【核心素養(yǎng)目標】3.7 設計制作小車（一）教學設計

【核心素養(yǎng)目標】3.7設計制作小車（一）教學設計授課內(nèi)容授課時數(shù)授課班級授課人數(shù)授課地點授課時間教學內(nèi)容本節(jié)課的教學內(nèi)容來源于人教版《物理》八年級下冊第17章第3節(jié)“內(nèi)能的利用”，具體包括：

1.了解內(nèi)能的概念及其與機械能的區(qū)別。

2.掌握改變內(nèi)能的兩種方法：做功和熱傳遞。

3.理解熱機的工作原理及其效率。

4.學會設計實驗，探究內(nèi)能與溫度的關系。

教學重點：內(nèi)能的概念、改變內(nèi)能的方法、熱機的工作原理及效率。

教學難點：內(nèi)能與溫度的關系實驗設計。核心素養(yǎng)目標分析本節(jié)課的核心素養(yǎng)目標主要包括：

1.科學探究：學生能夠通過實驗和觀察，探究內(nèi)能與溫度的關系，培養(yǎng)實驗操作能力和問題解決能力。

2.科學思維：學生能夠運用內(nèi)能的概念和改變內(nèi)能的方法，分析熱機的工作原理及其效率，提高邏輯思維能力。

3.科學態(tài)度與科學精神：通過學習內(nèi)能的利用，培養(yǎng)學生對物理現(xiàn)象的興趣和好奇心，增強對科學知識的熱愛和尊重。

4.科學應用：學生能夠?qū)⑺鶎W的內(nèi)能知識應用到實際生活中，提高知識運用能力和實踐能力。學習者分析1.學生已經(jīng)掌握了哪些相關知識：學生在之前的課程中已經(jīng)學習了能量的概念、機械能的轉化等基礎知識，對實驗操作和觀察有一定的經(jīng)驗，能夠理解并應用控制變量法進行實驗探究。

2.學生的學習興趣、能力和學習風格：學生對物理實驗和觀察現(xiàn)象通常比較感興趣，具備一定的實驗操作能力和觀察力。在學習風格上，部分學生偏好通過實踐操作來理解知識，而另一部分學生則更擅長通過理論推導來掌握概念。

3.學生可能遇到的困難和挑戰(zhàn)：在理解內(nèi)能與溫度的關系時，學生可能會對抽象的概念難以把握，對于如何設計實驗來探究內(nèi)能與溫度的關系可能會感到困惑。此外，學生在運用控制變量法進行實驗時，可能對如何準確控制和測量變量存在困難。教學資源1.軟硬件資源：實驗室、實驗桌、熱機模型、溫度計、加熱器、冷卻器、實驗材料（如木塊、金屬塊等）。

2.課程平臺：學校提供的教學管理系統(tǒng)，用于發(fā)布課程資料、布置作業(yè)和交流討論。

3.信息化資源：PPT演示文稿、教學視頻、在線測驗系統(tǒng)。

4.教學手段：實驗演示、小組討論、問題解答、在線互動、課堂提問。教學實施過程1.課前自主探索

教師活動：

-發(fā)布預習任務：通過在線平臺或班級微信群，發(fā)布預習資料（如PPT、視頻、文檔等），明確預習目標和要求。

-設計預習問題：圍繞“內(nèi)能的利用”課題，設計一系列具有啟發(fā)性和探究性的問題，引導學生自主思考。

-監(jiān)控預習進度：利用平臺功能或?qū)W生反饋，監(jiān)控學生的預習進度，確保預習效果。

學生活動：

-自主閱讀預習資料：按照預習要求，自主閱讀預習資料，理解內(nèi)能的概念和改變內(nèi)能的方法。

-思考預習問題：針對預習問題，進行獨立思考，記錄自己的理解和疑問。

-提交預習成果：將預習成果（如筆記、思維導圖、問題等）提交至平臺或老師處。

教學方法/手段/資源：

-自主學習法：引導學生自主思考，培養(yǎng)自主學習能力。

-信息技術手段：利用在線平臺、微信群等，實現(xiàn)預習資源的共享和監(jiān)控。

作用與目的：

-幫助學生提前了解“內(nèi)能的利用”課題，為課堂學習做好準備。

-培養(yǎng)學生的自主學習能力和獨立思考能力。

2.課中強化技能

教師活動：

-導入新課：通過故事、案例或視頻等方式，引出“內(nèi)能的利用”課題，激發(fā)學生的學習興趣。

-講解知識點：詳細講解內(nèi)能的概念、改變內(nèi)能的方法以及熱機的工作原理，結合實例幫助學生理解。

-組織課堂活動：設計小組討論、實驗等活動，讓學生在實踐中掌握內(nèi)能的利用方法。

-解答疑問：針對學生在學習中產(chǎn)生的疑問，進行及時解答和指導。

學生活動：

-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：積極參與小組討論、實驗等活動，體驗內(nèi)能的利用方法。

-提問與討論：針對不懂的問題或新的想法，勇敢提問并參與討論。

教學方法/手段/資源：

-講授法：通過詳細講解，幫助學生理解內(nèi)能的概念和改變內(nèi)能的方法。

-實踐活動法：設計實踐活動，讓學生在實踐中掌握內(nèi)能的利用方法。

-合作學習法：通過小組討論等活動，培養(yǎng)學生的團隊合作意識和溝通能力。

作用與目的：

-幫助學生深入理解內(nèi)能的概念和改變內(nèi)能的方法，掌握熱機的工作原理。

-通過實踐活動，培養(yǎng)學生的動手能力和解決問題的能力。

-通過合作學習，培養(yǎng)學生的團隊合作意識和溝通能力。

3.課后拓展應用

教師活動：

-布置作業(yè)：根據(jù)“內(nèi)能的利用”課題，布置適量的課后作業(yè)，鞏固學習效果。

-提供拓展資源：提供與“內(nèi)能的利用”相關的拓展資源（如書籍、網(wǎng)站、視頻等），供學生進一步學習。

-反饋作業(yè)情況：及時批改作業(yè)，給予學生反饋和指導。

學生活動：

-完成作業(yè)：認真完成老師布置的課后作業(yè)，鞏固學習效果。

-拓展學習：利用老師提供的拓展資源，進行進一步的學習和思考。

-反思總結：對自己的學習過程和成果進行反思和總結，提出改進建議。

教學方法/手段/資源：

-自主學習法：引導學生自主完成作業(yè)和拓展學習。

-反思總結法：引導學生對自己的學習過程和成果進行反思和總結。

作用與目的：

-鞏固學生在課堂上學到的內(nèi)能的概念和改變內(nèi)能的方法。

-通過拓展學習，拓寬學生的知識視野和思維方式。

-通過反思總結，幫助學生發(fā)現(xiàn)自己的不足并提出改進建議，促進自我提升。教學資源拓展1.拓展資源：

《物理實驗手冊》：提供豐富的物理實驗案例和實驗設計，幫助學生更好地理解和掌握內(nèi)能的概念和改變內(nèi)能的方法。

《熱力學導論》：深入介紹熱力學的基本原理和概念，幫助學生拓寬知識面，加深對內(nèi)能的理解。

《生活中的物理學》：通過生活中的實例，展示物理知識在實際中的應用，幫助學生體會物理學習的實用性和趣味性。

2.拓展建議：

閱讀相關書籍：學生可以閱讀《物理實驗手冊》、《熱力學導論》等書籍，深入了解內(nèi)能的概念和改變內(nèi)能的方法，提高自己的理論水平。

觀看在線課程：學生可以觀看網(wǎng)上相關的物理課程，如《大學物理》、《熱力學基礎》等，通過視頻講解，更好地理解和掌握內(nèi)能的知識。

參加科學講座和展覽：學生可以積極參加學?；蛏鐓^(qū)組織的科學講座和展覽，聽取專家的講解，觀看相關的實驗演示，增強自己的科學素養(yǎng)。

進行家庭小實驗：學生可以利用家庭常見的物品，如熱水、冰塊等，進行簡單的小實驗，觀察內(nèi)能的變化，培養(yǎng)自己的實踐能力和創(chuàng)新意識。

討論和交流：學生可以與同學、老師或家長進行討論和交流，分享自己學習內(nèi)能的心得和體會，互相啟發(fā)和借鑒，提高自己的學習效果。

進行課題研究：學生可以結合自己的興趣和實際情況，選擇內(nèi)能相關的課題進行研究，如“熱水加熱過程中的內(nèi)能變化研究”等，提高自己的研究能力和解決問題的能力。課后作業(yè)1.解釋內(nèi)能的概念，并給出兩個例子說明內(nèi)能的體現(xiàn)。

答案：內(nèi)能是指物體內(nèi)部所有分子做無規(guī)則運動所具有的動能和分子之間勢能的總和。例如，熱水中的分子運動劇烈，內(nèi)能較大；冰塊中的分子運動緩慢，內(nèi)能較小。

2.描述改變內(nèi)能的兩種方法，并各舉一個實例。

答案：改變內(nèi)能的兩種方法是做功和熱傳遞。做功的實例：敲打石頭，石頭發(fā)熱；熱傳遞的實例：將熱水倒入冷水中，冷水溫度升高。

3.解釋熱機的工作原理，并簡述提高熱機效率的方法。

答案：熱機是利用內(nèi)能做功的機器，其工作原理是熱能轉化為機械能。提高熱機效率的方法有：提高燃料的燃燒效率、減少熱量損失、優(yōu)化熱機結構等。

4.設計一個實驗，探究內(nèi)能與溫度的關系。

答案：實驗設計如下：準備兩個相同質(zhì)量的水杯，一個熱水杯和一個冷水杯。用溫度計分別測量兩杯水的溫度，并記錄下來。然后，將熱水杯中的水倒入冷水杯中，混合均勻后，再次用溫度計測量混合水的溫度，并記錄下來。通過比較混合前后水的溫度變化，可以探究內(nèi)能與溫度的關系。

5.應用內(nèi)能的知識，解釋生活中的一個現(xiàn)象。

答案：生活中的現(xiàn)象如燒水時水壺發(fā)熱。當水被加熱時，水分子的運動加劇，內(nèi)能增加，導致水壺的溫度升高。這是因為熱量通過熱傳遞的方式從火源傳遞到水壺，使水壺的內(nèi)能增加。板書設計1.內(nèi)能的概念：物體內(nèi)部所有分子做無規(guī)則運動所具有的動能和分子之間勢能的總和。

2.改變內(nèi)能的方法：做功和熱傳遞。

3.熱機的工作原理：熱能轉化為機械能。

4.提高熱機效率的方法：提高燃料的燃燒效率、減少熱量損失、優(yōu)化熱機結構等。

5.內(nèi)能與溫度的關系：內(nèi)能與溫度成正比。

6.實驗設計：探究內(nèi)能與溫度的關系。

7.生活中的現(xiàn)象解釋：燒水時水壺發(fā)熱，內(nèi)能增加導致溫度升高。

板書設計應簡潔明了，突出重點，準確精煉，概括性強。同時，板書設計應具有藝術性和趣味性，以激發(fā)學生的學習興趣和主動性。教學反思本節(jié)課的內(nèi)容是內(nèi)能的利用，我在教學中注重引導學生從生活實例中理解內(nèi)能的概念和改變內(nèi)能的方法，并通過實驗探究內(nèi)能與溫度的關系。在課堂中，我采用了講授法、實驗法、討論法等多種教學方法，以提高學生的學習興趣和參與度。

首先，在講解內(nèi)能的概念時，我通過生活中的例子，如熱水和冰塊，幫助學生形象地理解內(nèi)能的概念。在講解改變內(nèi)能的方法時，我以敲打石頭和將熱水倒入冷水中為例，引導學生理解做功和熱傳遞兩種方法。這些實例貼近生活，有助于學生更好地理解和掌握內(nèi)能的知識。

其次，在實驗探究內(nèi)能與溫度的關系時，我設計了簡單的實驗，讓學生通過實際操作來觀察內(nèi)能的變化。在實驗過程中，我鼓勵學生提出問題，并引導他們通過觀察和思考來解答問題。通過實驗，學生能夠直觀地看到內(nèi)能的變化，加深了對內(nèi)能與溫度的關系的理解。

再次，在課堂討論中，我鼓勵學生積極參與，分享自己的觀點和想法。通過討