《內能》教學設計
【背景和教學任務】
本節教材是人教版九年級的第十六章第二節，教學內容包括內能的概念，影響內能的大小的因素，改變物體內能的方法。作為學習主體的九年級學生，他們對事物的認識處于由感性向理性發展階段，感性認識仍占主要地位，在理性認識中還存在一定困難。為此，本課應注意適應學生好奇心、好動、好強的心理特點，以感性知識為依托，通過理性分析和判斷，獲取新知識，發展抽象思維能力。
通過教學，讓學生了解內能的概念，能簡單描述溫度和內能的關系。知道熱傳遞可以改變物體的內能，知道熱傳遞過程中，所傳遞內能的多少叫做熱量，熱量的單位是焦耳。知道做功可以使物體內能增加或減少的一些事例。培養學生的動手實驗操作能力和創新能力，同時讓學生體驗到成功的快樂。讓不同層次的學生都能得到發展和提高。
【教學設計理念】
以我國在航空、航天、航海領域取得的矚目成就為感性認識基礎，利用類比、分析、總結的方法知道什么是內能，能簡單的描述內能與溫度的關系。知道用做功和熱傳遞的方法可以改變物體的內能，使學生在頭腦中形成清晰的表象，既完成了本節重難點教學，又鍛煉和培養了科學的探究能力和創新思維能力。從實驗中發現、分析、解決問題，從而建構完整的知識系統，以便日后應用于日常生活和社會實踐中，體現新的教學理念。
【教學設計思路】
本節課的教學屬于物理基本概念及通過探究實驗和小組討論得出基本規律和方法的教學。本節先通過“想想議議”引導學生思考推動瓶蓋的能量是什么，引出內能、在通過對課本圖16．2-1、16．2-2的分析，讓學生聯想分子具有動能，也具有勢能，在初步建立分子的動能和勢能的基礎上，再定義物體內部所有分子做無規則運動的能的總和，叫做物體內能，在這里注意提醒學生內能和機械能的區別，內能是大量分子做無規則運動的動能和勢能的總和，這種無規則運動是分子在物體內部的運動，跟物體是否運動無關，而機械能與整個物體的機械運動有關。然后，通過“想想議議”和“探究”活動，了解改變物體內能的方式有兩種：一是熱傳遞；二是做功。學生有了一定的感性認識，他們就比較容易理解，熱傳遞的實質就是內能從高溫物體轉移到低溫物體，內能改變的多少用熱量來量度。再通過壓縮空氣點火實驗和氣體膨脹做功內能減少的實驗，加深對做功可以改變內能的理解。閱讀“STS 地球的溫室效應”，知道溫室效應的現象，知道溫室效應的無控制發展對人類生活環境會產生很大的影響。
探究實驗的設計及小組交流討論可以培養學生的探究和創造能力及合作精神，本節課力圖讓學生通過探究實驗及小組討論來完成本節重要教學內容，在教給學生學習方法的同時，讓他們體驗到成功的“喜悅”，加深他們對物理這門學科的感情，師生共同走進這一神奇的物理殿堂。
【教學目標】
一、知識與技能
1．了解內能的概念，能簡單描述溫度和內能的關系。
2．知道熱傳遞可以改變物體的內能。
3．知道熱傳遞過程中，所傳遞內能的多少叫做熱量，熱量的單位是焦耳。
4．知道做功可以使物體內能增加或減少的一些事例。
二、過程與方法
1．通過探究、觀察、實驗找到改變物體內能的兩種方法。
2．通過演示實驗說明做功與物體內能的變化關系。
3．通過查找資料，了解地球的溫室效應。
三、情感態度與價值觀
1．通過探究使學生體驗探究的過程，激發學生主動學習的興趣。
2．通過演示實驗培養學生的觀察能力，并使學生通過實驗理解做功和內能變化的關系。
3．通過分析、類比、學會用類比的方法研究問題。培養良好的科學態度和求實精神，幫助學生樹立勇攀科學高峰的理想和志向。
【重點和難點】
重點：內能概念的建立；改變物體內能的方法。
難點：正確理解內能的概念。
【教學資源】
多媒體電腦、CAI課件、酒精燈、鐵絲、鉗子、布、火柴、熱功互換器、壓縮空氣引火儀、鉛筆、圖釘、砂紙
【教學流程圖】
【教學過程】
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教學環節 |
教師活動 |
學生活動 |
教學策略 |
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創設情境
激發興趣 |
播放嫦娥一號奔月視頻動畫
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觀察，欣賞，思考，交流 |
利用學生的感官來激發學生的求知欲，迅速進入課題思考，同時也讓學生為祖國成就而自豪。 |
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引入新課 |
嫦娥一號發射、進入月球軌道后三次制動，依靠什么能量做動力呢？ |
學生思考討論 |
引出內能的課題 |
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探究新知 |
關于內能，大家想知道哪些知識，請提出來。 |
提出自己的想法 |
形成學習的動機 |
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新知鋪墊 |
提問：什么是動能？什么是勢能？什么是機械能？ |
回憶并回答 |
為內能概念建構埋下伏筆。 |
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新知建構 |
出示一組圖片，引出“分子動能”、“分子勢能”。引導學生討論形成內能概念。 |
學生討論并交流 |
知識遷移 |
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分析比較 |
提出問題：內能和機械能有什么區別？內能的大小與哪些因素有關？是什么關系？ |
機械能與整個物體的機械運動情況有關，內能與物體內部分子的熱運動和分子間的相互作用有關。 |
進一步理解內能和機械能是不同形式的能。 |
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猜想假設 |
改變物體的溫度可以改變物體的內能。那么改變物體內能有哪些方法呢？ |
根據生活經驗，提出猜想 |
培養學生主動學習的習慣、
勇于表達自己的見解主張 |
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實驗探究 |
[出示研究項目]
1.如何使手的內能增大？
2.如何使一根鐵絲燙手？
3.如何點燃火柴頭？
4.如何使一塊冰熔化？ |
小組做實驗后互相交流 |
通過小組實驗，討論，循序漸進，
由淺入深，讓學生體驗和理解，突破難點。培養學生的合作精神和語言表達能力。 |
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歸納總結 |
以上改變內能的方式可以歸納為幾種？ |
討論、歸納、交流，相互補充 |
通過教師的講解和學生討論，觀察來共同學習重點內容。 |
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知識深化 |
熱傳遞發生的條件是什么？什么是熱量？發生熱傳遞的兩個物體的內能是如何變化的？ |
知道什么是熱傳遞，分析內能的變化，了解什么是熱量。 |
“熱量不能含，溫度不能傳”。 |
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演示1：壓縮空氣引火儀實驗 |
實驗時厚玻璃筒內先不放易燃物，壓縮筒內空氣。要求學生仔細觀察空氣的內能有無增加。學生就會感到困惑：空氣內能增加與否怎能看得見？
然后再放入易燃物演示。 |
1.研究對象是什么？（空氣而不是棉花）
2.為什么放入棉花？（轉換法顯示空氣溫度升高）
3.實驗說明了什么？（對物體做功，會使物體的內能增大） |
引出一個實驗設計的問題情境：怎樣變“不可見”為“可見”？順著這樣的思路展開過程組織實驗教學，由于實驗是學生主動參與設計的，設計目的明確，實驗后學生無論是對實驗所揭示的結論還是實驗的設計思想均留下了深刻的認識和理解。 |
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演示2：熱功互換器實驗 |
用飲料瓶自制的熱功互換器實驗（更安全，現象更明顯） |
觀察到的現象有哪些？
瓶塞跳起說明了什么？出現水霧是什么現象？
說明了什么？
水霧起了什么作用？ |
培養學生通過觀察，描述觀察結果的能力。知道兩種改變物體內能的實質。突出重點。 |
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聯系實際 |
內能與人類生活的關系 |
學生解釋現象
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舉生活實例，樹立節能、環保意識。激發學生的學習興趣，使教學內容更豐富，拓寬學生的知識面。 |
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自我總結
自我評價 |
通過這堂課的學習，你有哪些收獲？ |
思考、互相交流，談收獲、體會等。 |
養成對學習的反思意識。梳理知識，把學到的知識納入到自己以有的知識體系中，進一步實現知識建構。 |
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鞏固提高
強化興趣 |
出示 |
回答問題 |
鞏固所學知識 |
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布置作業
延伸興趣 |
請學生上網站查一查：什么是溫室效應？相互交流，發表自己的見解； |
引導學生解決生活中的實際問題。 |
通過對環境溫度的了解，養成愛護環境的意識，培養學生的責任感。 |
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板書設計 |
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