2024学年九年级物理上册 第2章 改变世界的热机2.3 热机效率教学设计 （新版）教科版

2024学年九年级物理上册第2章改变世界的热机2.3热机效率教学设计（新版）教科版课题：科目：班级：课时：计划1课时教师：单位：一、教学内容本节课的教学内容来自于2024学年九年级物理上册第2章《改变世界的热机》的2.3节《热机效率》。本节课主要介绍热机效率的概念、影响因素以及提高热机效率的方法。教材内容主要包括以下几个方面：

1.热机效率的定义：热机效率是指热机所做的有用功与燃料完全燃烧所释放的热量之比。

2.影响热机效率的因素：热机效率受到热机本身的结构和工作条件的影响，包括燃料的燃烧效率、热机的热损失、机械传动损失等。

3.提高热机效率的方法：通过改进热机的结构和操作条件来减少热损失，提高燃料的燃烧效率，从而提高热机效率。

4.热机效率的计算：热机效率的计算公式为η=W_out/Q_in，其中W_out表示热机所做的有用功，Q_in表示燃料完全燃烧所释放的热量。二、核心素养目标分析本节课的核心素养目标分析主要从以下几个方面展开：

1.科学思维：通过学习热机效率的概念和影响因素，培养学生运用科学思维分析问题、解决问题的能力。引导学生从实际情境中提出问题，运用所学知识进行分析和推理，提出合理的解决方案。

2.科学探究：在探究热机效率的过程中，培养学生进行观察、实验、收集数据、分析结果的能力。引导学生运用实验方法和科学仪器进行实验，培养他们动手操作和数据处理的能力。

3.科学态度与价值观：通过学习热机效率的重要性和提高方法，培养学生对能源利用和环境保护的关注。引导学生认识到提高热机效率对可持续发展的重要性，培养他们的环保意识和责任感。

4.科学交流与合作：在小组讨论和合作中，培养学生的交流能力和团队合作精神。引导学生积极参与讨论，表达自己的观点，倾听他人的意见，共同解决问题。三、教学难点与重点1.教学重点：

（1）热机效率的概念：让学生理解热机效率的定义，即热机所做的有用功与燃料完全燃烧所释放的热量之比。

（2）影响热机效率的因素：让学生掌握燃料的燃烧效率、热机的热损失、机械传动损失等因素对热机效率的影响。

（3）提高热机效率的方法：引导学生了解改进热机结构和操作条件、减少热损失、提高燃料燃烧效率等方法，以提高热机效率。

（4）热机效率的计算：让学生学会使用热机效率的计算公式η=W_out/Q_in，其中W_out表示热机所做的有用功，Q_in表示燃料完全燃烧所释放的热量。

2.教学难点：

（1）热机效率的计算公式的理解与应用：学生可能难以理解热机效率计算公式的含义，以及如何将实际问题代入公式进行计算。

（2）影响热机效率的因素的分析：学生可能难以分析实际问题中各种因素对热机效率的影响，以及如何优化这些因素以提高热机效率。

（3）实验操作与数据处理：学生在进行实验操作时可能存在误差，以及如何正确处理实验数据，从而得出合理的结论。

（4）环保意识的培养：学生可能难以将热机效率与环境保护联系起来，理解提高热机效率对可持续发展的重要性。

针对以上重点和难点，教师在教学过程中应注重概念的理解、公式的运用、实验操作的规范以及环保意识的培养。通过举例、讲解、互动讨论等方式，帮助学生突破难点，掌握核心知识。同时，设计合理的教学活动和练习题，让学生在实践中巩固所学，提高解决问题的能力。四、教学资源准备1.教材：确保每位学生都有《2024学年九年级物理上册第2章改变世界的热机2.3热机效率》的教材或学习资料，以便学生能够跟随教学进度进行学习和复习。

2.辅助材料：准备与教学内容相关的图片、图表、视频等多媒体资源，以便在教学过程中进行直观展示和讲解。例如，可以准备热机的工作原理图、热机效率的影响因素图解、燃料燃烧效率的实验视频等。

3.实验器材：如果涉及实验，需要提前准备实验器材，并确保其完整性和安全性。例如，可以准备热机模型、温度计、压力计、燃料等实验器材，以便学生能够进行实验操作和观察实验结果。

4.教室布置：根据教学需要，对教室环境进行布置。可以设置分组讨论区，以便学生能够在小组讨论中进行交流和合作；可以设置实验操作台，以便学生能够进行实验操作和观察实验结果。

5.教学工具：准备教学所需的投影片、黑板、粉笔等教学工具，以便在教学过程中进行讲解和演示。

6.学习任务单：准备学习任务单，以便学生在课堂上进行自主学习和练习。学习任务单可以包括热机效率的概念理解、影响因素的分析、实验数据的处理等任务。

7.教学反馈表：准备教学反馈表，以便在课后收集学生对课堂教学的反馈意见，以便对教学进行改进和调整。五、教学流程（一）课前准备（预计用时：5分钟）

学生预习：

发放预习材料，引导学生提前了解热机效率的学习内容，标记出有疑问或不懂的地方。

设计预习问题，激发学生思考，为课堂学习热机效率内容做好准备。

教师备课：

深入研究教材，明确热机效率教学目标和热机效率重难点。

准备教学用具和多媒体资源，确保热机效率教学过程的顺利进行。

设计课堂互动环节，提高学生学习热机效率的积极性。

（二）课堂导入（预计用时：3分钟）

激发兴趣：

提出问题或设置悬念，引发学生的好奇心和求知欲，引导学生进入热机效率学习状态。

回顾旧知：

简要回顾上节课学习的燃料燃烧效率的内容，帮助学生建立知识之间的联系。

提出问题，检查学生对旧知的掌握情况，为热机效率新课学习打下基础。

（三）新课呈现（预计用时：25分钟）

知识讲解：

清晰、准确地讲解热机效率的概念、计算方法和影响因素，结合实例帮助学生理解。

突出热机效率的重点，强调热机效率的难点，通过对比、归纳等方法帮助学生加深记忆。

互动探究：

设计小组讨论环节，让学生围绕提高热机效率的方法展开讨论，培养学生的合作精神和沟通能力。

鼓励学生提出自己的观点和疑问，引导学生深入思考，拓展思维。

技能训练：

设计实践活动或实验，让学生在实践中体验热机效率知识的应用，提高实践能力。

在热机效率新课呈现结束后，对热机效率知识点进行梳理和总结。

强调热机效率的重点和难点，帮助学生形成完整的知识体系。

（四）巩固练习（预计用时：5分钟）

随堂练习：

随堂练习题，让学生在课堂上完成，检查学生对热机效率知识的掌握情况。

鼓励学生相互讨论、互相帮助，共同解决热机效率问题。

错题订正：

针对学生在随堂练习中出现的错误，进行及时订正和讲解。

引导学生分析错误原因，避免类似错误再次发生。

（五）拓展延伸（预计用时：3分钟）

知识拓展：

介绍与热机效率相关的拓展知识，如不同类型的热机及其效率，拓宽学生的知识视野。

引导学生关注学科前沿动态，培养学生的创新意识和探索精神。

情感升华：

结合热机效率内容，引导学生思考学科与生活的联系，培养学生的社会责任感。

鼓励学生分享学习热机效率的心得和体会，增进师生之间的情感交流。

（六）课堂小结（预计用时：2分钟）

简要回顾本节课学习的热机效率内容，强调热机效率重点和难点。

肯定学生的表现，鼓励他们继续努力。

布置作业：

根据本节课学习的热机效率内容，布置适量的课后作业，巩固学习效果。

提醒学生注意作业要求和时间安排，确保作业质量。六、教学资源拓展1.拓展资源：

（1）科普文章：介绍热机效率的原理、应用和环保意义，帮助学生更深入地理解热机效率知识。

（2）实验视频：展示热机效率实验的完整操作过程，让学生更直观地了解实验原理和步骤。

（3）热机效率计算软件：为学生提供热机效率计算的互动工具，让学生在实践中提高计算能力。

（4）相关学术文章：提供一些关于热机效率的研究论文，让学生了解热机效率领域的最新进展。

（5）环保教育活动：介绍与热机效率相关的环保教育活动，如能源节约竞赛、环保知识讲座等，鼓励学生参与。

2.拓展建议：

（1）让学生利用网络资源，自主寻找有关热机效率的科普文章，加深对热机效率知识的理解。

（2）组织学生观看热机效率实验视频，引导学生关注实验原理和步骤，提高实验操作能力。

（3）利用热机效率计算软件，让学生进行实际计算练习，提高学生的计算能力和应用能力。

（4）引导学生阅读相关学术文章，了解热机效率领域的最新研究动态，培养学生的学术素养。

（5）鼓励学生参加环保教育活动，提高学生的环保意识和社会责任感。

（6）开展小组讨论，让学生分享自己找到的拓展资源，促进学生之间的交流和合作。

（7）教师可根据实际情况，选择合适的拓展资源进行课堂教学，丰富教学内容，提高学生的学习兴趣。七、课堂1.课堂评价：

（1）提问：教师在课堂上通过提问，了解学生对热机效率概念、影响因素和提高方法的理解程度。针对学生的回答，及时进行反馈和指导，帮助学生纠正错误理解和加强记忆。

（2）观察：教师在课堂上观察学生的参与程度，如是否积极发言、是否认真听讲、是否与同学进行有效互动等。通过观察，及时发现问题并采取相应措施，如调整教学节奏、鼓励学生参与讨论等。

（3）测试：在课堂结束前，进行简短的热机效率知识测试，检查学生对所学知识点的掌握程度。根据测试结果，及时发现问题并进行针对性辅导。

2.作业评价：

（1）作业批改：教师认真批改学生的作业，检查学生对热机效率概念、计算方法和影响因素的掌握程度。在批改过程中，注意发现学生的错误理解和答题技巧问题，并给予及时反馈。

（2）作业点评：在课堂上，教师对学生的作业进行点评，针对学生的优点和不足之处进行具体指导。鼓励学生积极改进，并提出改进建议，帮助学生提高作业质量。

（3）作业反馈：教师及时向学生反馈作业评价结果，鼓励学生继续努力。对于表现优秀的学生，给予表扬和鼓励，激发他们的学习积极性；对于存在问题的学生，给予关心和支持，帮助他们克服困难。八、教学反思与总结今天上了一节关于热机效率的课，回顾整个教学过程，感觉自己在教学方法、策略、管理等方面都有不少收获，但也存在一些不足。

首先，在教学方法上，我采用了提问、观察、测试等方式，及时了解学生的学习情况，并给予反馈和指导。通过小组讨论和实践活动，提高了学生的参与度和兴趣。然而，在讲解热机效率的计算方法时，我发现有些学生仍然感到困惑。因此，我需要在今后的教学中，更加注重学生的实际操作和练习，帮助他们更好地理解和掌握热机效率的计算方法。

其次，在教学策略上，我注重引导学生进行自主学习和合作探究，鼓励他们提出问题和发表自己的