【教学评一体化】人教版初中物理九上第十四章《内能的利用》大单元整体设计

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九年级物理全一册大单元整体设计
第十四章《内能的利用》
一、单元内容分析
本章是人教版九年级上册物理的第二章，讲述的内容主要是内能的利用，在利用内能的过程中涉及能量的转化和守恒以及内能利用效率问题。对于内能的利用，应当从能量的转化和守恒的角度认识。在利用内能的过程中，内能可能会转化为一种或几种不同形式的能量。在这个过程中，首先要清楚内能转化成其他形式的能量时总的能量是不变的，其次明确内能转化为哪种能量是我们需要的。因此，对于热机效率的问题也能轻松解决。
本章章首图介绍火、蒸汽机以及现代的热机，引出本章主要内容内能你们能够转化成我们需要的能量。教材内容的安排先认识热机，知道热机的种类。再详细介绍汽油机的结构和汽油机的工作过程，了解热机时如何将内能转化成需要的能量。通过对比汽油机的结构和工作过程，了解柴油机与汽油机的区别。通过学习燃料的热值内容，知道计算燃料燃烧释放的热量。同时教材以日常生产生活事例举例，有效利用的热量比燃料燃烧释放的热量要小，从而引出热机的效率。教材仍以生活中的汽车举例，介绍能量的流向，进而知道提高热机效率的途径。让学生明白物理来源于生活，服务于实际，增强学生学习物理的兴趣。关于能量的转化和守恒，教材安排“想想做做”让学生在做中学习物理知识，知道能量在一定条件下可以相互转化。同时也安排“想想议议”让学生思考损失的能量是否消失了？从而引出能量守恒定律，最后通过介绍“永动机”加深学生对能量守恒定律的理解。
二、本章课标要求
本章内容属于课程标准中课程内容的第三个一级主题“能量”，是该主题下的二级主题“能量、能量的转化和转移”、“内能”、“能量守恒”中的部分内容。内容标准要求如下：
3.3.3 了解热机的工作原理。知道内能的利用在人类社会发展史中的重要意义。
例2了解热机对社会发展所起的作用和对环境的影响。
3.3.1 了解内能和热量。从能量转化的角度认识燃料的热值。
3.1.1 了解能量及其存在的不同形式。能描述不同形式的能量和生产生活的联系。
例1 列举几种与生活密切相关的能量。
3.1.2通过实验，认识能量可以从一个物体转移到其他物体，不同形式的能量可以相互转化。
例2 列举生活中能量转移和转化的实例
3.5.1 知道能量守恒定律。列举日常生活中能量守恒的实例，有用能量转化与守恒的观点分析问题的意识。
3.5.2 从能量转化和转移的角度认识效率，
3.5.3 列举能量转化和转移具有方向性的常见实例。
三、本章核心素养
物理观念：热机、汽油机的结构、吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程、柴油机、燃料的热值、燃料燃烧放热的计算、热机的效率、提高热机效率的途径、能量的转化、能量守恒定律、永动机。
物理思维：通过演示实验知道可以利用内能来做功，从而了解热机的基本原理。通过学习汽油机的工作过程，理解内燃机是如何利用内能来做功的学习热机效率时，能通过分析汽油机的能量走势了解热机的效率，知道如何提高热机的效率。学习能量转化和守恒时，通过列举生活中的实例，了解能量之间的转化，在转化的过程中能量的总量保持不变。
科学探究：比较不同燃料燃烧放热情况。
科学态度与责任：通过探究实验，锻炼提升学生进行科学探究能力，养成实事求是的科学态度；通过联系生产生活实际，认识物理内在规律，并能运用到实践中，培养学生的实践能力，更能激发学生的学习兴趣，成为学生探索自然的内在动力。
四、本章教学目标
（一）内容目标：
1.知道热机的概念；
2.了解热机的工作原理；
3.了解汽油机的构造和工作过程；
4.了解柴油机的构造和工作过程；
5.建立热值的概念。
6.能简单计算燃料燃烧放出的热量。
7.知道热机的效率并能进行简单的计算；
8.了解能量及其存在的多种方式；
9.知道能量的转移和转化，能解释一些常见的现象；
10.理解能量守恒定律，能用能量守恒定律的观点分析物理现象。
（二）学业目标：
通过学生分组讨论提出问题、猜想假设设计方案、实验验证得出结论、总结评估交流感受等一系列探究过程，让学生在自主科学探究的过程中找出规律，学习科学探究的方法，培养观察、实验能力。
五、教学重点
汽油机的工作过程及能量转化、热机的效率、能量守恒定律
六、教学难点
汽油机冲程的计算、热机效率的计算、能用能量守恒定律的观点分析物理现象
七、学情分析和建议
九年级的学生通过对内能的学习，逐步认识到内能的存在、什么是内能、内能有什么特点、内能是怎样变化和量度的。虽然学生对内能有了基本的了解，但是对于内能和其他形式的能量转化的认识还是比较抽象。因此，教学中仍需以一些学生周围的事例作为依托，借助实验等手段加强直观性和形象性，把抽象的概念具体化、生活化，从学生的体验、经历和身边的事物来建立和强化内能的利用。
八、本章活动主题
1.制作利用内能来做功的装置，展示和介绍自己制作的装置。
九、整体教学课时安排
单元主题 任务 问题 活动
内能的利用 任务一：热机（1课时） 问题1：什么是热机？ 活动一：观察演示实验，分析实验现象
问题2：汽油机的构造和工作过程？ 活动一：观察模型和视频，说出汽油机的工作过程。
问题3：柴油机和汽油机的区别与联系？ 活动一：分析讨论柴油机和汽油机的异同。
任务二：热机的效率（1课时） 问题1：燃料的热值？燃料燃烧放出热量怎么计算？ 活动一：学生思考、展示、讨论和交流得出热值的概念。
问题2：如何计算热机的效率？如何提高热机的效率？ 活动一：分析热机能量的流向，理解热机的概念。活动二：计算热机的效率。
任务三：能量的转化和守恒（1课时） 问题1：不同形式的能量可以转化吗？ 活动一：举例不同形式的能量。活动二：学生实验说出能量的转化。
问题2：减少的能量去哪里了？ 活动一：想想议议，减少的能量去哪了。
问题3：永动机能否实现？ 活动一：了解永动机的历史，分析永动机不可能实现的原因。
十、学习评价量化表
评价指标 评价等级即分值 得分
一级指标 二级指标 优秀 良好 合格 自评 他评 师评
活动态度（20％） 学习兴趣 对本课有浓厚的学习兴趣 对本课有较高的学习兴趣 对本课的学习兴趣一般
学习态度 学习态度认真负责，努力完成预定任务 认真参与，在同学的协助下努力实现预定任务 认真参与，在同学的协助下努力未能全部实现预定任务
合作交流（20％） 与人合作 主动和同学配合，分工合作，乐于帮助同学 能和同学配合，做好自己分内的事 有需要时才和同学合作，喜欢个人学习
与人沟通 态度谦虚，认真倾听同学意见，能合作解决问题 会倾听同学意见，基本能和同学合作解决问题 不太喜欢发言和倾听同学意见，不喜欢和同学合作解决问题
探究实验（30％） 动手操作 能熟练操作实验器材，并在规定时间内完成实验任务 操作器材叫熟练，能够完成实验任务，但有缺陷 不能熟练操作实验器材，不能完成实验任务，或效率太低
分析归纳 根据实验现象和数据能够快速地分析归纳得出结论，并能和同学交流反思 能根据实验现象和数据得出实验结论，不能和同学交流反思 能记录现象和数据，不能得出对应的结论，或不能得出完整的结论
学习成果（30％） 获取知识 能够完成本节课的学习目标，能完全理解本节课重难点 基本能完成本节课的学习目标，能在老师或同学的协助下理解本节课重难点 基本能完成本节课的学习目标，不能完全理解本节课重难点
熟练运用 能够独立、快速完成课堂或课后练习，能运用所学内容解释一些实际问题 能够在老师或同学的帮助下完成课堂或课后练习，能解决一些实际问题 不能完成全部的课堂或课后练习，在解决实际问题时存在较大困难
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