰撞現(xiàn)象減少乘員受傷、將橡皮筋固定在物體上、提高建筑物的抗震性能

⑥碰撞現(xiàn)象與物理知識的關(guān)系

-重點知識點：牛頓三大定律、能量守恒定律、動量守恒定律

-重點詞句：與牛頓三大定律密切相關(guān)、能量守恒定律在宏觀物體上的體現(xiàn)、動量守恒定律在實際生活中的應(yīng)用

⑦碰撞現(xiàn)象的教育價值

-重點知識點：觀察能力、實驗操作技能、科學(xué)思維、創(chuàng)新能力

-重點詞句：培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力和實驗操作技能、提高科學(xué)素養(yǎng)

⑧碰撞現(xiàn)象的局限性

-重點知識點：實驗條件、摩擦力、實際應(yīng)用

-重點詞句：實驗條件受限、物體間可能存在摩擦力、受到多種因素的影響課后作業(yè)1.實驗設(shè)計題

-設(shè)計一個實驗，探究彈性碰撞和非彈性碰撞的區(qū)別。請列出實驗步驟、所需材料和預(yù)期結(jié)果。

-實驗步驟：使用兩個相同的球體，一個為彈性球，另一個為非彈性球。在光滑水平面上，讓兩個球體以相同的速度相向而行，觀察碰撞后的運動狀態(tài)。

-所需材料：彈性球、非彈性球、光滑水平面、計時器

-預(yù)期結(jié)果：彈性球碰撞后，速度和方向基本不變；非彈性球碰撞后，速度減小，方向改變。

2.碰撞力計算題

-一輛質(zhì)量為500kg的汽車以10m/s的速度與一輛質(zhì)量為1000kg的靜止汽車發(fā)生碰撞。求碰撞力的大?。僭O(shè)碰撞過程中動量守恒）。

-解答：根據(jù)動量守恒定律，m1v1=m2v2，其中m1=500kg，v1=10m/s，m2=1000kg，v2=0。解得v2=(m1v1)/m2=(500kg*10m/s)/1000kg=5m/s。碰撞力F=m2v2/t，其中t為碰撞時間。假設(shè)碰撞時間極短，t趨近于0，則F趨近于無窮大。

3.能量轉(zhuǎn)化題

-一顆質(zhì)量為0.1kg的鋼球從10m高處自由落下，碰撞到地面后彈起高度為2m。求碰撞過程中損失的機械能。

-解答：初始機械能Ei=mgh=0.1kg*9.8m/s^2*10m=9.8J。碰撞后的機械能Ef=1/2*m*v^2，其中v為碰撞后的速度。由機械能守恒定律，Ei=Ef+損失的機械能。碰撞后，Ef=mgh'=0.1kg*9.8m/s^2*2m=1.96J。損失的機械能ΔE=Ei-Ef=9.8J-1.96J=7.84J。

4.動量守恒應(yīng)用題

-兩個質(zhì)量分別為m1和m2的物體在水平面上發(fā)生碰撞，碰撞后m1的速度變?yōu)樵瓉淼?倍，m2的速度變?yōu)樵瓉淼?/3。求碰撞前后兩物體的速度。

-解答：設(shè)碰撞前m1的速度為v1，m2的速度為v2。根據(jù)動量守恒定律，m1v1+m2v2=m1(2v1)+m2(1/3v2)。解得v2=(2/3)v1。設(shè)碰撞后m1的速度為2v1，m2的速度為1/3v2，則有m1v1+m2v2=m1(2v1)+m2(1/3v2)。解得v1=0，v2=0。

5.碰撞現(xiàn)象分析題

-一個人站在一輛靜止的自行車上，自行車質(zhì)量為20kg，人質(zhì)量為70kg。當(dāng)人從自行車上跳下時，自行車開