【核心素养目标】3.7 设计制作小车（一）教学设计

【核心素养目标】3.7设计制作小车（一）教学设计授课内容授课时数授课班级授课人数授课地点授课时间教学内容本节课的教学内容来源于人教版《物理》八年级下册第17章第3节“内能的利用”，具体包括：

1.了解内能的概念及其与机械能的区别。

2.掌握改变内能的两种方法：做功和热传递。

3.理解热机的工作原理及其效率。

4.学会设计实验，探究内能与温度的关系。

教学重点：内能的概念、改变内能的方法、热机的工作原理及效率。

教学难点：内能与温度的关系实验设计。核心素养目标分析本节课的核心素养目标主要包括：

1.科学探究：学生能够通过实验和观察，探究内能与温度的关系，培养实验操作能力和问题解决能力。

2.科学思维：学生能够运用内能的概念和改变内能的方法，分析热机的工作原理及其效率，提高逻辑思维能力。

3.科学态度与科学精神：通过学习内能的利用，培养学生对物理现象的兴趣和好奇心，增强对科学知识的热爱和尊重。

4.科学应用：学生能够将所学的内能知识应用到实际生活中，提高知识运用能力和实践能力。学习者分析1.学生已经掌握了哪些相关知识：学生在之前的课程中已经学习了能量的概念、机械能的转化等基础知识，对实验操作和观察有一定的经验，能够理解并应用控制变量法进行实验探究。

2.学生的学习兴趣、能力和学习风格：学生对物理实验和观察现象通常比较感兴趣，具备一定的实验操作能力和观察力。在学习风格上，部分学生偏好通过实践操作来理解知识，而另一部分学生则更擅长通过理论推导来掌握概念。

3.学生可能遇到的困难和挑战：在理解内能与温度的关系时，学生可能会对抽象的概念难以把握，对于如何设计实验来探究内能与温度的关系可能会感到困惑。此外，学生在运用控制变量法进行实验时，可能对如何准确控制和测量变量存在困难。教学资源1.软硬件资源：实验室、实验桌、热机模型、温度计、加热器、冷却器、实验材料（如木块、金属块等）。

2.课程平台：学校提供的教学管理系统，用于发布课程资料、布置作业和交流讨论。

3.信息化资源：PPT演示文稿、教学视频、在线测验系统。

4.教学手段：实验演示、小组讨论、问题解答、在线互动、课堂提问。教学实施过程1.课前自主探索

教师活动：

-发布预习任务：通过在线平台或班级微信群，发布预习资料（如PPT、视频、文档等），明确预习目标和要求。

-设计预习问题：围绕“内能的利用”课题，设计一系列具有启发性和探究性的问题，引导学生自主思考。

-监控预习进度：利用平台功能或学生反馈，监控学生的预习进度，确保预习效果。

学生活动：

-自主阅读预习资料：按照预习要求，自主阅读预习资料，理解内能的概念和改变内能的方法。

-思考预习问题：针对预习问题，进行独立思考，记录自己的理解和疑问。

-提交预习成果：将预习成果（如笔记、思维导图、问题等）提交至平台或老师处。

教学方法/手段/资源：

-自主学习法：引导学生自主思考，培养自主学习能力。

-信息技术手段：利用在线平台、微信群等，实现预习资源的共享和监控。

作用与目的：

-帮助学生提前了解“内能的利用”课题，为课堂学习做好准备。

-培养学生的自主学习能力和独立思考能力。

2.课中强化技能

教师活动：

-导入新课：通过故事、案例或视频等方式，引出“内能的利用”课题，激发学生的学习兴趣。

-讲解知识点：详细讲解内能的概念、改变内能的方法以及热机的工作原理，结合实例帮助学生理解。

-组织课堂活动：设计小组讨论、实验等活动，让学生在实践中掌握内能的利用方法。

-解答疑问：针对学生在学习中产生的疑问，进行及时解答和指导。

学生活动：

-听讲并思考：认真听讲，积极思考老师提出的问题。

-参与课堂活动：积极参与小组讨论、实验等活动，体验内能的利用方法。

-提问与讨论：针对不懂的问题或新的想法，勇敢提问并参与讨论。

教学方法/手段/资源：

-讲授法：通过详细讲解，帮助学生理解内能的概念和改变内能的方法。

-实践活动法：设计实践活动，让学生在实践中掌握内能的利用方法。

-合作学习法：通过小组讨论等活动，培养学生的团队合作意识和沟通能力。

作用与目的：

-帮助学生深入理解内能的概念和改变内能的方法，掌握热机的工作原理。

-通过实践活动，培养学生的动手能力和解决问题的能力。

-通过合作学习，培养学生的团队合作意识和沟通能力。

3.课后拓展应用

教师活动：

-布置作业：根据“内能的利用”课题，布置适量的课后作业，巩固学习效果。

-提供拓展资源：提供与“内能的利用”相关的拓展资源（如书籍、网站、视频等），供学生进一步学习。

-反馈作业情况：及时批改作业，给予学生反馈和指导。

学生活动：

-完成作业：认真完成老师布置的课后作业，巩固学习效果。

-拓展学习：利用老师提供的拓展资源，进行进一步的学习和思考。

-反思总结：对自己的学习过程和成果进行反思和总结，提出改进建议。

教学方法/手段/资源：

-自主学习法：引导学生自主完成作业和拓展学习。

-反思总结法：引导学生对自己的学习过程和成果进行反思和总结。

作用与目的：

-巩固学生在课堂上学到的内能的概念和改变内能的方法。

-通过拓展学习，拓宽学生的知识视野和思维方式。

-通过反思总结，帮助学生发现自己的不足并提出改进建议，促进自我提升。教学资源拓展1.拓展资源：

《物理实验手册》：提供丰富的物理实验案例和实验设计，帮助学生更好地理解和掌握内能的概念和改变内能的方法。

《热力学导论》：深入介绍热力学的基本原理和概念，帮助学生拓宽知识面，加深对内能的理解。

《生活中的物理学》：通过生活中的实例，展示物理知识在实际中的应用，帮助学生体会物理学习的实用性和趣味性。

2.拓展建议：

阅读相关书籍：学生可以阅读《物理实验手册》、《热力学导论》等书籍，深入了解内能的概念和改变内能的方法，提高自己的理论水平。

观看在线课程：学生可以观看网上相关的物理课程，如《大学物理》、《热力学基础》等，通过视频讲解，更好地理解和掌握内能的知识。

参加科学讲座和展览：学生可以积极参加学校或社区组织的科学讲座和展览，听取专家的讲解，观看相关的实验演示，增强自己的科学素养。

进行家庭小实验：学生可以利用家庭常见的物品，如热水、冰块等，进行简单的小实验，观察内能的变化，培养自己的实践能力和创新意识。

讨论和交流：学生可以与同学、老师或家长进行讨论和交流，分享自己学习内能的心得和体会，互相启发和借鉴，提高自己的学习效果。

进行课题研究：学生可以结合自己的兴趣和实际情况，选择内能相关的课题进行研究，如“热水加热过程中的内能变化研究”等，提高自己的研究能力和解决问题的能力。课后作业1.解释内能的概念，并给出两个例子说明内能的体现。

答案：内能是指物体内部所有分子做无规则运动所具有的动能和分子之间势能的总和。例如，热水中的分子运动剧烈，内能较大；冰块中的分子运动缓慢，内能较小。

2.描述改变内能的两种方法，并各举一个实例。

答案：改变内能的两种方法是做功和热传递。做功的实例：敲打石头，石头发热；热传递的实例：将热水倒入冷水中，冷水温度升高。

3.解释热机的工作原理，并简述提高热机效率的方法。

答案：热机是利用内能做功的机器，其工作原理是热能转化为机械能。提高热机效率的方法有：提高燃料的燃烧效率、减少热量损失、优化热机结构等。

4.设计一个实验，探究内能与温度的关系。

答案：实验设计如下：准备两个相同质量的水杯，一个热水杯和一个冷水杯。用温度计分别测量两杯水的温度，并记录下来。然后，将热水杯中的水倒入冷水杯中，混合均匀后，再次用温度计测量混合水的温度，并记录下来。通过比较混合前后水的温度变化，可以探究内能与温度的关系。

5.应用内能的知识，解释生活中的一个现象。

答案：生活中的现象如烧水时水壶发热。当水被加热时，水分子的运动加剧，内能增加，导致水壶的温度升高。这是因为热量通过热传递的方式从火源传递到水壶，使水壶的内能增加。板书设计1.内能的概念：物体内部所有分子做无规则运动所具有的动能和分子之间势能的总和。

2.改变内能的方法：做功和热传递。

3.热机的工作原理：热能转化为机械能。

4.提高热机效率的方法：提高燃料的燃烧效率、减少热量损失、优化热机结构等。

5.内能与温度的关系：内能与温度成正比。

6.实验设计：探究内能与温度的关系。

7.生活中的现象解释：烧水时水壶发热，内能增加导致温度升高。

板书设计应简洁明了，突出重点，准确精炼，概括性强。同时，板书设计应具有艺术性和趣味性，以激发学生的学习兴趣和主动性。教学反思本节课的内容是内能的利用，我在教学中注重引导学生从生活实例中理解内能的概念和改变内能的方法，并通过实验探究内能与温度的关系。在课堂中，我采用了讲授法、实验法、讨论法等多种教学方法，以提高学生的学习兴趣和参与度。

首先，在讲解内能的概念时，我通过生活中的例子，如热水和冰块，帮助学生形象地理解内能的概念。在讲解改变内能的方法时，我以敲打石头和将热水倒入冷水中为例，引导学生理解做功和热传递两种方法。这些实例贴近生活，有助于学生更好地理解和掌握内能的知识。

其次，在实验探究内能与温度的关系时，我设计了简单的实验，让学生通过实际操作来观察内能的变化。在实验过程中，我鼓励学生提出问题，并引导他们通过观察和思考来解答问题。通过实验，学生能够直观地看到内能的变化，加深了对内能与温度的关系的理解。

再次，在课堂讨论中，我鼓励学生积极参与，分享自己的观点和想法。通过讨