初中物理“力与机械”单元教学设计及思维导图。主题单元“力与机械”的教学设计适用于八年级，要求学时为3课时。主题单元学习概述。本主题单元的内容是之前学过的通用力。在知识的基础上，进一步研究力学中常见的重力、弹性和摩擦力。然后基于力的知识，研究了杠杆和滑轮等简单机械。本学科单元的知识与生活、生产密切相关，学生也有这方面的感性认识。单元学习重点：通过实验，探索滑动摩擦力、物体接触面压力、接触面粗糙度之间的关系，以及杠杆的平衡条件，并能够用它解决简单的问题问题。单元学习难点：理解重力与质量成正比，利用杠杆平衡的条件解决简单问题，利用定滑轮和动滑轮的特性解决简单问题。本单元分为三个主题：了解弹力的存在；探索重力和质量之间的关系；探索滑动摩擦力与物体接触表面的压力和接触表面粗糙度之间的关系。本单元以学生合作和实验探究为主要学习方式。预期学习成果：小组完成了《探索重力与质量的关系》实验报告单和《探索滑动摩擦力、物体接触面压力与接触面粗糙度之间的关系》实验报告单；利用身边的工具，利用常见的废旧弹簧制作一个可以解释弹簧测力计原理的模型，并演示其工作过程和物理原理。主题单元规划思维导图 主题单元学习目标知识技能： 1.力的概念、单位、力的示意图 2.弹簧测力计的使用 3.重力的概念、方向以及重力与质量的关系 4.摩擦力产生的条件和方向。
探究滑动摩擦力与哪些因素有关。 5、生活中增加和减少摩擦的方法。过程与方法 1、通过生活实例和实验探索，感受弹性，了解弹性的存在。 2.学会从实验数据中得出结论思维导图整理初中物理，培养学生的分析和概括能力。 3、培养理论联系实际的能力，学会理论联系实际，具备为理论服务的能力。 l 情绪？态度？价值观1.通过观察和分析生活中与弹性相关的例子，培养对物理的兴趣，培养对周围世界的好奇心，体会物理与生活的紧密联系。 2.通过亲自参与一系列科学探究过程，在活动中大胆提出自己的猜想，能够真实记录数据，并根据实验数据提出自己的观点，养成与他人合作和沟通的习惯，体验科学探究的乐趣、魅力和力量。相应课程标准 1.通过实验，探索弹簧测力计的正确使用方法。 2.探索重力与质量之间的关系。 3、探究滑动摩擦力、物体接触面压力与接触面粗糙度之间的关系。 1.什么事实可以证明物体受到弹力？弹簧测力计的制作原理是什么？元问题2.重力和质量之间有什么关系？设计3.滑动摩擦力与哪些因素有关？课题一：了解弹力的存在（1学时） 课题2：探索重力与质量之间的关系（1学时） 课题3：探索滑动摩擦力、物体接触表面的压力与物体粗糙度之间的关系接触面（1 学时） 主题 1：了解弹力的存在 所需课程：1 学时 主题 1：概述 本主题探讨弹性的初步知识。内容包括什么是弹性、如何用弹簧测力计测量弹性以及了解弹性产生的原因。
本节教学重点：弹簧伸长长度与拉力的关系。用弹簧测力计测量弹力是本章每个研究实验的基础。因此，弹性概念的建立和弹簧测力计的制作原理就是本节的教学内容。重点。本部分的教学难点是：弹簧规模生产方案的探索和制作过程，因此对学生的抽象思维能力和逻辑推理能力要求比较高，会造成学习困难。学习成果与评价：学生应列举说明弹性存在的例子，并解释如何解释弹性的存在；学生向全班演示并讲解弹簧测力计的制作原理；积极参与交流讨论，分享意见。特殊学习目标 1.通过生活实例和实验观察了解弹性的存在。 2.可用弹簧测力计测量弹力。 3、了解弹性的原因。 4、通过观察和分析生活中与弹性相关的例子，培养对物理的兴趣，培养对周围世界的好奇心，体会物理与生活的紧密联系。专题问题1.什么事实可以证明物体受到弹力？问题设计2.弹簧测功机的制造原理是什么？所需教材及资源信息 PPT课件（弹簧测功机制造原理解析动画） 资源 每组常规资源：弹簧测功机1台、石头1块 来源教学支持 多媒体投影仪支持环境 生活中常用材料 其他学习活动设计 l 课前准备第一堂课：在家庭实验课堂上进行演示。 2.观察周围的各种现象，找出两个物体受到弹力的例子，准备课堂上的交流。
l 课堂流程 1、理解弹性 活动一：小组交流“课前准备”中的家庭实验和生活中弹性的例子，谈谈你对弹性的理解。活动二：根据教材进行实验，将实验数据填入教材第126页最后一段。然后思考讨论：学生首先分组进行实验，讨论交流思维导图整理初中物理，然后老师组织学生与全班同学交流，阐明自己的观点：2.弹簧测力计的制作原理活动3：阅读教材内容，与本组同学交流，了解弹簧测力计的制作原理。学生分组交流后，老师组织全班同学交换意见，然后通过PPT课件进行分析、澄清。 3、课堂小结 教师组织学生从知识与技能、过程与方法、启发与感悟、问题与困惑等方面对本课进行回顾和总结。 1. 学生演示并讲解旨在证明弹性存在的实验评价方法： 现场评价 评价指标：？现场演示（或者描述他们在家做的实验过程）？观察并描述实验现象？解释一下实验现象如何证明弹性的存在？积极参与交流和讨论，勇于展示和表达自己的观点。 2. 学生示范并解释如何使用弹簧测力计测量弹性。评价方式：现场评价分评价指标：？弹簧测力计使用规范（调零、读数、手持稳定性）？能解释一下物体受到的弹力吗？能写出弹簧测功机的制作原理吗？小组内互相配合完成实验，并勇于展示和表达自己的意见 3、学生讲解弹簧测功机的用途 制作原理评价方法：现场评价 评价指标：课题2探讨重力和质量之间的关系。所需课程： 1 课时 主题概述 2 本主题探讨重力是如何产生的、重力的大小、方向和概念。
教学重点：探索重力与质量的关系。教学难点：理解重力与质量成正比。学习成果与评价：能够根据自己的经验猜测哪些因素与重力有关，并利用控制变量方法进行实验，通过分析数据得出结论；阐明测量物体重力的方法。 ——称重方法，明确用弹簧测力计测量重力的方法，能够按照步骤操作，并及时准确地记录数据，能够与其他组进行数据对比和交流，并得出结论：重力与质量成正比。实验过程中，小组成员要注意协调和分工合作，实验后整理好设备，有良好的实验习惯和实验素养。专题学习目标 1. 重力是如何产生的。 2.重力的大小和方向。三、重力概念专题问题 1、什么是重力？问题设计2、重力大小与哪些因素有关？所需教材及资源 信息资源 每组常规资源：弹簧测力计一台、天平一台、石头若干、抹布一块、教学支架一个、实验室支撑环境一个、其他学习活动设计 l 课堂流程 1、与哪些因素相关与重力的大小有关（重力的大小与哪些因素有关） 活动一：手中的粉笔，离开手后垂直落下；与瀑布和蹦极等现象有关。分析这些现象的原因并展开讨论。提高学生的学习兴趣，培养观察和思考的能力。活动二：指导学生先用弹簧测力计测量不同质量的石头的重力。指导学生讨论并填写表格。
学生认真进行实验，认真记录数据，讨论并理解重力与质量之间的关系。了解重力与质量成正比，其比率为 9.8 N/kg；提高学生的动手能力 2.重力方向 活动三：用细线悬挂物体，让学生观察；指导一名学生使用粗竖线进行操作，其他学生分析其工作原理；引导学生解决实际问题。学生观察粗竖线实验；让一名学生使用粗竖线进行操作，其他学生分析其工作原理。在指导下，总结出重力的方向。能够利用垂直线解决生活中的问题。 3. 重心 给出重心的概念；使用圆形薄板、尺子等规则物体向学生演示实验并指出重心在哪里；让学生了解重心的平衡特性。理解重心的概念，能够求出物体的重心。 4、课堂小结 教师组织学生从知识与技能、过程与方法、启发与感悟、问题与困惑等方面对本课进行回顾和总结。 1、通过实验探究重力大小与哪些因素有关。评价方式：现场评价评价指标：能够根据自己的经验猜测哪些因素与重力大小有关，并为猜测提供依据。 ？能够使用弹簧测力计测量重力。 ?可以用控制变量的方法设计实验来探究重力的大小是否与物体的质量有关。 ?通过数据分析比较，你会发现重力的大小与物体的质量密切相关；物体的质量越大，物体受到的重力就越大。要点：实验过程中，小组成员要注意协调和分工合作，实验结束后整理好设备，有良好的实验习惯。
2.用垂直线分析解决生活中的问题。评估方式：现场评估 评估指标：能够分析问题中的情况，并与重力方向建立联系。 ?进行缜密细致的分析，积极参与交流和讨论，勇于展现和表达自己的观点。探讨滑动摩擦力、物体接触表面压力以及接触表面粗糙度之间的关系。第1课主题概述3.本主题与知识密切相关网校头条，引导学生不仅学会在生活中使用摩擦，而且知道如何使用它。 ，为什么这么用，这样才能体会到从生活到物理、从物理到生活的和谐辩证关系；对学生的理性思维能力要求较高，有一定的难度。学习成果与评价：本课的重点和大部分篇幅是在老师指导下的过程体验和探索，更好地体现新课程理念；例如，可以在课堂上使用处理和分析学生实验数据的过程。利用Excel软件进行分析处理，让学生真实地看到摩擦力与正压力之间确实存在着这样一个正比关系。思路清晰，表达清晰，勇于表达和沟通。说明要设计制作的模型应尽量使用身边常见的材料或废旧物品，操作要简单可控。演示文稿内容应科学、材料丰富、图文并茂、布局美观。专项学习目标 1（了解摩擦力的分类及其产生的条件，能够联系和分析日常生活中的摩擦现象。 2（了解滑动摩擦力的大小与哪些因素有关。能够很好地理解滑动摩擦力的大小）建立对问题的猜测，并设计和研究摩擦力与哪些因素有关的实验，为自己设计的实验收集数据和证据，并验证你的猜想。
3（能利用动摩擦因数计算摩擦力的大小，并能判断其方向。能判断不同运动状态下静摩擦力的存在、大小和方向。4（能理解静摩擦力的规律）借助提供的实验设备进行静摩擦力实验，知道存在最大静摩擦力 1. 摩擦力是什么样的力，摩擦力是如何产生的？ 2. 当木块以恒定速度拉动时，为什么会产生摩擦力？弹簧测力计的示值是否等于摩擦力的大小 题目、题目设计 3、减少摩擦力的方法有哪些？ 4、生活中哪些地方可以增加摩擦力？课件资源 多媒体计算机、PPT课件、PASCO实验系统（力传感器、常规数据采集器、软件）、弹簧测力计、长木板、木源块、重物、毛巾、玻璃板。教学支持多媒体投影仪支持环境及其他学习活动设计 l 课前准备 1. 复习、复习视频展示。 ：我们身边的摩擦现象结合视频和预告，回顾一下初中时所学的摩擦概念。 2.投影滑动摩擦力和静摩擦力的概念，并用动画和实验演示的方式说明“相对运动方向”和“相对运动趋势”的方向和判断方法。 。 1（让学生了解摩擦给我们的生活带来的情况，培养热爱生活的思想感情。2（激发学生的学习兴趣和好奇心，体现从生活走向物理的教学理念。本次教学的重点本节课堂流程： 1.探究静摩擦力的大小； 2.探究影响滑动摩擦力大小的因素。
活动一：组织引导学生进行读书活动： 两叠相同的书： 1. 将两本相同的书分别放在两叠书的顶部和底部，让一名学生双手在同一位置拉出两本书。同时感受哪一侧更容易拔出，并猜测可能的原因； 2.然后将相同的书放在两堆书的同一层上（其中一堆中间夹着两张砂纸），让学生把它们拉出来。如果力仍然不同，请猜测可能的原因。无法分析，老师让他把上面的书拿走，找到了砂纸。活动2：探索摩擦力、压力和接触面粗糙度之间的关系。实验器材：木块、木板、毛巾、砂纸、砝码。探索过程： 1、用弹簧测力计拉动滑块在水平台面上匀速画直线。运动，并记录此时弹簧测力计的读数； 2、将装置放在棉布上，同样用弹簧测力计拉动滑块匀速直线运动，记录此时弹簧测力计的读数； 3、将装置再次放在毛巾上，用弹簧测力计拉动滑块匀速直线运动，记录此时弹簧测力计的示值； 4. 比较三个指标并得出结论。课堂小结：教师组织学生从知识与技能、过程与方法、启发与感悟、问题与困惑等方面对本课进行回顾和总结。
