網路在教學上的應用 教案一
教學主題
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彈性碰撞、非彈性碰撞
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教學年級
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高中二年級
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單元名稱
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碰撞
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教學節數
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1節
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教學設計者
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張盛硯
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教學者
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教具準備
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模擬軟體*1
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學生先備
知識技能
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動量與能量的概念,也知道在無外力狀況下動量會守恆
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設計理念
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利用模擬軟體,讓學生在接觸到數字與計算之前,先對物理情境有所認識,並對結果先有預測的能力,培養物理直覺。
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能力指標
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在認知方面,學習預測、提出假設與觀察研判;然後培養科學方法,培養學生有推理預測的能力。
也利用學習單的安排,從定性的分析推展到定量的分析,讓學生不會一開始就碰到數學,然後再從無意中紀錄的數據裡找到規律,引起好奇心之後便能開始進入能量守恆、動量守恆的課程中。
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教學目標
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學習兩物體碰撞之後的運動狀態改變,動量、能量守恆的狀況,並能預測出質量大小不同的物體碰撞後的結果。
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課程摘要
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教學時間
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備註
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教學內容
(包括評量及學習診斷之方式)
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首先告訴大家這單元要教的是碰撞,生活中常常出現,像是撞球、橄欖球…等都是碰撞的例子,以下討論的是基本的兩個物體碰撞,前他情況都可以用這來推廣。
[以生活中的例子作為開頭,讓大家知道學碰撞物理可以知道許多現象的起因、結果]
簡單複習能量守恆與動量守恆,用問答的方式讓大家自己回想其守恆的條件,然後介紹彈性碰撞與非彈性碰撞。
[確保學生的基礎知識足夠,並在複習一次讓學碰撞時不需要花太多時間回想]
讓大家開啟模擬碰撞軟體,老師在台上操作示範改變質量、速度,然後讓學生操作一分鐘熟悉。
發下學習單(如附件),講解學習單的目的與步驟,並實際示範一個題目給大家看,然後讓大家完成學習單。
[學習單中會先有許多情境,然後引導學生先在腦海中推演寫出自己預想的結果,是定性的分析,再運用模擬軟體實際跑一次看看是不是對了,培養物理直覺、預測能力]
對照學生紀錄的答案與正確答案是否相符,如果有疑問就在前面操作一次軟體。
開始定量的分析,利用能量守恆與動量守恆,講解兩物體分別用有v1與v2初速,相撞之後會有的速度各為多少。
[學習定量的分析,解釋出為什麼剛剛眾多碰撞情形會有這般結果,讓學生在之後對預測結果不確定時可以自己檢驗]
討論非彈性碰撞,能量不守恆但是動量仍然守恆,再次用軟體模擬一個同樣初始狀態,但結果會與彈性碰撞會有甚麼差別。
介紹完全非彈性碰撞,以黏土為例,並利用軟體模擬實顯示能量與質心位置來加深大家的印象。
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2min
5min
3min
20min
5min
10min
10min
5min
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教材資源
(包括學習及檢測工具)
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學習單一份,附在教案下方
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網路資源
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學習單:
第一頁
情境
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模擬前你的推測
(不須量化,寫方向就好)
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你給的參數:
兩顆球的質量與速度
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模擬後實際結果
(末速度)
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與想像中的相符打勾
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大球撞
靜止小球
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大球追撞
運動中的小球
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大球小球
等速率對撞
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小球撞靜止大球
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小球追撞
運動中的大球
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同大小球等速率對撞
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同大小球追撞
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同大小球一顆靜止被撞
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第二頁
情境
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初速度
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初速度差
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動量
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能量
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末速度
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末速
度差
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後來
動量
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後來
能量
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m1=5
m2=5
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v1=10
v2=5
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m1=5
m2=5
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v1=10
v2=0
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m1=5
m2=5
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v1=10
v2=-10
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m1=5
m2=8
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v1=10
v2=-10
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m1=5
m2=8
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v1=10
v2=-3
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m1=5
m2=8
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v1=5
v2=-10
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m1=10
m2=1
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v1=1
v2=-20
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m1=10
m2=1
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v1=10
v2=-1
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