能量、功与机械综合复习课-基于分层探究的初中物理深度教学设计

能量、功与机械综合复习课——基于分层探究的初中物理深度教学设计一、教学内容分析  本课隶属于初中物理（九年级）能量、功与机械能及其转化主题下的综合复习单元，是学生建构能量观念、掌握功能关系的关键节点。依据《义务教育物理课程标准（2022年版）》，本单元教学需锚定“能量守恒”“功是能量转化的量度”等核心大概念，其认知要求已从单一知识点的“理解”层面，跃升至复杂情境中的“综合应用”与“科学推理”层面。在知识技能图谱上，本课需串联起功、功率、机械效率、动能、势能及机械能守恒等概念，形成解释和解决实际工程、生活问题的结构化认知网络。这一网络不仅是前期力学、简单机械知识的深化集成，更是后续学习内能、电能等其他形式能量转化的逻辑基础。在过程方法路径上，课标强调通过科学探究和跨学科实践，发展学生的模型建构、推理论证与科学探究能力。因此，本课设计将引导学生将抽象的能量转化过程具象化为可分析、可计算的物理模型（如“能量流”模型、杠杆模型），并在分析诸如塔吊、斜面、水泵等真实机械装置效率的过程中，实践“提出问题建立模型分析论证解释交流”的科学探究全流程。在素养价值渗透方面，本课承载着培养科学态度与社会责任的育人功能。通过对“提高机械效率”这一永恒技术命题的探讨，引导学生感悟科学技术与社会发展的互动关系，树立节能增效的可持续发展观念，并在小组协作解决实际问题的过程中，培育严谨求实、协作创新的科学精神。  学情诊断是实施有效教学的起点。九年级学生经过前期的学习，已初步掌握功、功率、机械能等孤立概念，并能进行基础计算，此为其已有基础。然而，普遍存在的认知障碍在于：第一，概念间联系薄弱，难以在复杂情境中辨析“有用功”“总功”“额外功”的实质，常将“机械效率”与“功率”混淆；第二，模型化思维欠缺，面对真实的、多部件协同的机械系统（如滑轮组与斜面组合），无法有效提取关键物理要素并建立简化模型；第三，综合应用能力不足，当问题涉及能量转化与功的计算交叉时，思维易产生断裂。基于此，本课的教学调适策略将贯彻差异化原则：通过“前测诊断单”快速识别学生在概念联结与简单应用上的分层水平；在新授环节，设计阶梯式任务链，为思维暂时滞后的学生提供“分析脚手架”（如分步提示卡、可视化能量流向图），为学有余力的学生设置“思维深化区”（如开放变量分析、非理想条件讨论）；在形成性评估中，不仅关注答案正误，更通过追问（“你是如何确定这个力做了功的？”“在这个过程中，哪种能量增加了，它从何而来？”）动态诊断学生的思维过程，及时提供个性化反馈与支持。二、教学目标  知识目标方面，学生将能系统建构以“功是能量转化量度”为核心的功能关系网络。具体表现为：能准确辨析功、功率、机械效率的物理意义及定量关系；能在涉及杠杆、滑轮、斜面等简单机械的实际情境中，熟练计算有用功、总功和机械效率；能清晰阐述动能、势能及机械能守恒的条件，并定性分析包含摩擦、阻力等非理想情况下的能量转化去向。  能力目标聚焦于发展科学探究与模型建构能力。学生将能够模仿工程师的思维，针对一个给定的机械工作场景（如从井中提水），独立或协作完成从情境表征、要素提取、模型简化到列式求解的全过程；能够基于数据或图表，归纳出影响机械效率的关键因素，并进行初步的误差分析；能够用规范、条理的物理语言，书面或口头陈述自己的解决方案及推理过程。  情感态度与价值观目标旨在内化科学态度与社会责任感。期望学生在小组合作探究中，能主动倾听同伴意见，审慎评估不同方案，表现出尊重证据、理性妥协的合作精神；在讨论“如何为我国山区农业设计高效的灌溉提水方案”等拓展议题时，能自然流露出运用所学知识服务社会、关注技术伦理的价值倾向。  科学思维目标重点锤炼模型建构与科学推理思维。课堂将引导学生经历“将实际装置抽象为物理模型”的思维训练，例如，将一台塔吊抽象为“杠杆”与“滑轮组合”的模型；并通过设计“如果摩擦增大，能量去向图会发生什么变化？”等递进式问题链，驱动学生进行严密的因果推理和辩证思考。  评价与元认知目标着力于培养学生的学习力。设计引导学生依据“模型建构合理性评价量规”进行小组互评；在课堂小结环节，通过“解决今天这类综合题，你认为最关键的一步是什么？”的反思性问题，促使学生回顾和提炼自己的问题解决策略，逐步形成规划与监控自我学习进程的元认知意识。三、教学重点与难点  教学重点确立为“在具体情境中综合应用功、机械效率及能量转化知识解决实际问题”。其确立依据源于双重考量：从课标定位看，“能量”是物理学的核心大概念之一，而“功”是定量研究能量转化的枢纽，综合应用能力是学生形成能量观念的关键标志；从河南中考命题趋势分析，涉及功、功率、机械效率的综合计算与情境分析题，是试卷中的高频、高分值考点，且近年来愈发倾向于在真实的工程、生活背景中考查学生的建模与推理能力，这直接体现了从知识立意向能力、素养立意的转变。因此，突破此重点，对学生构建学科核心素养和应对学业评价都至关重要。  教学难点预设为“在复杂或多过程中，准确析出有用功、总功并理解其与能量转化的对应关系”。难点成因在于：第一，认知过程复杂，学生需要克服“功”与“能”两套话语体系的心理分离，建立“做多少功，就转化多少能”的深刻链接；第二，情境干扰因素多，如滑轮组中的绳重摩擦、斜面上的滚动阻力等，容易导致学生在提取有效信息、界定“有用”与“额外”时产生混淆，这在中考常见失分点分析中尤为突出。为突破此难点，教学将采用“可视化能量流向图”作为思维支架，并设计对比鲜明的正误案例，引导学生在辨析中深化理解。四、教学准备清单1.教师准备1.1媒体与教具：多媒体课件（含塔吊工作视频、水泵剖面动画）、自制可调节斜面与滑轮组组合教具一套、弹簧测力计、刻度尺、钩码、细绳。1.2学习资料：分层探究任务卡（A基础巩固型、B综合应用型、C挑战拓展型）、课堂前测/后测诊断单、能量转化可视化学习工作纸、分层作业单。1.3环境布置：将课桌调整为46人合作学习小组模式，教室侧板预先划分出“模型展示区”与“疑难问题墙”。2.学生准备2.1知识预备：复习功、功率、机械效率、动能、势能的概念及公式。2.2物品携带：常规文具、物理课本、作图工具（尺、笔）。五、教学过程第一、导入环节  1.情境创设与认知冲突：同学们，我们先来看一段视频（播放建筑工地上塔吊吊装预制楼板的片段）。塔吊这个“大力士”每天要完成成千上万次提升重物的任务。工程师们评价它是否“优秀”，有一个非常关键的指标——机械效率。大家有没有想过，为什么同样做功，有的机器更“费劲”？这背后，能量到底是怎么“流动”和“损耗”的？  1.1核心问题提出：今天，我们就化身“机械效能评估师”，来深入探究这个核心问题：如何全面分析与定量评估一个机械系统在工作过程中的能量转化与利用效率？  1.2学习路径图：我们的探索将分三步走：首先，一起回顾和梳理功与能的核心“工具箱”；接着，我们将挑战一个综合案例，像侦探一样剖析能量的每一步去向；最后，大家将运用所学，为自己设计的“高效机械”方案辩护。请准备好你们的物理眼光和思维，我们马上开始。第二、新授环节任务一：核心概念“工具箱”回顾与关联  教师活动：我将不直接罗列概念，而是提出一个驱动性问题链：“如果我们要计算塔吊提升一块楼板所做的功，需要知道哪些物理量？（引导学生答出：力、沿力的方向移动的距离）这个功带来了什么效果？（楼板的重力势能增加）那么，电动机消耗的电能，等于增加的重力势能吗？为什么？（引出额外功与机械效率）。请大家以小组为单位，利用3分钟时间，尝试用关键词和箭头，在白纸上画出‘功’、‘功率’、‘机械效率’、‘动能’、‘势能’这几个概念之间的关系图。我注意到有些同学下笔有些犹豫，想想看，哪个概念是连接‘力’与‘能’的桥梁？”  学生活动：学生以小组为单位进行头脑风暴，回顾并讨论各概念的定义、公式及物理意义，尝试在白纸上绘制概念关系图（可能是网状、层级或流程图）。组内会就“功率和效率谁更表示快慢”等易混点展开辩论，并尝试用实例说明。  即时评价标准：①关系图中是否准确体现了“功是能量转化的量度”这一核心关系；②小组讨论时，成员能否用物理语言清晰表达自己的观点；③绘制的概念图是否具有一定的逻辑结构，而非简单罗列。  形成知识、思维、方法清单：★功与能的关系：功是过程量，能量是状态量。力对物体做了多少功，就有多少能量发生了转化。这是贯穿本章的灵魂。▲功率与效率辨析：功率表示做功快慢（P=W/t），效率表示做功的有效程度（η=W有/W总），二者无必然联系。教学提示：可通过类比“吃饭快慢”和“消化吸收比例”帮助学生区分。★机械效率公式理解：η=W有/W总=W有/(W有+W额)。关键在于情境中准确识别“目的”对应的功为有用功，克服所有阻力做的功为总功。任务二：单一过程模型建立——斜面提物分析  教师活动：“让我们把问题先简化。假设我们用斜面将货物推上车，这是一个典型的单一过程。”我将展示斜面教具，并明确探究目标：“请各小组利用所给器材，设计实验，测量出这个斜面的机械效率，并思考：在整个过程中，输入的能量是什么？最终获得的有用能量是什么？哪些地方产生了能量损耗？”我将巡回指导，重点关注学生是否规范测量拉力、是否理解克服摩擦做的功即为额外功。对于提前完成的小组，我会抛出深化问题：“如果斜面更光滑，你的测量结果会如何变化？能量损耗图又该如何修改？”  学生活动：小组合作进行实验：组装斜面，用弹簧测力计匀速拉动钩码沿斜面上升，记录拉力F、钩码重力G、斜面高h、斜面长s。计算W有=Gh，W总=Fs，进而计算η。根据数据讨论能量转化：人消耗的化学能（总功）转化为货物的重力势能（有用功）和内能（克服摩擦产生的额外功）。尝试绘制该过程的“能量流向”示意图。  即时评价标准：①实验操作是否规范，特别是是否保持匀速拉动；②数据记录与计算是否准确；③绘制的能量流向图是否清晰反映了能量的来源、有用输出和损耗去向。  形成知识、思维、方法清单：★有用功与总功的判定：在此情境中，我们的目的是增加货物重力势能，故W有=Gh；而人实际施加的拉力所做的功为总功，W总=Fs。▲能量转化的多样性：总能量（输入功）守恒，但转化为有用能量（势能）的比例小于1，其余以摩擦生热（内能）形式“损耗”。这是理解效率低于100%的关键。★科学探究中的变量控制：探究斜面效率与倾角关系时，需控制粗糙程度不变。这是实验设计的核心方法。任务三：复合过程模型拆解——滑轮组提水综合计算  教师活动：“现实中的机械往往更复杂。请看任务卡B：利用一个动滑轮和一个定滑轮组成的滑轮组从井中提水，已知水桶重、水量、动滑轮重、摩擦忽略不计，求拉力、总功、有用功和机械效率。”我将首先引导学生进行“思维拆解”：“别急着套公式！我们先在脑海里‘慢放’这个过程：第一步，拉力F拉动绳子，对什么做了功？（对动滑轮和水桶组成的系统）第二步，这个功转化成了什么？（系统的动能和重力势能）第三步，我们最终想要的是什么？（只是水增加的重力势能）所以，额外功出在哪？”我将请不同小组分享解题思路，并利用板书画出“力”的受力分析图和“能”的转化流程图，进行对比展示，强调模型对应。“看，从‘力’的角度和从‘能’的角度分析，最终指向同一个效率公式，这就是物理学的和谐之美。”  学生活动：学生首先独立审题，尝试拆解物理过程。随后小组内交流，可能产生分歧点在于：总功是Fs还是（G水+G桶+G动）h？有用功是G水h还是（G水+G桶）h？通过辩论和绘图厘清：拉力克服的是（G水+G桶+G动），但提升水是目的，故有用功仅为G水h。共同完成计算，并尝试用语言描述整个能量转化链条。  即时评价标准：①能否清晰地将复合过程分解为明确的受力对象和能量转化阶段；②在讨论中，观点是否有公式或物理原理作为支撑；③最终的计算结果和物理表述是否准确、完整。  形成知识、思维、方法清单：★复合机械中的受力与做功对象：对于滑轮组，明确拉力作用点在绳子自由端，移动距离s=nh；而重物（含动滑轮）上升距离为h。这是正确计算功的基础。★有用功的“目的性”原则：有用功严格对应“工作目的”。提水时，目的是提升水，故水重乘以高度才是有用功；桶和动滑轮被提升是不得不做的“额外”工作。▲“理想机械”与“实际机械”的思维过渡：忽略摩擦时，额外功仅为克服动滑轮重所做之功。引入摩擦后，额外功增加，效率降低。这是构建模型时重要的思维层次。任务四：能量观念的深化——机械能守恒的条件性讨论  教师活动：“刚才我们一直在讨论有外力做功、能量转化的情况。现在思考一个不同的场景：忽略空气阻力，乒乓球从手中自由下落到地面又弹起的过程。”我将通过动画演示这一过程，并提问：“在下落阶段、接触地面前瞬间、弹起上升阶段，动能和势能如何变化？有没有外力（除重力外）做功？整个过程中，机械能总量保持不变吗？”我将引导学生聚焦“只有重力或弹力做功”这一关键条件。“大家用手掌猛地拍一下桌面，感觉发热了吗？这说明什么？”从而引出非保守力做功导致机械能向内能转化，总能量守恒但机械能不守恒。  学生活动：学生观察动画，分段讨论能量的转化。明确在只有空气阻力可以忽略时，下落和上升阶段机械能守恒。但通过生活经验（拍手发热）和思考碰撞过程的形变与发热，理解乒乓球与地面碰撞时，有非保守力（弹力之外的力）做功，一部分机械能转化为了内能和声能等，故全过程机械能不守恒。尝试用能量守恒的观点解释为何乒乓球弹起高度会逐渐降低。  即时评价标准：①能否准确描述特定阶段（如自由下落）的机械能守恒；②能否指出导致机械能减少的具体环节和能量转化去向；③是否初步建立起“在一个孤立系统中，总能量守恒，但机械能可能因内部耗散而减少”的观念。  形成知识、思维、方法清单：★机械能守恒定律的条件：只有重力或系统内弹力做功。“只有”是关键词。这是判断能否应用该定律的金标准。▲功能原理（动能定理）的普适性：合外力对物体所做的功，等于物体动能的变化。此原理在任何情况下均成立，是分析复杂运动与能量问题的更一般工具。教学提示：引导学生对比两个原理的适用条件，理解其层次关系。★能量守恒的层次性：机械能守恒是能量守恒在特定条件下的表现形式。当存在摩擦、阻力时，机械能不守恒，但总能量（机械能+内能等）依然守恒。这是能量观的顶峰认识。任务五：综合建模与评估——设计高效提水方案  教师活动：“现在，请各位‘评估师’运用所学，完成终极挑战。”我发布任务卡C：“为某山区农田设计一个从低处河流向高处蓄水池的提水方案，需考虑机械效率、成本（简单）和可操作性。可选用杠杆、滑轮、斜面或其组合进行原理设计，并估算其预期效率，说明优劣。”我将提供简单的材料特性参数（如摩擦系数范围）。在学生分组设计时，我扮演咨询顾问，通过提问介入：“为什么选择这个组合？你预计最大的能量损耗会在哪个环节？如何从设计上优化？”鼓励学生绘制原理草图并配以简要的能量分析说明。  学生活动：小组展开工程设计与讨论。可能需要权衡：使用滑轮组省力但可能因摩擦和多段绳子降低效率；使用斜面距离长但可能操作简单。他们需要将方案抽象为物理模型，估算有用功（将一定质量的水提升指定高度）和可能的总功（考虑摩擦、机械自重等），从而预估效率。最后形成一份简短的“设计方案说明书”，准备展示。  即时评价标准：①设计方案是否合理运用了至少一种简单机械原理；②效率预估是否基于合理的物理模型和公式推导；③小组展示时，能否从物理原理和能量角度解释设计思路与优缺点。  形成知识、思维、方法清单：★物理模型的应用：将实际工程问题转化为理想化的物理模型（杠杆、斜面、滑轮组），是运用物理知识解决复杂问题的关键第一步。▲系统化思维与权衡取舍：技术设计没有唯一最优解，需在省力、效率、成本、操作性等多目标间进行权衡。这是STEM教育的核心理念之一。★从物理原理到技术实践：理解原理是基础，但实际应用必须考虑非理想因素（摩擦、材料强度等）。物理学习最终要服务于认识和改造世界。第三、当堂巩固训练  本环节提供分层训练题组，学生可根据自身情况，在完成基础层后，自主选择向上挑战。  基础层（全体必做）：1.判断：机械效率高的机器，功率一定大。（）2.计算：用一动滑轮将重100N的物体匀速提升2m，拉力为60N，求有用功、总功和机械效率。（要求画出受力示意图）  综合层（建议多数学生完成）：3.情境题：如图所示为塔吊简化示意图。已知配重、起重臂长度、最大起重质量等数据，（1）分析起重过程中，电能最终转化为何种能量；（2）计算在最大起重时，若机械效率为80%，电动机至少需输出多少总功？（题目需配简图）  挑战层（学有余力选做）：4.探究设计：给你一把刻度尺、一个已知质量的钩码、一根细线，如何大致测量一个玩具小风扇在稳定转动时，将电能转化为机械能的效率？请写出你的实验思路和主要测量步骤。  反馈机制：完成基础层后，小组内交换批改，教师公布答案并讲解共性问题。综合层和挑战层问题，先由各小组内部讨论解法，然后请不同层次的学生代表上台讲解思路（教师提前巡视时物色）。对于挑战题，重在展示思维过程而非精确结果。教师最后进行点评升华，强调建模与能量分析的思想。同时，将典型错误或优秀解法拍下，投屏进行对比分析。“大家看这位同学的受力分析图，力的作用点清晰，这正是解决滑轮组问题的‘金钥匙’。”第四、课堂小结  “经过一节课的探索，让我们共同来梳理今天的收获。”我引导学生以小组为单位，使用思维导图或结构化列表的形式，从“核心概念”、“核心公式”、“核心方法”、“易错警示”和“我的新认识”五个维度进行总结。请12个小组分享他们的总结框架。“他们组用‘能量流’作为主线串联所有概念，这个视角非常棒！”接着，我进行元认知引导：“回顾今天解决综合问题的过程，你认为最关键的一步是什么？是画图？是明确有用功？还是建立能量转化关系？”让学生短暂反思并分享，促进策略内化。  最后，布置分层作业：必做作业（基础+综合层练习册对应题目）；选做作业（二选一）：1.拓展性作业：调查家庭轿车发动机的热效率与电动车电机效率的大致范围，结合能量转化与环保，写一篇200字的小短评。2.探究性/创造性作业：利用废旧材料，制作一个能演示某种能量转化过程（要求包含机械能）的简单模型，并录制1分钟视频讲解其原理与效率影响因素。六、作业设计  基础性作业：  1.完成课本本节后基础练习题15，重点巩固功、功率、机械效率的基本计算。  2.整理课堂笔记，用自己理解的语言，书面复述“有用功”、“总功”、“机械效率”的定义及关系，并各举一个不同于课堂的例子说明。  拓展性作业：  3.（情境应用题）阅读关于“我国古代水利工程——筒车”的简介材料，结合图片，分析其工作时涉及的主要能量转化过程，并定性讨论哪些因素会影响其提水效率。  4.设计一份“机械效率自查清单”，列出在解决滑轮组、斜面类问题时，容易忽略或出错的35个关键检查点（例如：“是否考虑了动滑轮重？”“有用功对应的是目的吗？”）。  探究性/创造性作业：  5.（项目式学习选题）以“为校园内的小花园设计一款自动浇灌装置”为项目主题，进行初步原理设计。要求：①说明所用主要机械或原理；②分析工作过程中的能量转化路径；③提出至少一条提高该装置能量利用效率的设想，并简述理由。形式可为设计图配文字说明或简易模型。七、本节知识清单及拓展  ★1.功的两个必要因素：作用在物体上的力和物体在力的方向上通过的距离。缺一不可。比如“劳而无功”（有力无距离）和“不劳而获”（有距离无力）。  ★2.功的计算：W=Fs。注意：F与s必须方向一致；若力与运动方向有夹角α，则W=Fscosα（高中深入）。  ★3.功率（P）：表示做功快慢的物理量。定义式P=W/t，推导式P=Fv（用于匀速直线运动）。单位：瓦（W）。常说机器“马力大”指的是功率大。  ▲4.功与能的根本关系：功是能量转化的量度。做了多少功，就有多少能量发生转化。这是将“功”与“能”两大概念统一起来的核心观点。  ★5.动能：物体因运动而具有的能量。大小与质量、速度有关。一切运动的物体都具有动能。  ★6.重力势能：物体因被举高而具有的能量。大小与质量、高度有关。通常以地面为零势能参考面。  ★7.机械能：动能和势能（含重力势能、弹性势能）的统称。  ★8.机械能守恒定律：在只有重力或弹力做功的物体系统内，动能与势能可以相互转化，而总的机械能保持不变。这是理想情况下的一个重要规律。  ★9.有用功（W有）：为达到我们工作目的必须要做的功。如提水时对水做的功。判断关键：问“目的是什么”。  ★10.额外功（W额）：并非我们需要，但又不得不额外做的功。如提水时对水桶、动滑轮做的功，克服摩擦做的功。  ★11.总功（W总）：动力（如拉力、推力）所做的功。W总=W有+W额。  ★12.机械效率（η）：有用功与总功的比值，η=W有/W总×100%。它表示机械对输入能量利用程度的优劣，η<1。  ▲13.提高机械效率的途径：主要方向是减少额外功。具体如：减小摩擦（加润滑油）、减轻机械自重（使用轻质材料）、改进结构（减少不必要的能量转换环节）。  ★14.机械效率与功率的区别：这是最经典的易混点。功率关注“做功快慢”，效率关注“做功质量”（有用占比）。两者无直接关系。一台机器可以功率很大但效率很低（如老式蒸汽机），也可以效率很高但功率很小（如精密仪表）。  ▲15.能量转化与守恒的普遍性：在机械运动中，若存在摩擦等阻力，机械能会转化为内能，总能量（机械能+内能）依然守恒。这个规律适用于自然界的一切过程。  ▲16.理想机械模型：忽略摩擦、自重等额外因素的机械。此时W额=0，η=100%。这是一种重要的科学抽象方法，便于抓住主要矛盾，分析基本原理。  ▲17.复杂机械的分析方法：“化整为零，逐段分析”。将复合机械（如起重机）分解为几个简单机械的组合（杠杆、滑轮组），分别分析其受力、做功和能量转化，再综合。  ▲18.功能原理（简介）：所有外力（包括重力和弹力）对物体做的总功，等于物体动能的变化量（ΔEk）。该原理比机械能守恒定律适用范围更广。  ★19.中考常见综合题型：“滑轮组+浮力”、“斜面+摩擦力”、“起重机的力与能综合”等。突破口往往是：明确研究对象，画出受力分析图和能量转化框图。  ▲20.物理学中的“效率”思想：效率是连接物理原理与工程技术、经济社会的桥梁。追求更高效率是技术进步的永恒动力，也体现了可持续发展的科学价值观。八、教学反思  （一）目标达成度评估本课预设的多元目标基本达成。通过后测诊断单分析，约85%的学生能正确辨析功、功率、效率概念，并能在标准情境中完成计算（知识目标）；在小组展示“提水方案”时，超过半数的小组能运用模型和能量流进行解释，体现了初步的综合应用与建模能力（能力、思维目标）。情感目标在“山区灌溉方案”讨论中有所体现，学生能提及“节能”、“实用”，但深度尚可加强。元认知目标通过小结环节的反思提问得以渗透，但学生反馈的反思深度差异较大，需在后续课程中持续引导。  （二）环节有效性分析“导入环节”的视频与设问成功制造了认知冲突，迅速聚焦于“能量与效率”的核心问题。“新授环节”的五个任务构成了螺旋上升的认知阶梯。任务一（概念图）暴露出学生知识碎片化的问题，为后续教学提供了精准起点；任务二（斜面实验）动手与绘图，有效建立了“能量损耗”的直观感受；任务三（滑轮组）的思维拆解与对比展示，是突破难点的关键一步，课堂上能观察到部分学生从困惑到恍然大悟的表情变化；任务四（守恒讨论）将视角从“功”提升到“能”，深化了观念；任