综合实践活动 设计、制作一个机械模型 教学设计-2024-2025学年苏科版物理九年级上册

综合实践活动设计、制作一个机械模型教学设计--2024-2025学年苏科版物理九年级上册主备人备课成员教学内容分析1.本节课的主要教学内容为：设计、制作一个机械模型。此内容与课本九年级上册《物理》教材中的“杠杆原理”章节紧密相关，通过设计、制作机械模型，加深学生对杠杆原理的理解和应用。

2.教学内容与学生已有知识的联系：学生在本节课之前已经学习了杠杆的基本原理，包括动力臂、阻力臂、力矩等概念。本节课将在此基础上，引导学生将理论知识应用于实际操作，培养他们的动手能力和创新思维。核心素养目标1.培养学生科学探究能力，通过设计制作模型，提升观察、分析和解决问题的能力。

2.增强学生动手实践能力，学会运用物理原理解决实际问题。

3.培养学生创新意识，鼓励学生在设计过程中提出新思路、新方法。

4.强化学生团队合作精神，通过分工合作完成任务，提高沟通与协作能力。学习者分析1.学生已经掌握的相关知识：在进入本节课之前，学生已经学习了基础的物理知识，包括力学中的基本概念，如力、运动、能量等，以及杠杆原理的基本概念。他们能够理解力矩、动力臂和阻力臂的关系，并能在简单的情境中应用这些知识。

2.学生的学习兴趣、能力和学习风格：九年级学生对物理学科普遍保持一定的兴趣，尤其是对动手实践和创造性活动。他们的学习能力较强，能够跟随教师的引导进行实验操作和模型设计。学习风格上，有的学生偏好直观操作，有的则更倾向于理论分析。部分学生可能更擅长团队合作，而个别学生可能需要更多的个别指导。

3.学生可能遇到的困难和挑战：学生在设计制作机械模型时，可能会遇到以下困难：一是对复杂模型的设计理解不足，难以将理论知识转化为实际模型；二是动手能力不足，难以完成精细的模型制作；三是团队合作中沟通不畅，导致设计思路无法有效整合。此外，学生可能对实验材料的选择和实验过程的控制感到挑战。教师需要针对这些可能出现的困难，提供适当的指导和帮助。学具准备Xxx课型新授课教法学法讲授法课时第一课时师生互动设计二次备课教学资源-软硬件资源：杠杆模型套件、螺丝刀、剪刀、胶水、尺子、铅笔等工具。

-课程平台：学校内部教学平台，用于上传教学资料和互动交流。

-信息化资源：物理教学软件、在线视频教程、相关实验操作步骤图解。

-教学手段：实物展示、多媒体演示、小组讨论、实验操作指导。教学过程1.导入（约5分钟）

-激发兴趣：教师通过展示一些生活中常见的机械模型，如剪刀、钳子等，提问学生这些工具是如何利用杠杆原理工作的，激发学生对机械模型设计的兴趣。

-回顾旧知：教师简要回顾杠杆原理的基本概念，包括动力臂、阻力臂和力矩，帮助学生回忆相关知识点。

2.新课呈现（约20分钟）

-讲解新知：教师详细讲解设计、制作机械模型的基本步骤，包括设计草图、选择材料、制作模型、测试效果等。

-举例说明：教师通过展示一些成功的机械模型案例，如简易起重机、杠杆式剪刀等，帮助学生理解设计原理和制作方法。

-互动探究：教师引导学生分组讨论，提出设计要求，如制作一个能够提升重物的杠杆模型，让学生在讨论中提出设计方案。

3.实践操作（约40分钟）

-学生活动：学生根据讨论结果，开始动手制作机械模型。教师巡视指导，解答学生在制作过程中遇到的问题。

-教师指导：教师针对学生在制作过程中可能遇到的困难，如材料选择、工具使用等，给予个别指导。

4.测试与评估（约15分钟）

-学生测试：学生完成模型制作后，进行测试，观察模型是否能达到预期效果。

-教师评估：教师对学生的模型进行评估，包括设计创新、制作工艺、测试效果等方面。

5.总结与反思（约10分钟）

-学生总结：学生分享自己的设计制作过程，总结经验教训。

-教师反思：教师对本节课的教学效果进行反思，针对学生在设计制作过程中遇到的问题，提出改进措施。

6.课后作业（约5分钟）

-教师布置课后作业：让学生根据本节课所学知识，设计并制作一个简单的机械模型，下节课进行展示和交流。拓展与延伸1.提供与本节课内容相关的拓展阅读材料：

-《机械原理与应用》一书，详细介绍了各种机械原理及其在实际生活中的应用，有助于学生更深入地理解杠杆原理。

-《发明家的故事》系列书籍，通过讲述著名发明家的故事，激发学生对科学发明的兴趣，了解机械发明的历史背景。

-《物理实验手册》中的实验项目，如“杠杆的平衡实验”、“斜面的摩擦实验”等，这些实验可以让学生在实践中加深对杠杆原理的理解。

2.鼓励学生进行课后自主学习和探究：

-学生可以尝试设计不同类型的杠杆模型，如定滑轮、动滑轮等，通过实验验证不同类型杠杆的特点。

-引导学生思考杠杆原理在日常生活和工程中的应用，如桥梁设计、起重机等，探讨杠杆原理如何提高工作效率。

-鼓励学生研究杠杆原理在其他学科领域的应用，如生物学中的肌肉杠杆、工程学中的机械结构设计等。

-学生可以尝试制作一个简易的机械装置，如杠杆式千斤顶，通过实际操作体验杠杆原理在实际生活中的应用。

-组织学生进行小组合作，共同完成一个较为复杂的机械模型设计，如简易机械臂，通过团队合作提高解决问题的能力。

-布置学生课后收集与杠杆原理相关的科普文章、视频资料，分享给同学，增进对知识的了解和兴趣。反思改进措施反思改进措施（一）教学特色创新

1.创设情境教学：在导入环节，我尝试通过实际生活中的例子来激发学生的兴趣，比如展示一些常见的机械工具，让学生思考它们是如何利用杠杆原理工作的。这种情境教学能够让学生更容易将抽象的物理知识与实际生活联系起来。

2.强化实践操作：在实践操作环节，我鼓励学生分组合作，共同完成模型制作。这种合作学习不仅提高了学生的动手能力，还培养了他们的团队协作精神。

反思改进措施（二）存在主要问题

1.学生参与度不均：在小组讨论和实验操作中，我发现部分学生参与度较高，而有些学生则显得较为被动。这可能是因为学生的兴趣和动手能力存在差异。

2.教学评价单一：我主要依靠学生的实验报告和模型展示来评价他们的学习成果，这种评价方式可能无法全面反映学生的学习情况。

3.课堂时间分配不合理：在讲解新知和举例说明时，我可能花费了过多的时间，导致实践操作环节时间不足，影响了学生的动手实践。

反思改进措施（三）

1.优化小组合作：为了提高学生的参与度，我计划在课前对学生进行分组，确保每个小组都有不同能力的学生，并设定明确的角色分工，让每个学生都有参与的机会。

2.多元化教学评价：我将尝试采用多种评价方式，如观察学生的实验过程、小组讨论的表现、学生的自评和互评等，以更全面地评估学生的学习成果。

3.调整课堂时间分配：在今后的教学中，我会更加注意课堂时间的分配，确保有足够的时间让学生进行实践操作，同时也要保证新知的讲解和举例说明能够有效进行。此外，我还会根据学生的反馈和表现，适时调整教学节奏和内容。课后作业1.设计一个简易的杠杆模型，并画出其动力臂和阻力臂，计算其力矩比。假设动力臂长度为30cm，阻力臂长度为20cm，动力为5N，阻力为2N。

答案：力矩比=动力臂长度/阻力臂长度=30cm/20cm=1.5

动力力矩=动力×动力臂长度=5N×30cm=150cm·N

阻力力矩=阻力×阻力臂长度=2N×20cm=40cm·N

力矩比=动力力矩/阻力力矩=150cm·N/40cm·N=3.75

2.如果动力臂长度增加至40cm，而阻力臂长度保持不变，重新计算力矩比和动力力矩、阻力力矩。

答案：力矩比=动力臂长度/阻力臂长度=40cm/20cm=2

动力力矩=动力×动力臂长度=5N×40cm=200cm·N

阻力力矩=阻力×阻力臂长度=2N×20cm=40cm·N

力矩比=动力力矩/阻力力矩=200cm·N/40cm·N=5

3.设计一个杠杆模型，使其能够平衡一个重10kg的物体。假设杠杆的支点距离动力臂的末端为50cm，阻力臂的末端距离支点为70cm，重力加速度为9.8m/s²。

答案：首先计算物体的重力：

重力=质量×重力加速度=10kg×9.8m/s²=98N

然后计算阻力力矩：

阻力力矩=重力×阻力臂长度=98N×70cm=6860cm·N

动力臂长度=阻力臂长度×力矩比

力矩比=阻力力矩/动力力矩

动力力矩=重力×动力臂长度

动力臂长度=阻力臂长度×力矩比=70cm×(6860cm·N/98N)≈490cm

4.一个杠杆模型，动力臂长度为80cm，阻力臂长度为60cm。如果动力为10N，计算平衡时阻力的大小。

答案：力矩比=动力臂长度/阻力臂长度=80cm/60cm=4/3

动力力矩=动力×动力臂长度=10N×80cm=800cm·N

阻力力矩=动力力矩/力矩比=800cm·N/(4/3)≈600cm·N

阻力=阻力力矩/阻力臂长度=600cm·N/60cm=10N

5.一个杠杆模型，动力臂长度为120cm，阻力臂长度为90cm。如果阻力为15N，计算平衡时动力的大小。

答案：力矩比=动力臂长度/阻力臂长度=120cm/90cm=4/3

阻力力矩=阻力×阻力臂长度=15N×90cm=1350cm·N

动力力矩=阻力力矩/力矩比=1350cm·N/(4/3)≈1012.5cm·N

动力=动力力矩/动力臂长度=1012.5cm·N/120cm≈8.44N课堂1.课堂评价

在课堂教学中，我采用多种评价方式来了解学生的学习情况，并及时发现并解决问题。

-提问：通过提问，我可以了解学生对知识的掌握程度，以及他们是否能够将理论知识应用于实际问题。我会设计一些开放性问题，鼓励学生思考并表达自己的观点。

-观察：在学生进行实践操作和小组讨论时，我会仔细观察他们的行为和表现。通过观察，我可以评估学生的动手能力、团队合作精神和解决问题的能力。

-测试：定期进行小测验或课堂练习，可以帮助我了解学生对知识的记忆和理解程度。这些测试通常包括选择题、填空题和简答题，旨在评估学生对基本概念和原理的掌握。

-反馈：在课堂结束时，我会提供即时的反馈，帮助学生了解自己的表现，并指出需要改进的地方。这种反馈可以是正面的，也可以是建设性的批评。

2.教学评价的实施

-在提问环节，我会确保所有学生都有机会回答问题，特别是那些平时不太发言的学生。我会鼓励他们积极参与，并给予适当的鼓励和表扬。

-在观察环节，我会记录学生的具体行为，如是否积极参与、是否能够独立完成任务等。这些记录将作为评价学生表现的一部分。

-在测试环节，我会设计一些与实际应用相关的题目，以检验学生是否能够将理论知识应用于新的情境中。

-在反馈环节，我会确保反馈是具体和有针对性的，帮助学生明确自己的强项和需要改进的地方。

3.教学评价的反馈

-对于课堂表现，我会通过课堂讨论、小组展示和个人反馈来提供即时反馈。

-对于作业，我会进行详细的批改，并在作业上给出具体的评语和建议。我会使用不同的颜色和符号来突出错误和需要改进的地方。

-对于测试，我会提供详细的分数和排名，并解释评分标准。对于错误，我会提供正确的答案和解释，帮助学生理解为什么这个答案是正确的。

-我会定期与学生和家长沟通，讨论学生的学习进展和需要改进的地方。这种沟通有助于建立良好的师生关