如何实施机械效率的教学设计

如何实施机械效率的教学设计

　　一、教材与学情分析

　　“机械效率”是人教社根据新修订的九年义务教育《物理教学大纲》而修订的初中物理第一册最后一章第三节内容。它是学生在对“力”、“力和运动”、“功和功的原理”等知识有了一定的认识基础上比较综合的一节,且有所扩展,涉及到一定量的计算,在实际中有重要的应用,在社会生活中也有相应的体现。因而,本节内容具有综合性、应用性、实践性强的特点,因学生缺乏对“机械”的感性认识而又有一定的抽象性,《大纲》也提出了“理解”的较高的教学要求。由于功的概念比较抽象,学生对其本质缺乏认识,“功的原理”可以说既简单又复杂,学生也并不一定真正理解,所以学生在学习“机械效率”时也必然有一定的困难。特别是对几种“功”的表现形式、实质意义及相互关系的理解有相应的困难。学生们虽然对物理的学习也有近一年的时间,有了一定的物理基础和理解能力,但他们抽象的理性思维能力仍然较低,对事物的认识仍主要借助于感性认识,需要靠教师的有效引导才能由感性认识上升到理性认识,并通过理性认识的建立和知识的获得,获得获取知识的能力和智能的提高。

　　二、 教学目标的确立

　　新课标的基本理念是“以学生为本,促进每一位学生的发展”。要突出“以学生为本”,要促进每一位学生的发展,教学目标的定位就不应仅仅停留在学生知识的获得和技能的提高上,要定位在不仅使学生获得知识和技能,更应通过经历获得知识的过程,领悟知识形成过程中的思想方法和过程方法,感悟知识在生活实践中的体现和应用,从而产生热爱科学,热爱生活,人与人团结合作、和谐相处,共同发展的情感态度。同时在学习过程中应培养学生的问题意识,提出问题的能力以及创新精神和实践能力。具体目标是:

　　1.知识与技能:使学生理解有用功、额外功和总功及相互关系,理解机械效率的意义;能正确认识几种功的表现形式,能利用机械效率解决有关问题。

　　2.过程与方法:通过学生实践,教师引导启发,培养提高学生的三种意识,即:问题意识、合作意识和创新意识;四种能力,即:动手实践能力,合作交流能力,获取新知识的能力以及分析和解决问题的能力。

　　3.情感态度与价值观:使学生通过实践探究,合作交流,感受到获取知识的成功喜悦,感悟到合作学习的重要和知识的科学价值,从而激发学生学习的热情和动机,提高学习的自信心。

　　三、教学重点、难点

　　本节课的知识重点是功的几种外在形式及意义,机械效率的意义,而教与学的重点则是实验启导,合作交流,自主建构,发展智能。

　　四、 教学设计思想

　　1.运用“问题教学法”,激发引发学生学习动机和探究欲望。所谓“问题教学法”就是组织学生在教师指导下,围绕有关问题展开主动的探究和学习,谋求问题的解决,并通过系列问题的解决实现知识的迁移、巩固,最终达到知识掌握和灵活运用以及创新精神形成和实践能力提高之目的'。

　　学生在生活中可能已经知道“效率”一词,但对“效率”的真正意义不一定能真正理解。为了激起学生学习本节内容的热望,引发学生的学习需求,上课伊始,老师就鼓励学生讨论并结合自己的生活或熟悉的生产实际,交流回答对“效率”一词的认识,指出在哪些场合下涉及到“效率”问题?教师可在肯定学生讨论回答的基础上指出,本节课所研究学习的机械效率在物理学中有其独特的意义。接着组织学生做用滑轮组提升重物的实验。实验中教师再引导学生注意观察滑轮组的工作情况,将实验全过程分解为重物升高和手拉弹簧测力计上升两个过程,指导学生分别计算两个过程中做功的大小,启发学生有何发现?能否提出相关问题?再引导思考、分析、解释其原因,从而使学生认识有用功、额外功和总功这些概念。然后再通过多媒体展示教材P210图14-6中的问题,再次激发学生思维,组织学生讨论、交流,使认识趋同,进而认识机械效率问题。最后再安排学生做用斜面升高物体的实验,让学生再实践、再认识,产生认识上的飞跃。整个学习认知过程突出实践——认识——再实践——再认识这样一个渐进过程。学生经过一个问题激发、实践探究、发现新知、解决问题、应用深化的获知提能和情感交流的体验过程,知识的获得有实践依托,真实可靠,理解自然,自然也掌握得比较牢固。

　　2.体现物理学科的特点,为学生学习提供真实的学习情景和感性的学习材料,让学生在实践中学习,在实践中感悟,在实践中提高。同时运用多媒体手段呈现学习内容,对学生产生多重刺激,使其能保持较高的学习热情和集中注意,提高学习的效率和效果。

　　3.切实落实学生的主体地位,发挥学生的主体作用。一是组织学生动手操作,合作交流,自主建构;二是教师适时的恰如其分的点拨、引导、激发、鼓励,学生能说的尽量让学生说,教师不说或少说,结论组织学生自己得出、自己表述,而不是教师给出,问题让学生自行解决,并鼓励学生大胆质疑教师,让学生上讲台当“学生的教师”。

　　五、 教学手段与方法

　　问题激发,实验探索,合作互动,自主生成。

　　六、 教学流程设计:略

　　七、 教学过程实施

　　(一)新课导言:

　　1.简述前面已学习了功和功的原理,明确今天要学习的内容——机械效率,并板书课题或用媒体呈现。

　　2.说明现代社会是一个讲“效率”的社会。鼓励同学们结合生活实际相互谈谈对“效率”的理解和在哪些情况下存在“效率”问题,组织学生讨论并回答。

　　3.教师说明物理学中的“机械效率”有其特殊的含义,今天我们通过实验来研究认识它。板书或媒体呈现实验探究题目。

　　(二)教学过程:

　　1.组织学生分组实验:将实验器材放在课桌上,要求:⑴四人一小组合作实验(一人操作,一人记录,一人准备汇报,四人都注意观察);⑵提高重物(两钩码)先后采用两种方式:①直接用测力计提起重物;②用滑轮组将重物提升相同的高度(10cm)看两种情况下各做多少功?⑶将记录数据填入表中并处理;⑷实验中应注意物体向上运动时保持什么状态?并注意观察滑轮组的状态。

　　学生:学生实验,教师下去巡视指导。

　　教师:学生实验结束,激发学生通过观察、记录、数据处理和比较分析,你有哪些发现?能提出什么问题?要求小组讨论、交流。

　　学生:思考分析、讨论交流并回答,教师鼓励学生对学生提出的问题进行解答。

　　教师:引导点拨,启发学生认识总结概括出有用功、额外功和总功,教师板书或用投影呈现。再引导学生回忆功的原理,使之对功的原理有明晰的认识。

　　学生:分析讨论、交流回答(个别与集体相结合)

　　2.媒体呈现三种做功情况(教材P210图14-6)

　　教师:结合大屏幕上的图,引导学生分析认识做功的目的,哪部分是有用功?哪些是额外功?记录、处理数据并加以比较,鼓励小组讨论,看有何发现或能提出什么问题?

　　学生:思考分析、计算讨论、交流回答。(可鼓励学生上讲台结合图例给同学们分析讲解)

　　师生:比较三种做功,你认为哪种最好?说明原因,鼓励学生抢答,组织学生评价或复述,教师肯定。

　　教师:引导学生从有用功与总功的比值大小比较三种情况优劣,启发学生认识:人们在使用机械做功时,总是希望这个比值大些,在物理学中用机械效率来表示这个比值,激发学生概括出机械效率的定义。

　　师生:学生回答,板述或投影呈现。

　　η= 1

　　启发学生认识机械效率总小于1,且无单位。要求学生计算刚用滑轮组提重物时的机械效率,并说明其物理意义。媒体呈现几种实际机械的效率值(45~60%)

　　3.组织学生再做斜面实验:先说明斜面也是一种简单机械。

　　教师:介绍斜面,明确要求。

　　学生:小组实验(要求角色变换),处理数据并汇报结果。

　　教师:在学生实验的基础上,引导学生从两次实验测得的数据及媒体呈现的机械效率值中认识提高机械效率的问题及意义,思考提高机械效率的途径,鼓励学生讨论回答。教师板书或投影呈现。

　　4.巩固深化:

　　⑴ 媒体出示一例题,组织学生独立思考并处理,鼓励学生上台讲解。

　　⑵ 媒体呈现三个课堂练习,供学生分析判断。

　　⑶ 媒体呈现教材中想想议议问题,组织学生抢答。

　　5.课堂小结:组织学生梳理知识,明确要点或师生共同总结。

　　6.布置作业:课外实际观察起重机、挖掘机、装载机等机械设备的铭牌,了解这些设备的机械效率,并提出提高机械效率的方法或途径。

　　7.板书内容:略