綜合實(shí)踐活動(dòng) 設(shè)計(jì)、制作一個(gè)機(jī)械模型 教學(xué)設(shè)計(jì)-2024-2025學(xué)年蘇科版物理九年級(jí)上冊(cè)

綜合實(shí)踐活動(dòng)設(shè)計(jì)、制作一個(gè)機(jī)械模型教學(xué)設(shè)計(jì)--2024-2025學(xué)年蘇科版物理九年級(jí)上冊(cè)主備人備課成員教學(xué)內(nèi)容分析1.本節(jié)課的主要教學(xué)內(nèi)容為：設(shè)計(jì)、制作一個(gè)機(jī)械模型。此內(nèi)容與課本九年級(jí)上冊(cè)《物理》教材中的“杠桿原理”章節(jié)緊密相關(guān)，通過(guò)設(shè)計(jì)、制作機(jī)械模型，加深學(xué)生對(duì)杠桿原理的理解和應(yīng)用。

2.教學(xué)內(nèi)容與學(xué)生已有知識(shí)的聯(lián)系：學(xué)生在本節(jié)課之前已經(jīng)學(xué)習(xí)了杠桿的基本原理，包括動(dòng)力臂、阻力臂、力矩等概念。本節(jié)課將在此基礎(chǔ)上，引導(dǎo)學(xué)生將理論知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際操作，培養(yǎng)他們的動(dòng)手能力和創(chuàng)新思維。核心素養(yǎng)目標(biāo)1.培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究能力，通過(guò)設(shè)計(jì)制作模型，提升觀(guān)察、分析和解決問(wèn)題的能力。

2.增強(qiáng)學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐能力，學(xué)會(huì)運(yùn)用物理原理解決實(shí)際問(wèn)題。

3.培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)，鼓勵(lì)學(xué)生在設(shè)計(jì)過(guò)程中提出新思路、新方法。

4.強(qiáng)化學(xué)生團(tuán)隊(duì)合作精神，通過(guò)分工合作完成任務(wù)，提高溝通與協(xié)作能力。學(xué)習(xí)者分析1.學(xué)生已經(jīng)掌握的相關(guān)知識(shí)：在進(jìn)入本節(jié)課之前，學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了基礎(chǔ)的物理知識(shí)，包括力學(xué)中的基本概念，如力、運(yùn)動(dòng)、能量等，以及杠桿原理的基本概念。他們能夠理解力矩、動(dòng)力臂和阻力臂的關(guān)系，并能在簡(jiǎn)單的情境中應(yīng)用這些知識(shí)。

2.學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、能力和學(xué)習(xí)風(fēng)格：九年級(jí)學(xué)生對(duì)物理學(xué)科普遍保持一定的興趣，尤其是對(duì)動(dòng)手實(shí)踐和創(chuàng)造性活動(dòng)。他們的學(xué)習(xí)能力較強(qiáng)，能夠跟隨教師的引導(dǎo)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作和模型設(shè)計(jì)。學(xué)習(xí)風(fēng)格上，有的學(xué)生偏好直觀(guān)操作，有的則更傾向于理論分析。部分學(xué)生可能更擅長(zhǎng)團(tuán)隊(duì)合作，而個(gè)別學(xué)生可能需要更多的個(gè)別指導(dǎo)。

3.學(xué)生可能遇到的困難和挑戰(zhàn)：學(xué)生在設(shè)計(jì)制作機(jī)械模型時(shí)，可能會(huì)遇到以下困難：一是對(duì)復(fù)雜模型的設(shè)計(jì)理解不足，難以將理論知識(shí)轉(zhuǎn)化為實(shí)際模型；二是動(dòng)手能力不足，難以完成精細(xì)的模型制作；三是團(tuán)隊(duì)合作中溝通不暢，導(dǎo)致設(shè)計(jì)思路無(wú)法有效整合。此外，學(xué)生可能對(duì)實(shí)驗(yàn)材料的選擇和實(shí)驗(yàn)過(guò)程的控制感到挑戰(zhàn)。教師需要針對(duì)這些可能出現(xiàn)的困難，提供適當(dāng)?shù)闹笇?dǎo)和幫助。學(xué)具準(zhǔn)備Xxx課型新授課教法學(xué)法講授法課時(shí)第一課時(shí)師生互動(dòng)設(shè)計(jì)二次備課教學(xué)資源-軟硬件資源：杠桿模型套件、螺絲刀、剪刀、膠水、尺子、鉛筆等工具。

-課程平臺(tái)：學(xué)校內(nèi)部教學(xué)平臺(tái)，用于上傳教學(xué)資料和互動(dòng)交流。

-信息化資源：物理教學(xué)軟件、在線(xiàn)視頻教程、相關(guān)實(shí)驗(yàn)操作步驟圖解。

-教學(xué)手段：實(shí)物展示、多媒體演示、小組討論、實(shí)驗(yàn)操作指導(dǎo)。教學(xué)過(guò)程1.導(dǎo)入（約5分鐘）

-激發(fā)興趣：教師通過(guò)展示一些生活中常見(jiàn)的機(jī)械模型，如剪刀、鉗子等，提問(wèn)學(xué)生這些工具是如何利用杠桿原理工作的，激發(fā)學(xué)生對(duì)機(jī)械模型設(shè)計(jì)的興趣。

-回顧舊知：教師簡(jiǎn)要回顧杠桿原理的基本概念，包括動(dòng)力臂、阻力臂和力矩，幫助學(xué)生回憶相關(guān)知識(shí)點(diǎn)。

2.新課呈現(xiàn)（約20分鐘）

-講解新知：教師詳細(xì)講解設(shè)計(jì)、制作機(jī)械模型的基本步驟，包括設(shè)計(jì)草圖、選擇材料、制作模型、測(cè)試效果等。

-舉例說(shuō)明：教師通過(guò)展示一些成功的機(jī)械模型案例，如簡(jiǎn)易起重機(jī)、杠桿式剪刀等，幫助學(xué)生理解設(shè)計(jì)原理和制作方法。

-互動(dòng)探究：教師引導(dǎo)學(xué)生分組討論，提出設(shè)計(jì)要求，如制作一個(gè)能夠提升重物的杠桿模型，讓學(xué)生在討論中提出設(shè)計(jì)方案。

3.實(shí)踐操作（約40分鐘）

-學(xué)生活動(dòng)：學(xué)生根據(jù)討論結(jié)果，開(kāi)始動(dòng)手制作機(jī)械模型。教師巡視指導(dǎo)，解答學(xué)生在制作過(guò)程中遇到的問(wèn)題。

-教師指導(dǎo)：教師針對(duì)學(xué)生在制作過(guò)程中可能遇到的困難，如材料選擇、工具使用等，給予個(gè)別指導(dǎo)。

4.測(cè)試與評(píng)估（約15分鐘）

-學(xué)生測(cè)試：學(xué)生完成模型制作后，進(jìn)行測(cè)試，觀(guān)察模型是否能達(dá)到預(yù)期效果。

-教師評(píng)估：教師對(duì)學(xué)生的模型進(jìn)行評(píng)估，包括設(shè)計(jì)創(chuàng)新、制作工藝、測(cè)試效果等方面。

5.總結(jié)與反思（約10分鐘）

-學(xué)生總結(jié)：學(xué)生分享自己的設(shè)計(jì)制作過(guò)程，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)。

-教師反思：教師對(duì)本節(jié)課的教學(xué)效果進(jìn)行反思，針對(duì)學(xué)生在設(shè)計(jì)制作過(guò)程中遇到的問(wèn)題，提出改進(jìn)措施。

6.課后作業(yè)（約5分鐘）

-教師布置課后作業(yè)：讓學(xué)生根據(jù)本節(jié)課所學(xué)知識(shí)，設(shè)計(jì)并制作一個(gè)簡(jiǎn)單的機(jī)械模型，下節(jié)課進(jìn)行展示和交流。拓展與延伸1.提供與本節(jié)課內(nèi)容相關(guān)的拓展閱讀材料：

-《機(jī)械原理與應(yīng)用》一書(shū)，詳細(xì)介紹了各種機(jī)械原理及其在實(shí)際生活中的應(yīng)用，有助于學(xué)生更深入地理解杠桿原理。

-《發(fā)明家的故事》系列書(shū)籍，通過(guò)講述著名發(fā)明家的故事，激發(fā)學(xué)生對(duì)科學(xué)發(fā)明的興趣，了解機(jī)械發(fā)明的歷史背景。

-《物理實(shí)驗(yàn)手冊(cè)》中的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，如“杠桿的平衡實(shí)驗(yàn)”、“斜面的摩擦實(shí)驗(yàn)”等，這些實(shí)驗(yàn)可以讓學(xué)生在實(shí)踐中加深對(duì)杠桿原理的理解。

2.鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行課后自主學(xué)習(xí)和探究：

-學(xué)生可以嘗試設(shè)計(jì)不同類(lèi)型的杠桿模型，如定滑輪、動(dòng)滑輪等，通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證不同類(lèi)型杠桿的特點(diǎn)。

-引導(dǎo)學(xué)生思考杠桿原理在日常生活和工程中的應(yīng)用，如橋梁設(shè)計(jì)、起重機(jī)等，探討杠桿原理如何提高工作效率。

-鼓勵(lì)學(xué)生研究杠桿原理在其他學(xué)科領(lǐng)域的應(yīng)用，如生物學(xué)中的肌肉杠桿、工程學(xué)中的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等。

-學(xué)生可以嘗試制作一個(gè)簡(jiǎn)易的機(jī)械裝置，如杠桿式千斤頂，通過(guò)實(shí)際操作體驗(yàn)杠桿原理在實(shí)際生活中的應(yīng)用。

-組織學(xué)生進(jìn)行小組合作，共同完成一個(gè)較為復(fù)雜的機(jī)械模型設(shè)計(jì)，如簡(jiǎn)易機(jī)械臂，通過(guò)團(tuán)隊(duì)合作提高解決問(wèn)題的能力。

-布置學(xué)生課后收集與杠桿原理相關(guān)的科普文章、視頻資料，分享給同學(xué)，增進(jìn)對(duì)知識(shí)的了解和興趣。反思改進(jìn)措施反思改進(jìn)措施（一）教學(xué)特色創(chuàng)新

1.創(chuàng)設(shè)情境教學(xué)：在導(dǎo)入環(huán)節(jié)，我嘗試通過(guò)實(shí)際生活中的例子來(lái)激發(fā)學(xué)生的興趣，比如展示一些常見(jiàn)的機(jī)械工具，讓學(xué)生思考它們是如何利用杠桿原理工作的。這種情境教學(xué)能夠讓學(xué)生更容易將抽象的物理知識(shí)與實(shí)際生活聯(lián)系起來(lái)。

2.強(qiáng)化實(shí)踐操作：在實(shí)踐操作環(huán)節(jié)，我鼓勵(lì)學(xué)生分組合作，共同完成模型制作。這種合作學(xué)習(xí)不僅提高了學(xué)生的動(dòng)手能力，還培養(yǎng)了他們的團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神。

反思改進(jìn)措施（二）存在主要問(wèn)題

1.學(xué)生參與度不均：在小組討論和實(shí)驗(yàn)操作中，我發(fā)現(xiàn)部分學(xué)生參與度較高，而有些學(xué)生則顯得較為被動(dòng)。這可能是因?yàn)閷W(xué)生的興趣和動(dòng)手能力存在差異。

2.教學(xué)評(píng)價(jià)單一：我主要依靠學(xué)生的實(shí)驗(yàn)報(bào)告和模型展示來(lái)評(píng)價(jià)他們的學(xué)習(xí)成果，這種評(píng)價(jià)方式可能無(wú)法全面反映學(xué)生的學(xué)習(xí)情況。

3.課堂時(shí)間分配不合理：在講解新知和舉例說(shuō)明時(shí)，我可能花費(fèi)了過(guò)多的時(shí)間，導(dǎo)致實(shí)踐操作環(huán)節(jié)時(shí)間不足，影響了學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐。

反思改進(jìn)措施（三）

1.優(yōu)化小組合作：為了提高學(xué)生的參與度，我計(jì)劃在課前對(duì)學(xué)生進(jìn)行分組，確保每個(gè)小組都有不同能力的學(xué)生，并設(shè)定明確的角色分工，讓每個(gè)學(xué)生都有參與的機(jī)會(huì)。

2.多元化教學(xué)評(píng)價(jià)：我將嘗試采用多種評(píng)價(jià)方式，如觀(guān)察學(xué)生的實(shí)驗(yàn)過(guò)程、小組討論的表現(xiàn)、學(xué)生的自評(píng)和互評(píng)等，以更全面地評(píng)估學(xué)生的學(xué)習(xí)成果。

3.調(diào)整課堂時(shí)間分配：在今后的教學(xué)中，我會(huì)更加注意課堂時(shí)間的分配，確保有足夠的時(shí)間讓學(xué)生進(jìn)行實(shí)踐操作，同時(shí)也要保證新知的講解和舉例說(shuō)明能夠有效進(jìn)行。此外，我還會(huì)根據(jù)學(xué)生的反饋和表現(xiàn)，適時(shí)調(diào)整教學(xué)節(jié)奏和內(nèi)容。課后作業(yè)1.設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)易的杠桿模型，并畫(huà)出其動(dòng)力臂和阻力臂，計(jì)算其力矩比。假設(shè)動(dòng)力臂長(zhǎng)度為30cm，阻力臂長(zhǎng)度為20cm，動(dòng)力為5N，阻力為2N。

答案：力矩比=動(dòng)力臂長(zhǎng)度/阻力臂長(zhǎng)度=30cm/20cm=1.5

動(dòng)力力矩=動(dòng)力×動(dòng)力臂長(zhǎng)度=5N×30cm=150cm·N

阻力力矩=阻力×阻力臂長(zhǎng)度=2N×20cm=40cm·N

力矩比=動(dòng)力力矩/阻力力矩=150cm·N/40cm·N=3.75

2.如果動(dòng)力臂長(zhǎng)度增加至40cm，而阻力臂長(zhǎng)度保持不變，重新計(jì)算力矩比和動(dòng)力力矩、阻力力矩。

答案：力矩比=動(dòng)力臂長(zhǎng)度/阻力臂長(zhǎng)度=40cm/20cm=2

動(dòng)力力矩=動(dòng)力×動(dòng)力臂長(zhǎng)度=5N×40cm=200cm·N

阻力力矩=阻力×阻力臂長(zhǎng)度=2N×20cm=40cm·N

力矩比=動(dòng)力力矩/阻力力矩=200cm·N/40cm·N=5

3.設(shè)計(jì)一個(gè)杠桿模型，使其能夠平衡一個(gè)重10kg的物體。假設(shè)杠桿的支點(diǎn)距離動(dòng)力臂的末端為50cm，阻力臂的末端距離支點(diǎn)為70cm，重力加速度為9.8m/s2。

答案：首先計(jì)算物體的重力：

重力=質(zhì)量×重力加速度=10kg×9.8m/s2=98N

然后計(jì)算阻力力矩：

阻力力矩=重力×阻力臂長(zhǎng)度=98N×70cm=6860cm·N

動(dòng)力臂長(zhǎng)度=阻力臂長(zhǎng)度×力矩比

力矩比=阻力力矩/動(dòng)力力矩

動(dòng)力力矩=重力×動(dòng)力臂長(zhǎng)度

動(dòng)力臂長(zhǎng)度=阻力臂長(zhǎng)度×力矩比=70cm×(6860cm·N/98N)≈490cm

4.一個(gè)杠桿模型，動(dòng)力臂長(zhǎng)度為80cm，阻力臂長(zhǎng)度為60cm。如果動(dòng)力為10N，計(jì)算平衡時(shí)阻力的大小。

答案：力矩比=動(dòng)力臂長(zhǎng)度/阻力臂長(zhǎng)度=80cm/60cm=4/3

動(dòng)力力矩=動(dòng)力×動(dòng)力臂長(zhǎng)度=10N×80cm=800cm·N

阻力力矩=動(dòng)力力矩/力矩比=800cm·N/(4/3)≈600cm·N

阻力=阻力力矩/阻力臂長(zhǎng)度=600cm·N/60cm=10N

5.一個(gè)杠桿模型，動(dòng)力臂長(zhǎng)度為120cm，阻力臂長(zhǎng)度為90cm。如果阻力為15N，計(jì)算平衡時(shí)動(dòng)力的大小。

答案：力矩比=動(dòng)力臂長(zhǎng)度/阻力臂長(zhǎng)度=120cm/90cm=4/3

阻力力矩=阻力×阻力臂長(zhǎng)度=15N×90cm=1350cm·N

動(dòng)力力矩=阻力力矩/力矩比=1350cm·N/(4/3)≈1012.5cm·N

動(dòng)力=動(dòng)力力矩/動(dòng)力臂長(zhǎng)度=1012.5cm·N/120cm≈8.44N課堂1.課堂評(píng)價(jià)

在課堂教學(xué)中，我采用多種評(píng)價(jià)方式來(lái)了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，并及時(shí)發(fā)現(xiàn)并解決問(wèn)題。

-提問(wèn)：通過(guò)提問(wèn)，我可以了解學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握程度，以及他們是否能夠?qū)⒗碚撝R(shí)應(yīng)用于實(shí)際問(wèn)題。我會(huì)設(shè)計(jì)一些開(kāi)放性問(wèn)題，鼓勵(lì)學(xué)生思考并表達(dá)自己的觀(guān)點(diǎn)。

-觀(guān)察：在學(xué)生進(jìn)行實(shí)踐操作和小組討論時(shí)，我會(huì)仔細(xì)觀(guān)察他們的行為和表現(xiàn)。通過(guò)觀(guān)察，我可以評(píng)估學(xué)生的動(dòng)手能力、團(tuán)隊(duì)合作精神和解決問(wèn)題的能力。

-測(cè)試：定期進(jìn)行小測(cè)驗(yàn)或課堂練習(xí)，可以幫助我了解學(xué)生對(duì)知識(shí)的記憶和理解程度。這些測(cè)試通常包括選擇題、填空題和簡(jiǎn)答題，旨在評(píng)估學(xué)生對(duì)基本概念和原理的掌握。

-反饋：在課堂結(jié)束時(shí)，我會(huì)提供即時(shí)的反饋，幫助學(xué)生了解自己的表現(xiàn)，并指出需要改進(jìn)的地方。這種反饋可以是正面的，也可以是建設(shè)性的批評(píng)。

2.教學(xué)評(píng)價(jià)的實(shí)施

-在提問(wèn)環(huán)節(jié)，我會(huì)確保所有學(xué)生都有機(jī)會(huì)回答問(wèn)題，特別是那些平時(shí)不太發(fā)言的學(xué)生。我會(huì)鼓勵(lì)他們積極參與，并給予適當(dāng)?shù)墓膭?lì)和表?yè)P(yáng)。

-在觀(guān)察環(huán)節(jié)，我會(huì)記錄學(xué)生的具體行為，如是否積極參與、是否能夠獨(dú)立完成任務(wù)等。這些記錄將作為評(píng)價(jià)學(xué)生表現(xiàn)的一部分。

-在測(cè)試環(huán)節(jié)，我會(huì)設(shè)計(jì)一些與實(shí)際應(yīng)用相關(guān)的題目，以檢驗(yàn)學(xué)生是否能夠?qū)⒗碚撝R(shí)應(yīng)用于新的情境中。

-在反饋環(huán)節(jié)，我會(huì)確保反饋是具體和有針對(duì)性的，幫助學(xué)生明確自己的強(qiáng)項(xiàng)和需要改進(jìn)的地方。

3.教學(xué)評(píng)價(jià)的反饋

-對(duì)于課堂表現(xiàn)，我會(huì)通過(guò)課堂討論、小組展示和個(gè)人反饋來(lái)提供即時(shí)反饋。

-對(duì)于作業(yè)，我會(huì)進(jìn)行詳細(xì)的批改，并在作業(yè)上給出具體的評(píng)語(yǔ)和建議。我會(huì)使用不同的顏色和符號(hào)來(lái)突出錯(cuò)誤和需要改進(jìn)的地方。

-對(duì)于測(cè)試，我會(huì)提供詳細(xì)的分?jǐn)?shù)和排名，并解釋評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)于錯(cuò)誤，我會(huì)提供正確的答案和解釋?zhuān)瑤椭鷮W(xué)生理解為什么這個(gè)答案是正確的。

-我會(huì)定期與學(xué)生和家長(zhǎng)溝通，討論學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)展和需要改進(jìn)的地方。這種溝通有助于建立良好的師生關(guān)