【核心素养目标】人教版物理九年级上学期 14.2《热机的效率》教学设计

【核心素养目标】人教版物理九年级上学期14.2《热机的效率》教学设计学校授课教师课时授课班级授课地点教具教学内容本节课的教学内容来自于人教版物理九年级上学期第14.2节《热机的效率》。本节内容主要介绍了热机的效率概念，让学生理解热机在工作过程中能量的转化和损失，掌握提高热机效率的方法。具体内容包括：

1.热机效率的定义：热机效率是指热机有效利用的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比。

2.热机效率的计算：热机效率=(做功能量/燃料燃烧能量)×100%。

3.提高热机效率的方法：减少热机工作过程中的各种能量损失，如减小摩擦、提高燃烧效率等。

4.实际热机效率的例子：汽车、蒸汽机、内燃机等热机的效率实例。

5.热机效率的意义：热机效率是衡量热机性能好坏的重要指标，提高热机效率有助于节约能源、减少环境污染。核心素养目标本节课的核心素养目标主要包括：

1.科学探究：通过实验和问题讨论，培养学生的观察、提问、假设、实验、分析、解释和评估等科学探究能力。

2.科学思维：培养学生运用物理学知识进行逻辑推理、批判性思维和创造性思维的能力。

3.科学态度：培养学生对物理现象和科学研究的兴趣，增强学生对科学的好奇心、求知欲和责任感。

4.科学应用：培养学生将所学的物理知识应用于实际问题的解决中，提高学生的实践能力和创新意识。教学难点与重点1.教学重点：

-热机效率的概念：理解热机效率的定义，掌握热机效率的计算方法。

-提高热机效率的方法：了解减少热机工作过程中的能量损失的途径，如减小摩擦、提高燃烧效率等。

-热机效率的实际应用：通过实例分析，理解热机效率在现实生活中的应用和意义。

2.教学难点：

-热机效率的计算：学生可能对能量转化和比值的概念理解不深，难以运用到实际计算中。

-减少能量损失的方法：学生可能难以理解如何在实际热机工作中应用这些方法，以及如何评估和优化热机效率。

-热机效率的实际应用：学生可能对热机效率在现实生活中的应用和意义缺乏直观感受，难以将其与实际问题联系起来。教学方法与手段1.教学方法：

-讲授法：通过讲解热机效率的概念、计算方法和提高效率的途径，为学生提供系统的知识框架。

-实验法：组织学生进行热机实验，观察和记录实验数据，增强学生对热机效率概念的理解。

-讨论法：鼓励学生针对实验结果和实际应用案例进行讨论，培养学生的批判性思维和问题解决能力。

2.教学手段：

-多媒体设备：使用PPT、动画和视频等材料，生动展示热机工作原理和效率计算，提高学生的学习兴趣。

-教学软件：运用模拟实验软件，让学生在虚拟环境中探索热机效率问题，提高学生的实践操作能力。

-在线平台：利用网络教学平台，发布预习资料、课堂练习和拓展阅读，方便学生随时查阅和学习。教学实施过程1.课前自主探索

教师活动：

-发布预习任务：通过在线平台或班级微信群，发布预习资料（如PPT、视频、文档等），明确预习目标和要求。

-设计预习问题：围绕热机效率的概念和计算方法，设计一系列具有启发性和探究性的问题，引导学生自主思考。

-监控预习进度：利用平台功能或学生反馈，监控学生的预习进度，确保预习效果。

学生活动：

-自主阅读预习资料：按照预习要求，自主阅读预习资料，理解热机效率的概念和计算方法。

-思考预习问题：针对预习问题，进行独立思考，记录自己的理解和疑问。

-提交预习成果：将预习成果（如笔记、思维导图、问题等）提交至平台或老师处。

教学方法/手段/资源：

-自主学习法：引导学生自主思考，培养自主学习能力。

-信息技术手段：利用在线平台、微信群等，实现预习资源的共享和监控。

作用与目的：

-帮助学生提前了解本节课的主题，为课堂学习做好准备。

-培养学生的自主学习能力和独立思考能力。

2.课中强化技能

教师活动：

-导入新课：通过故事、案例或视频等方式，引出热机效率的重要性，激发学生的学习兴趣。

-讲解知识点：详细讲解热机效率的概念、计算方法和提高效率的途径，结合实例帮助学生理解。

-组织课堂活动：设计小组讨论、角色扮演、实验等活动，让学生在实践中掌握提高热机效率的方法。

-解答疑问：针对学生在学习中产生的疑问，进行及时解答和指导。

学生活动：

-听讲并思考：认真听讲，积极思考老师提出的问题。

-参与课堂活动：积极参与小组讨论、角色扮演、实验等活动，体验热机效率的应用。

-提问与讨论：针对不懂的问题或新的想法，勇敢提问并参与讨论。

教学方法/手段/资源：

-讲授法：通过详细讲解，帮助学生理解热机效率的概念和计算方法。

-实践活动法：设计实践活动，让学生在实践中掌握提高热机效率的方法。

-合作学习法：通过小组讨论等活动，培养学生的团队合作意识和沟通能力。

作用与目的：

-帮助学生深入理解热机效率的概念和计算方法，掌握提高效率的途径。

-通过实践活动，培养学生的动手能力和解决问题的能力。

-通过合作学习，培养学生的团队合作意识和沟通能力。

3.课后拓展应用

教师活动：

-布置作业：根据本节课的内容，布置适量的课后作业，巩固学习效果。

-提供拓展资源：提供与热机效率相关的拓展资源（如书籍、网站、视频等），供学生进一步学习。

-反馈作业情况：及时批改作业，给予学生反馈和指导。

学生活动：

-完成作业：认真完成老师布置的课后作业，巩固学习效果。

-拓展学习：利用老师提供的拓展资源，进行进一步的学习和思考。

-反思总结：对自己的学习过程和成果进行反思和总结，提出改进建议。

教学方法/手段/资源：

-自主学习法：引导学生自主完成作业和拓展学习。

-反思总结法：引导学生对自己的学习过程和成果进行反思和总结。

作用与目的：

-巩固学生在课堂上学到的热机效率知识点和技能。

-通过拓展学习，拓宽学生的知识视野和思维方式。

-通过反思总结，帮助学生发现自己的不足并提出改进建议，促进自我提升。教学资源拓展1.拓展资源：

-科普书籍：如《热机与热力学》、《能量的有效利用》等，帮助学生从更深层次理解热机效率的概念和应用。

-学术文章：介绍热机效率的最新研究进展，如提高热机效率的新方法、新技术等。

-实际案例：提供一些现实生活中的热机效率应用案例，如汽车、蒸汽机、内燃机等，帮助学生更好地理解热机效率的实际意义。

-网络资源：如搜索引擎、在线百科全书等，提供丰富的热机效率相关知识，方便学生自主学习。

2.拓展建议：

-学生可以利用课后时间阅读相关的科普书籍，加深对热机效率的理解。

-学生可以尝试寻找最新的学术文章，了解热机效率研究的最新进展。

-学生可以尝试分析一些现实生活中的热机效率应用案例，理解热机效率在实际中的应用。

-学生可以利用网络资源，自主学习热机效率的相关知识，拓宽自己的知识面。

教学资源拓展的目的是为了提供更多的学习材料和资源，帮助学生从不同角度和层面理解热机效率的概念和应用，激发学生的学习兴趣和主动性，培养学生的自主学习和思考能力。同时，也帮助学生拓宽知识面，了解热机效率研究的最新进展，提高学生的科学素养。教学反思与总结1.教学反思：

在本节课的教学过程中，我尝试采用了多种教学方法和策略，希望能够激发学生的学习兴趣和主动性。在导入新课时，我通过故事和案例的方式，试图将学生的注意力吸引到热机效率的重要性上。在讲解知识点时，我尽可能地使用生动的例子和图示，帮助学生理解热机效率的概念和计算方法。在组织课堂活动时，我设计了小组讨论和实验等活动，让学生在实践中掌握提高热机效率的方法。

然而，我也发现了一些问题和不足之处。首先，学生在理解热机效率的概念和计算方法上还存在一定的困难。可能是因为知识点比较抽象，学生难以直观地理解。其次，学生在实际操作和应用中还存在一些问题。虽然我设计了实验和实践活动，但学生可能还没有完全掌握如何将理论知识应用到实际问题中。此外，我也注意到个别学生对课堂活动的参与度不高，可能是因为他们对热机效率的兴趣不够或者学习动力不足。

2.教学总结：

针对教学中存在的问题和不足，我提出以下改进措施和建议：

-针对学生对热机效率概念和计算方法的理解困难，我可以在讲解时更多地使用生活中的实例和图示，帮助学生直观地理解。

-为了提高学生的实际操作和应用能力，我可以设计更多的实践活动，让学生在实际操作中学习和掌握知识。

-对于参与度不高的问题，我可以尝试更多的激励措施，如表扬和奖励积极参与的学生，或者设计更有趣的课堂活动，提高学生的学习兴趣。板书设计①热机效率的概念和计算方法

-热机效率：做功能量/燃料燃烧能量×100%

-提高热机效率的方法：减少能量损失

②热机效率的实际应用

-汽车、蒸汽机、内燃机等热机的效率实例

-热机效率的意义：节约能源、减少环境污染

③提高热机效率的途径

-减小摩擦

-提高燃烧效率

-优化热机设计

2.艺术性和趣味性

-利用图形、颜色、符号等元素，使板书更具吸引力。

-设计一些有趣的插图或图表，帮助学生更好地理解知识点。

-板书设计中加入一些幽默或有趣的话语，激发学生的学习兴趣。

板书设计是课堂教学的重要组成部分，它能够帮助学生理解和记忆重点知识点，同时也能够激发学生的学习兴趣和主动性。通过清晰、简洁、有趣的板书设计，学生可以更加容易地掌握热机效率的概念和计算方法，以及热机效率的实际应用和提高效率的途径。课堂1.课堂评价

课堂评价是了解学生学习情况的重要方式。在本节课中，我会通过提问、观察和测试等方式，了解学生对热机效率概念和计算方法的理解程度。我会设计一些有针对性的问题，如“请解释热机效率的定义”、“如何计算热机效率”、“如何提高热机效率”等，通过学生的回答，了解他们对知识点的掌握情况。同时，我会观察学生在课堂上的表现，如参与讨论的积极性、完成实验的情况等，以便及时发现问题并进行解决。

2.作业评价

作业评价是对学生学习效果的重要反馈方式。我会对学生的课后作业进行认真批改和点评，及时反馈学生的学习效果。我会关注学生的作业完成情况，如作业的准确性、解答的完整性等，以便了解学生对知识点的掌握程度。同时，我也会鼓励学生继续努力，如在作业中给出一些鼓励性的评语，或者在课堂上对学生的进步进行表扬等，以激发学生的学习兴趣和主动性。典型例题讲解例题1：

计算一个内燃机的效率。已知内燃机将燃料燃烧放出的能量的80%转换为机械能，求内燃机的效率。

答案：

内燃机的效率=(做功能量/燃料燃烧能量)×100%=(80%/100%)×100%=80%。

例题2：

一个汽车发动机的热效率为30%。如果汽车发动机完全燃烧1升汽油，那么它能做多少功？

答案：

汽油完全燃烧放出的能量=1升汽油×汽油的热值=1×4.6×10^7焦耳/升。

汽车发动机的热效率=30%。

所以，汽车发动机能做的功=汽油完全燃烧放出的能量×热效率=4.6×10^7焦耳/升×30%=1.38×10^7焦耳。

例题3：

一个蒸汽机的热效率为50%。如果蒸汽机消耗了1000千焦的热能，那么它能做多少