资源简介

基于核心素养的教学评一体化教学设计
-----以“机械能转化及其应用”教学为例
本节内容为上海科学技术出版社义务教育教科书物理(八年级全一册)第十章功与机械能第4节 机械能转化及其应用。内容要求和学业要求如下表：
内容 要求 知道动能、势能和机械能。通过实验，了解动能和势能的相互转化。举 例说明机械能和其他形式能量的转化。
学业 要求 物理观念 建立能量的初步概念；知道动能、重力势能的概念及影响它们大小的因 素；能用实例说明物体的动能和势能；知道弹性势能；知道机械能。
科学思维 1.利用控制变量法探究影响动能的因素，用转换法把动能的大小转换为 被撞物体移动的距离。2.利用控制变量法探究影响重力势能的因素，用 转换法把重力势能的大小转换为桩下陷的深度。
科学探究 在对机械的“学习理解”过程中，运用举例子的方法列举生活中关于机 械能的大量实例，加深对机械能的理解。
科学态度与 责任 理解能的概念，会从能量的角度分析问题，增强合理利用能源的意识。
— 教材分析
本节内容是学生第一次接触能量的概念，比较抽象。教材首先从日常生活、生产当中列举大量与 能量有关的例子，如：风推动帆船运动、张开的弓可以把箭射出去等等，从而得能量的概念：物体能 够对其它的物体做功，就说该物体具有能量。又根据物体的状态不同，将机械能分为动能、重力势能、 弹性势能。为了探究影响动能、重力势能的因素，教材安排了两个实验，直观形象的把研究的情形呈 现出来。
二学情分析
学生学习物理才将近一年的时间，对物理来自于生活又服务于生活没有更深入的理解，所以在讲 这一节时，要大量列举生活中学生熟悉的例子，慢慢体会、分析、总结什么是物理学中的机械能。为 了让学生用准确的语言来描述物理知识，老师要做好引导的作用。因为学生还不具备丰富的物理知识， 所以提出的问题应简单、易答。师生互动，在轻松愉快的氛围中完成本节课的学习。
三教学目标
1. 建立能量的初步概念：理解动能、重力势能的概念及影响它们大小的因素：能用实例说明物体 的动能和势能；知道弹性势能；知道机械能及其单位。(物理观念)
2.了解动能、势能可以相互转化，能用实例说明物体动能和势能的转化。(科学思维)
3.通过实验培养学生的观察、实验能力和分析概括能力。培养学生用能量观点分析问题的能力和 意识。 (科学探究)
4.会从能量的角度分析问题，增强合理利用能源的意识。(科学态度与责任)
四 教学重难点
教学重点：1.实验探究动能大小跟哪些因素有关。
2.实验探究重力势能大小跟哪些因素有关。 3.理解转换法、控制变量法
教学难点：1.能解释有关动能和势能之间相互转化的现象。 2.对转换法的理解
五教学任务分解
任务1:建立能量概念
任务2:建立动能概念和探究动能大小跟哪些因素有关
任务3:建立重力势能概念和探究重力势能大小跟哪些因素有关 任务4:建立弹性势能概念
任务5:了解动能和势能的相互转化
六评价任务设计
(1) 能够通过观察物体的生活中实例找到共同点，完成任务1。
(2)能够小组讨论解决实验中的问题，独立完成实验探究操作，尝试分析数据得出实验结论， 回答任务2的问题，完成任务2。
(3)能够小组讨论解决实验中的问题，独立完成实验探究操作，尝试分析数据得出实验结论， 回答任务3的问题，完成任务3。
(4)能够通过体验活动猜想，完成任务4。
(5)经历运用动能和势能的相关知识解释实际现象、生活问题的过程，完成任务5。
七教学活动
任务1:建立能量概念
创设问题情境：判断物体是否做功。判断行驶的汽车、高举的重锤、张开的弓箭是否做功
图 1 图2 图3
表1
问题设计 学习过程 达成素养目标
1.行驶的汽车、高举的重锤、张开 观察并思考，回答问题1。 观察思考生活
的弓箭是否做功 归纳总结，回答问题2。 中具有能量的例子，
2.为什么能的单位和功的单位是 建立能量的初步概
一样的呢 念。(物理观念)
(1)教学建议：
通过观察生活中具有能量的例子，进一步认识做功的两个要素。分析归纳物体具有能量的特点， 提升观察能力和归纳能力，进而为得出能量的概念提供依据。
(2)课堂评价建议：
①学生能否回答行驶的汽车、高举的重锤、张开的弓箭是否做功
②学生能否理解物体做功的过程就是能的转化过程
任务2:建立动能概念和探究动能的大小跟哪些因素有关
创设物理情境：学生判断出行驶的汽车都可以对物体做功，都具有能量。教师从而引出动能，动 能的大小和哪些因素有关
图 4
表2
问题设计 学习过程 达成素养目标
1.行驶的汽车撞击其他汽车发生车 思考并回答问题1。 通过常见事例，
祸，同学们判断行驶的汽车具有能量 了解动能。 (物理
吗 观念)
2.物体由于运动而具有的能叫动能。 利用控制变量
动能大小可能跟哪些因素有关呢 法探究影响动能的
同学们猜想 思考回答问题2。 因素，用转换法把动 能的大小转换为被
3.同学们能根据你们的猜想和老 撞物体移动的距离
师提供的实验器材，设计实验方案得 (科学思维)
出结论吗
4.实验过程中怎样判断小球的动 组内讨论并探究实验完成问题 通过实验培养
能大小呢 3-5。 学生的观察、实验能
4.实验过程中用了什么研究方法 力和分析概括能力。
5.你的小组实验结论是什么呢 培养学生用能量观
6拓展同样道路，为什么不同大小的 点分析问题的能力
车辆限速不同 观察思考并回答问题6。 和意识。(科学探究)
(1)教学建议：
①同学们根据猜想设计实验方案，通过观察实验现象，球从高处静止释放后的推动电池移动的距 离，分析现象、归纳总结动能大小与速度和质量的关系。
②结合实例，拓展同样道路，为什么不同大小的车辆限速不同
(2)课堂评价建议：
①能否通过实例，判断物体是否具有能量
②能否根据生活实例，猜想出动能大小可能和哪些因素有关
③能否通过小组内交流讨论设计出实验方案并完成小组探究
④学生能否把学到的物理知识运用到生活中去
任务3:建立重力势能和探究重力势能大小跟哪些因素有关
创设物理情境：1.被举高的重锤具有能量吗 物体因为被举高而具有的能叫重力势能。2.模拟打 桩机打桩，想办法把桩打进去 引导学生猜想重力势能大小跟哪些因素有关3.演示实验，得出结论(图
6、7)
图6
一
图7
表3
问题设计 学习过程 达成素养目标
1.被举高的重锤具有能量 思考，回答问题1-2。 通过常见事例，
2.模拟打桩机打桩，想办法把桩打进 去 了解重力势能。(物 理观念)
3.猜想重力势能大小可能跟哪些因 素有关呢 利用控制变量 法探究影响重力势
4.同学们能根据你们的猜想和老师 提供的实验器材，设计实验方案吗 观察思考交流讨论，回答问题 3-4。 能的因素，用转换法 把重力势能的大小
5.实验过程中怎样判断重物重力 转换为桩下陷的深
势能大小呢 度。 (科学思维)
6.实验过程中用了什么研究方法 通过实验培养
你的小组实验结论是什么呢 小组内交流讨论，分组完成实验 学生的观察、实验能
7.拓展 探究，并分析数据得出结论。 力和分析概括能力。 培养学生用能量观 点分析问题的能力 和意识。(科学探究)
(1)教学建议：
①通过观察实验现象，重物从高处静止释放后桩在大米中凹陷程度，分析现象、归纳总结重力势 能大小与质量和高低的关系。
②结合实例，反思拓展物体从一颗鸡蛋从不同高度落下的危害程度，引导同学们不能高空抛物。
(2)课堂评价建议：
①能否判断高举的重锤除了动能外是否具有其他形式能量
②能否通过观察并猜想出重力势能跟哪些因素有关
③能否通过小组内交流讨论设计出实验方案并完成小组探究
④学生能否把学到的物理知识运用到生活中去。
任务4:建立弹性势能概念
创设物理情境：张开的弓箭具有什么能
表 4
问题设计 学习过程 达成素养目标
弹性势能大小和哪些因素有关 观察思考完成问题 通过常见事例， 了解重力势能。(物 理观念)
(1)教学建议：
让学生观察拉弓射箭这一过程，引导学生分析弹性势能和哪些因素有关并在生活中的应用，体现 了“从生活走向物理，从物理走向生活”这一课标理念。
(2)课堂评价建议：
能否猜想出弹性势能与弹性形变有关 任务5:了解动能和势能的相互转化
创设问题情境：1.摆球实验，小球从最高点到最低点到最高点过程中的能量变化情况。2. 自制水 车实验，水从高处留下带动水车转动，能量的变化情况 3.玩具小飞机，能量的变化情况
表 5
问题设计 学习过程 达成素养目标
1.水从高处落下带 动水车转动，能量的 变化情况 2.玩具小飞机运动 的过程中，能量的变 化情况 3.荡秋千的人从最 高点到最低点到最高 点过程中的能量变化 情况 4.你在生活中还想 到哪些机械能之间相 互转化的例子呢 老师引导学生通过分析能量的变化。总结 出动能和势能之间可以相互转化 观察并思考，完成1-3问题 思考并小组讨论回答问题4 会从能量的角度 分析问题，增强合理 利用能源的意识。(科 学态度与责任) 根据同学们举出的 例子分析机械能之间 的相互转化
(1)教学建议：
①自制小水车重力势能转化为了动能。
②玩具小飞机弹性势能转化为了动能。
③老师可以通过分析荡秋千的人在最高点到最低点的过程中，重力势能减小，减小的重力势能去 哪里了呢 来引导学生对能量的认识，增强合理利用能源的意识。
(2)课堂评价建议
①学生是否能分析出高处的水落下带动水车转动，重力势能转化为了动能；
②学生是否能分析出玩具小飞机弹性势能转化为了动能；
③学生是否能分析出小球最高点重力势能大小；
④学生是否能分析出减少的重力势能转化为什么能。
八课后作业
1、拓展作业：
(1)地球的同步卫星在运动的过程中动能和势能是怎样相互转化的
(2).飞机在加速起飞升空的过程，动能 :重力势能 ;当在高空水平匀速飞行 时，若向某灾区空投物资，动能 .重力势能
(3).蹦蹦杆是小孩喜欢玩的一个游戏，其结构如图。当小孩依靠自身重力落到最低点时，动 能 :弹簧被压到最短，其弹性势能 ;当小孩被反弹到最高点时，其重力势能
2、基础性作业：
3、体验性作业：
利用课余时间，体验家中生活区域的物体有哪些形式的能量可以相互转化呢 进一步感受能量。

展开更多......

收起↑