如何實施機械效率的教學設計

　　一、教材與學情分析

　　“機械效率”是人教社根據新修訂的九年義務教育《物理教學大綱》而修訂的初中物理第一冊最後一章第三節內容。它是學生在對“力”、“力和運動”、“功和功的原理”等知識有了一定的認識基礎上比較綜合的一節,且有所擴充套件,涉及到一定量的計算,在實際中有重要的應用,在社會生活中也有相應的體現。因而,本節內容具有綜合性、應用性、實踐性強的特點,因學生缺乏對“機械”的感性認識而又有一定的抽象性,《大綱》也提出了“理解”的較高的教學要求。由於功的概念比較抽象,學生對其本質缺乏認識,“功的原理”可以說既簡單又複雜,學生也並不一定真正理解,所以學生在學習“機械效率”時也必然有一定的困難。特別是對幾種“功”的表現形式、實質意義及相互關係的理解有相應的困難。學生們雖然對物理的學習也有近一年的時間,有了一定的物理基礎和理解能力,但他們抽象的理性思維能力仍然較低,對事物的認識仍主要藉助於感性認識,需要靠教師的有效引導才能由感性認識上升到理性認識,並透過理性認識的建立和知識的獲得,獲得獲取知識的能力和智慧的提高。

　　二、教學目標的確立

　　新課標的基本理念是“以學生為本,促進每一位學生的發展”。要突出“以學生為本”,要促進每一位學生的發展,教學目標的定位就不應僅僅停留在學生知識的獲得和技能的提高上,要定位在不僅使學生獲得知識和技能,更應透過經歷獲得知識的'過程,領悟知識形成過程中的思想方法和過程方法,感悟知識在生活實踐中的體現和應用,從而產生熱愛科學,熱愛生活,人與人團結合作、和諧相處,共同發展的情感態度。同時在學習過程中應培養學生的問題意識,提出問題的能力以及創新精神和實踐能力。具體目標是:

　　1.知識與技能:使學生理解有用功、額外功和總功及相互關係,理解機械效率的意義;能正確認識幾種功的表現形式,能利用機械效率解決有關問題。

　　2.過程與方法:透過學生實踐,教師引導啟發,培養提高學生的三種意識,即:問題意識、合作意識和創新意識;四種能力,即:動手實踐能力,合作交流能力,獲取新知識的能力以及分析和解決問題的能力。

　　3.情感態度與價值觀:使學生透過實踐探究,合作交流,感受到獲取知識的成功喜悅,感悟到合作學習的重要和知識的科學價值,從而激發學生學習的熱情和動機,提高學習的自信心。

　　三、教學重點、難點

　　本節課的知識重點是功的幾種外在形式及意義,機械效率的意義,而教與學的重點則是實驗啟導,合作交流,自主建構,發展智慧。

　　四、教學設計思想

　　1.運用“問題教學法”,激發引發學生學習動機和探究慾望。所謂“問題教學法”就是組織學生在教師指導下,圍繞有關問題展開主動的探究和學習,謀求問題的解決,並透過系列問題的解決實現知識的遷移、鞏固,最終達到知識掌握和靈活運用以及創新精神形成和實踐能力提高之目的。

　　學生在生活中可能已經知道“效率”一詞,但對“效率”的真正意義不一定能真正理解。為了激起學生學習本節內容的熱望,引發學生的學習需求,上課伊始,老師就鼓勵學生討論並結合自己的生活或熟悉的生產實際,交流回答對“效率”一詞的認識,指出在哪些場合下涉及到“效率”問題?教師可在肯定學生討論回答的基礎上指出,本節課所研究學習的機械效率在物理學中有其獨特的意義。接著組織學生做用滑輪組提升重物的實驗。實驗中教師再引導學生注意觀察滑輪組的工作情況,將實驗全過程分解為重物升高和手拉彈簧測力計上升兩個過程,指導學生分別計算兩個過程中做功的大小,啟發學生有何發現?能否提出相關問題?再引導思考、分析、解釋其原因,從而使學生認識有用功、額外功和總功這些概念。然後再透過多媒體展示教材P210圖14-6中的問題,再次激發學生思維,組織學生討論、交流,使認識趨同,進而認識機械效率問題。最後再安排學生做用斜面升高物體的實驗,讓學生再實踐、再認識,產生認識上的飛躍。整個學習認知過程突出實踐——認識——再實踐——再認識這樣一個漸進過程。學生經過一個問題激發、實踐探究、發現新知、解決問題、應用深化的獲知提能和情感交流的體驗過程,知識的獲得有實踐依託,真實可靠,理解自然,自然也掌握得比較牢固。

　　2.體現物理學科的特點,為學生學習提供真實的學習情景和感性的學習材料,讓學生在實踐中學習,在實踐中感悟,在實踐中提高。同時運用多媒體手段呈現學習內容,對學生產生多重刺激,使其能保持較高的學習熱情和集中注意,提高學習的效率和效果。

　　3.切實落實學生的主體地位,發揮學生的主體作用。一是組織學生動手操作,合作交流,自主建構;二是教師適時的恰如其分的點撥、引導、激發、鼓勵,學生能說的儘量讓學生說,教師不說或少說,結論組織學生自己得出、自己表述,而不是教師給出,問題讓學生自行解決,並鼓勵學生大膽質疑教師,讓學生上講臺當“學生的教師”。

　　五、教學手段與方法

　　問題激發,實驗探索,合作互動,自主生成。

　　六、教學流程設計:略

　　七、教學過程實施

　　(一)新課導言:

　　1.簡述前面已學習了功和功的原理,明確今天要學習的內容——機械效率,並板書課題或用媒體呈現。

　　2.說明現代社會是一個講“效率”的社會。鼓勵同學們結合生活實際相互談談對“效率”的理解和在哪些情況下存在“效率”問題,組織學生討論並回答。

　　3.教師說明物理學中的“機械效率”有其特殊的含義,今天我們透過實驗來研究認識它。板書或媒體呈現實驗探究題目。

　　(二)教學過程:

　　1.組織學生分組實驗:將實驗器材放在課桌上,要求:⑴四人一小組合作實驗(一人操作,一人記錄,一人準備彙報,四人都注意觀察);⑵提高重物(兩鉤碼)先後採用兩種方式:①直接用測力計提起重物;②用滑輪組將重物提升相同的高度(10cm)看兩種情況下各做多少功?⑶將記錄資料填入表中並處理;⑷實驗中應注意物體向上運動時保持什麼狀態?並注意觀察滑輪組的狀態。

　　學生:學生實驗,教師下去巡視指導。

　　教師:學生實驗結束,激發學生透過觀察、記錄、資料處理和比較分析,你有哪些發現?能提出什麼問題?要求小組討論、交流。

　　學生:思考分析、討論交流並回答,教師鼓勵學生對學生提出的問題進行解答。

　　教師:引導點撥,啟發學生認識總結概括出有用功、額外功和總功,教師板書或用投影呈現。再引導學生回憶功的原理,使之對功的原理有明晰的認識。

　　學生:分析討論、交流回答(個別與集體相結合)

　　2.媒體呈現三種做功情況(教材P210圖14-6)

　　教師:結合大螢幕上的圖,引導學生分析認識做功的目的,哪部分是有用功?哪些是額外功?記錄、處理資料並加以比較,鼓勵小組討論,看有何發現或能提出什麼問題?

　　學生:思考分析、計算討論、交流回答。(可鼓勵學生上講臺結合圖例給同學們分析講解)

　　師生:比較三種做功,你認為哪種最好?說明原因,鼓勵學生搶答,組織學生評價或複述,教師肯定。

　　教師:引導學生從有用功與總功的比值大小比較三種情況優劣,啟發學生認識:人們在使用機械做功時,總是希望這個比值大些,在物理學中用機械效率來表示這個比值,激發學生概括出機械效率的定義。

　　師生:學生回答,板述或投影呈現。

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