交給學生一把“自學、探究”的金鑰匙
──“機械能守恒定律”課堂實錄【教學內容】
高一《物理》第一冊第七章第六節“機械能守恒定律”。
【教學過程】
一、創設情境，提出問題
這是一節多媒體輔助教學課。教師首先讓學生觀看兩個實際的動畫演示：
1.打樁機重錘下落的情況。
2.公園里“過山車”翻滾的鏡頭。（加上配音，使學生很快進入了學習的狀態，讓演示鏡頭定格到兩個靜止的抽象的畫面，如下圖所示。）
（忽視摩擦和空氣阻力作用）提出本節課要探究的兩個問題：（用投影儀投影出來）
問題一：（1）重錘在自由下落過程中有哪些力做功?（任選a、b兩個位置）。（2）減少的重力勢能轉化成了什么能量，動能增加了多少?（3）根據重力做功與重力勢能的關系以及動能定理可以得出什么結論?
問題二：（1）為了確�！斑^山車”安全翻滾，至少要滿足什么條件?（忽視摩擦阻力）（2）假設你是“過山車”的設計者，設計中應考慮哪些主要因素?
問題一是屬于利用舊知識遷移推導機械能守恒定律的問題；問題二是利用學到的新知識分析解決實際問題。由于問題來源于生活實際，一下子激發了學生學習的欲望和興趣，馬上就有學生議論開了。
二、學生自學，分組進行探究
學生按學習小組（4～6人為一組），先看書自學，然后對教師提出的兩個問題展開了熱烈的討論，并要求把自己小組的探究的結果和思路記錄下來，用于同組間互相交流。教師一邊巡查，一邊加入到同學們的討論中。這一過程大約用了10分鐘左右，就有小組的同學迫不及待地要發表自己小組的意見了。
三、展示小組探究的成果，再次探究和實證
（一）問題一的探究學習活動
師：重錘在下落過程中只有重力做功嗎?
生：只有重力做功。
師：為什么?
生：重錘是受重力自由下落，忽略空氣阻力。
師：第二個問題，重力勢能變化了多少?
生：δep=mgh2-mgh1。
師：重力勢能變化跟重力做功有什么關系?請其他同學補充。
生：wg=-δep，wg=mgh1-mgh2
師：注意這里是h1在前，h2在后。第三個問題，減少的重力勢能轉化成了什么能量?哪個小組回答?
生：轉化成了動能。
師：為什么?
生：重錘下落時速度越來越大，高度越來越小。
（通過這樣把知識設計為程序式的問題，由學生自學，很順利地把機械能守恒定律推導出來了。把學生自學與教師作用結合起來，補充了教材“文本”顯現方式的不足。）
（二）問題二的探究學習活動
師：哪個小組把你們小組探究解決的方法交上來展現給同學們看?
（很快有幾個組的同學都舉起手。教師指定一個組，引導學生用實物投影儀，投影到幕上： 。）
師：請問這個小組同學，你們是怎樣思考的？給同學們講講。
生：過山車要安全翻滾通過圓的最高點時要滿足兩個條件。一是機械能守恒，二要做勻速圓周運動條件。
師：其他小組同學是不是這樣考慮的?這個推導對嗎?請其他同學補充。
生：第二個式子錯了，應該是n+mg=mv2/r。
師：剛才小組同學為什么會錯?
生：過山車是在內則軌道翻滾而不是在外側軌道翻滾。
師：至少要滿足什么條件是什么意思?
生：在最高點速度最小，n=0。
師：從上面兩個式子可以推導出，對嗎?
生： ，實際上有摩擦阻力。
（接著教師用動畫演示過山車翻滾時要滿足的條件，加強學生對問題真實情況了解。）
師：如果你是過山車設計者應考慮哪些主要因素？是否把車拖得既高、刺激，又安全?