3.3 能量转化的量度 教学设计

《能量转化的量度》教学设计
教学分析
《能量转化的量度》选自义务教育课程标准实验教科书《科学》（浙教版）第五册。
理解功和能的关系是本节教学的一条主线，也是分析能量转化过程，提出“守恒”思想的重要基础。由于功的概念是比较抽象的，因此学生要认识功，需要通过一系列的实践与实例的分析获得功的概念，以及做功的必要因素。而能量转化的多少，也就是能量转化的量度——功的计算。
本节课要突出解决的问题是：为什么科学上要这样来规定功。因而对教材进行了一些改进，设置问题情景，直接引导学生开展实验，在实验的基础之上引导学生发现规律，是因为功是形成性知识。学生不具备猜想的基础。充分让学生参与和体验、让学生自我展示和评价，目的在于培养学生利用科学方法进行科学研究的实事求是的科学态度，激发学生内在的学习热情，使之获得成功的快乐。
学生分析
?学生已有一定的有关能的初步知识但功的概念很抽象，因而利用生活中的问题情境激发学生的探究学习兴趣；利用实验引导学生探究出结论；引出丰富的例子，让学生深刻理解知识点。
设计理念
《科学课程标准》明确提出，“学生是科学学习的主体”。当学生知道所学的知识可以解释时，则对这些知识很感兴趣。因而，本人在设计中通过对日常生活中一些事例的分析，让学生认识到科学就在我们身边，并能用科学知识去解释一些生活现象，提高学生的科学素养。
本人的教学过程设计主要分为:谈话引入，引出课时的内容，功的概念的提出，课堂的情景练习，功的公式的推出，功的例题的演练，课后作业七个部分。注重演、练结合，知识与实际活动结合，让学生在学中感知知识，动中感知知识，动中有学，学中有动，在学和动中学会运用知识，激发学生学习的兴趣，加深对科学知识的理解。
教学目标
1.判断在不同情况下力对物体是否做功，理解做功的两个必要因素。
理解功的计算公式和单位，初步掌握功的计算方法。
2.了解做功的过程就是能量转化的过程，功是能量转化的量度。
教学流程
一、创设情境，谈话引入
师：刚才老师差点迟到了，老师跑过来时把什么能量转化为什么能量？
生齐答：化学能转化为动能。
?师：刚才你们回答问题时又把你们的什么能量转化为什么能？
生：化学能转化为声能。
?二、引出课时的内容
教学片段一:引入能量转化的量度
师：上节课我们已经学习了能量的转化，下面有几个问题，我们一起来讨论一下。下图中物质中都具有什么形式的能量？（幻灯片展示）
（篝火）生齐答1：热能
（食物）生齐答2：化学能
（核能）生齐答3：核能
（太阳能转化器）生齐答4：太阳能
（水力发电）生齐答5：机械能
（核电站）师：核电站有什么形式的能？
生：电能
师：那是什么形式的能转化来的电能
生：核能
师：有些同学马上反应到能量是能够怎么样？
生：转化的
（举重运动员举起杠铃）
师：举重运动员举起杠铃的过程中能量是怎样转化的？
生：化学能转化为势能动能
（马拉车）
师：马拉车前进时能量是怎样转化的？
生：化学能转化为动能
师：运动员举起质量为60千克上升高度2米,消耗了多少化学能转化为势能?
那马拉着车行走100米，需要消耗多少化学能？
学生：不知道
（学生一脸的迷茫）
师:我们还没有学到这块知识，也就是说我们要做这些题，要知道能量要有个什么？
生：量度
师：这些能量的转化，要用到什么样的量度的呢？这节课我们就带着这样的问题进入科学的殿堂。
三、功的概念的提出
（幻灯片展示：人把杠铃提起，马把马车拉动）
师：杠铃和马车的能量的变化？
生：杠铃被举起，势能变化了
师：马车？
生：转化成热能和动能
师：马车能拉动是因为什么？
生：马拉动
师：为什么会存在能量的转化呢？
生：杠铃和马车都受到了力的作用，并且都在受力的方向上移动了一段距离。
师：我们就说力做了功。那逆向思维，力做了功，要哪两个必要条件？
生：要受到了力的作用和在受力的方向上移动了一段距离
师：小组内讨论一分钟并表演，借助你身边的物体，每四人小组选定一个组员表演，讨论好以后，举手示意。根据表格内容进行分析
力
作用在物体上的力
物体在力的方向上通过的距离
功
?
?
?
?
?
?学生表演
四、课堂的情景练习
①师：搬运工在平地上行走，他对货物有向上的支持力，对货物做功吗？
1人对物体做功了吗？
2重力对物体做功了吗？
②师：支持力粉笔盒的做功情况进行分析（老师表演）
1静止不动？
2水平移动？
3竖直上升？
③共同探讨
师：下列情况中，人有没有对箱子做功？
（1）人用力提放在地上的皮箱，但没有提起
（2）人再一次用力把箱子提起
（3）人用力提着皮箱在原地不动
（4）人提着箱子在水平路面上走了50米
④师：结合生活中的例子，提问你的同桌，看是否有做功
五、功的公式的推出
师：1 一个人把相同质量的箱子，从一楼提到二楼和从一楼提到三楼，该人对箱子做功多少跟什么有关？
生：在力相同的情况下，做功的大小和通过的距离有关
师：2 有两只箱子，其中一只是另一只的2倍，两位同学分别把他们从一桶从一楼提到二楼，对箱子做功多少跟什么有关？
生：在力相同的情况下，做功的大小和力有关
师：功的大小可能与哪些因素有关？
生：力和距离
师：这就是我们今天要重点学习的功的公式：功＝力×距离
[通过对比情况，引用生活实例让学生体会做功跟什么因素有关。从而引出功的公式。选用的实例浅显易懂，学生能很好得得出结论，对比效果更明显，还有提问更有针对性。]
六、功的例题的演练
师：知道1焦耳多大吗？让我们一起来体验一下：把你们的科学书从桌面提高0.5米，你所做的功就是1焦耳
（学生表现出很大的热情）
生齐读：有一物体重100牛，把该物体从地面匀速提到高为1米的桌面上，需要做多少功？如果将这个物体用50牛的力沿水平地面拖动10米，需要做多少功？
师：我们看一下过程（1），有一物体重100牛，把该物体从地面匀速提到高为1米的桌面上，这力是什么力？
（教师根据题意结合表格来讲解）
?
作用在物体上的力
物体在力的方向上通过的距离
功
过程（1）
??
？
?
过程（2）
?
?
?
?
?
?
?
学生阅读：（1）一匹马用100N的力沿水平方向匀速推一辆重200N的车前进2m，求这匹马对车做功多少？重力对车做功多少？
（教师根据题意结合表格来讲解）
?
作用在物体上的力
物体在力的方向上通过的距离
功
拉力
100牛
2米
有
重力
200牛
0米
无
（学生板演）
师：刚才我们已经提到杠铃的势能增加，那为什么会增加呢？
生：高度的变高，使它势能增加
师：为什么高度会增加呢？
生：被人举起
师：人对它怎么了？
生：对它做了功
师：也就是我们又回到起点，功是能量的量度
师：我们重新回到开始上课时，我们还不能解答的问题：运动员举起质量为60千克上升高度2米,消耗了多少化学能转化为势能?（g=10N/Kg）
（学生板演）
七、课后作业：
???? （1）自己出一道关于功的题目，并自己独立完成
???? （2）从生活中收集体验1焦耳功的实例