29 跨学科实践“探究游乐设施中的功与能”（说课稿）2024-2025学年初中物理项目化课程案例

29跨学科实践“探究游乐设施中的功与能”（说课稿）2024-2025学年初中物理项目化课程案例学校授课教师课时授课班级授课地点教具设计思路本节课以“探究游乐设施中的功与能”为主题，结合初中物理项目化课程，设计了一系列跨学科实践探究活动。通过引导学生观察、实验、分析，让学生在游乐设施中感受功与能的变化，从而加深对物理知识的理解和应用。课程内容与课本紧密相连，旨在提高学生的实践能力和创新思维。核心素养目标培养学生观察、分析、实验和解决问题的能力，提高科学探究素养；增强学生运用物理知识解释生活现象的能力，提升科学思维素养；激发学生对科学的好奇心和求知欲，培养科学态度和价值观；通过跨学科实践，提高学生的合作学习能力和创新实践能力。教学难点与重点1.教学重点

-重点一：理解功的概念和计算方法，能够应用公式\(W=F\cdots\cdot\cos\theta\)计算功。

-重点二：掌握能量转化的原理，识别游乐设施中能量转化的过程，如势能和动能的相互转化。

-重点三：应用物理知识解释游乐设施的运动状态，如过山车从高处下落时动能和势能的变化。

2.教学难点

-难点一：功的计算中的角度理解，学生可能难以理解力的方向与位移方向的夹角对功的影响。

-难点二：能量转化过程中的能量守恒，学生可能难以直观地理解能量在不同形式之间的转换和守恒。

-难点三：实验数据的处理和分析，学生可能不熟悉如何从实验数据中提取有用信息，并得出科学结论。

-难点四：跨学科应用，将物理知识与数学、工程学等其他学科结合，学生可能难以形成跨学科的思维方式。教学方法与策略1.采用讲授与讨论相结合的方法，通过讲解功和能的基本概念，引导学生思考。

2.设计实验活动，让学生通过实际操作观察动能和势能的转换。

3.利用多媒体展示游乐设施的工作原理，帮助学生建立直观模型。

4.组织项目导向学习，让学生分组设计简易游乐设施，并计算其能量转换效率。教学过程设计1.导入新课（5分钟）

目标：引起学生对游乐设施的兴趣，激发其探索欲望。

过程：

开场提问：“你们喜欢去游乐场吗？你们最喜欢的游乐设施是什么？”

展示一些关于游乐设施的图片或视频片段，让学生初步感受游乐设施的魅力或特点。

简短介绍游乐设施的基本概念和重要性，为接下来的学习打下基础。

2.游乐设施基础知识讲解（10分钟）

目标：让学生了解游乐设施的基本概念、组成部分和原理。

过程：

讲解游乐设施的定义，包括其主要组成元素或结构。

详细介绍游乐设施的组成部分或功能，使用图表或示意图帮助学生理解。

3.游乐设施案例分析（20分钟）

目标：通过具体案例，让学生深入了解游乐设施的特性和重要性。

过程：

选择几个典型的游乐设施案例进行分析，如过山车、摩天轮等。

详细介绍每个案例的背景、特点和意义，让学生全面了解游乐设施的多样性或复杂性。

引导学生思考这些案例对人们娱乐和体验的影响，以及如何确保游乐设施的安全性。

4.学生小组讨论（10分钟）

目标：培养学生的合作能力和解决问题的能力。

过程：

将学生分成若干小组，每组选择一个游乐设施案例进行深入讨论。

小组内讨论该案例的设计原理、能量转换过程以及可能的安全隐患。

每组选出一名代表，准备向全班展示讨论成果。

5.课堂展示与点评（15分钟）

目标：锻炼学生的表达能力，同时加深全班对游乐设施的认识和理解。

过程：

各组代表依次上台展示讨论成果，包括案例的设计原理、能量转换过程分析以及安全建议。

其他学生和教师对展示内容进行提问和点评，促进互动交流。

教师总结各组的亮点和不足，并提出进一步的建议和改进方向。

6.课堂小结（5分钟）

目标：回顾本节课的主要内容，强调游乐设施的重要性和意义。

过程：

简要回顾本节课的学习内容，包括游乐设施的基本概念、组成部分、案例分析等。

强调游乐设施在提供娱乐和体验方面的价值和作用，鼓励学生进一步探索和应用物理知识解释游乐设施的工作原理。

7.课后作业

目标：巩固学习效果，提高学生的自主学习能力。

过程：

布置课后作业：让学生选择一个自己感兴趣的游乐设施，调查其工作原理，并撰写一篇简短的报告，分析其能量转换过程和设计特点。知识点梳理1.功的概念

-功的定义：力对物体做功是指力使物体在力的方向上移动一段距离。

-功的计算公式：\(W=F\cdots\cdot\cos\theta\)，其中\(W\)是功，\(F\)是力，\(s\)是位移，\(\theta\)是力与位移之间的夹角。

2.能量的概念

-能量的定义：能量是物体做功的能力。

-能量的形式：动能、势能、热能、电能等。

3.动能和势能

-动能：物体由于运动而具有的能量，计算公式为\(E_k=\frac{1}{2}mv^2\)，其中\(m\)是质量，\(v\)是速度。

-势能：物体由于位置而具有的能量，包括重力势能和弹性势能。

-重力势能：\(E_p=mgh\)，其中\(m\)是质量，\(g\)是重力加速度，\(h\)是高度。

-弹性势能：弹簧的弹性势能\(E_e=\frac{1}{2}kx^2\)，其中\(k\)是弹簧常数，\(x\)是弹簧的形变量。

4.能量转化

-能量转化的原理：能量可以从一种形式转化为另一种形式，但总能量守恒。

-游乐设施中的能量转化：如过山车从高处下落时，势能转化为动能；在弯曲轨道上，动能转化为势能。

5.功和能的关系

-功是能量转化的量度，功的多少反映了能量转化的多少。

-在游乐设施中，通过功的计算可以了解能量转化的过程和效率。

6.游乐设施的安全性

-动力学原理在游乐设施设计中的应用，如加速度、速度、惯性等。

-能量守恒原理在确保游乐设施安全运行中的作用，如能量转换的合理设计。

7.实验方法

-如何测量力和位移，以及它们之间的夹角。

-如何通过实验数据计算功和能量转换。

8.跨学科应用

-物理知识在工程学、数学中的应用，如计算和设计游乐设施。

-物理知识在提高生活质量中的应用，如游乐设施的安全性和舒适性。教学反思与总结今天这节课，我带大家探索了“探究游乐设施中的功与能”这个有趣的话题。回顾整个教学过程，我觉得有几个方面做得还不错，也有一些地方可以改进。

首先，我觉得课堂气氛很活跃，学生们对游乐设施这个话题很感兴趣，参与度很高。他们通过观察、实验和讨论，对功和能的概念有了更深的理解。在实验环节，我发现学生们能够积极地动手操作，这让我很欣慰，因为实验是物理学习的重要环节。

在教学方法上，我采用了讲授、讨论和实验相结合的方式。我觉得这种教学方法比较有效，因为它能够激发学生的兴趣，让他们在参与中学习。不过，我也注意到有些学生在讨论时比较害羞，不太敢发言。这可能是因为他们对物理知识还不够自信，或者是对表达自己的观点有所顾虑。所以，在今后的教学中，我可能会更多地鼓励学生表达自己的看法，提高他们的自信心。

在策略上，我尝试了小组合作学习，让学生们分组讨论和设计游乐设施。这个环节的设计初衷是培养学生的合作能力和创新思维，但从实际效果来看，部分小组的讨论并不充分，可能是因为时间分配不够合理或者是对任务的把握不够明确。因此，我需要更好地规划小组讨论的时间，并提前给学生提供更具体的任务指导。

管理方面，我发现课堂纪律整体良好，但有个别学生注意力不集中。我意识到，作为老师，我需要更加关注每一个学生的状态，及时调整教学节奏，确保每个学生都能跟上教学进度。

当然，也存在一些问题和不足。比如，个别学生在讨论时参与度不高，实验数据的处理和分析能力还有