前言:想要写出一篇令人眼前一亮的文章吗?我们特意为您整理了5篇机械教学设计范文,相信会为您的写作带来帮助,发现更多的写作思路和灵感。
一、背景和教学任务分析
《功和机械》复习是初三毕业学业考试第一轮复习中力学部分的最后一个单元内容,它主要包括功和简单机械两大部分内容。在历年的毕业学业考试中这部分内容所占分值在6分左右,本章内容复习利用2课时,第一课时简单机械,第二课时功和滑轮组斜面轮轴,本节为第一课时,本课时知识与我们日常生活密切相关,本着“从生活走向物理,从物理走向社会”的学科特点,通过学生生活经验,在情景中分析和解决问题,从而引导学生复习本章内容。
二、教学目标
【知识与技能】
1、知道杠杆、分类应用及杠杆平衡条件
2、 知道定滑轮、动滑轮的特点及其作用
【过程与方法】
1、回顾杠杆五要素从而分清省力和费力的道理。
2、利用典型例题理解各种滑轮的特点。
【情感态度与价值观】
1. 通过对各种杠杆和滑轮的认识,体验物理知识和人们生活水平的密切关系
2. 感受生活中杠杆有广泛的应用,激起学生学习物理的兴趣,养成认真细致的科
学态度和创新意识。
三、教学重点和难点
1. 重点:区分不同类型的杠杆、理解各种滑轮的特点及应用。
2. 难点:杠杆的动力臂、阻力臂作图。
四、学习资料和器材准备
多媒体课件的制作及多媒体设备
五、教学设计思路
本设计的基本思路是尽量突出学生的学习主体地位,发挥“教学评价”作用贯穿课堂教学,通过自主参与、互助合作来巩固知识,通过“学案”尝试改变教学方法和模式,让学生在解决问题中逐步将“简单机械”的基础知识和基本规律进行系统复习,以此来提高学生观察生活、质疑现象、 解释规律、学会总结的能力和水平。
六、教学过程
【考点扫描】
一、杠杆平衡条件
(1)认识杠杆
1.定义:____________________________________叫杠杆。
说明:①杠杆可直可曲,形状任意。
②有些情况下,可将杠杆实际转一下,来帮助确定支点。如:鱼杆、铁锹。
2. 五要素——组成杠杆示意图。 ①支点:_____________的点。用字母 O 表示。 ②动力:_______________力。用字母 F1表示。③阻力:________________力。用字母 F2表示。
说明:动力、阻力都是使杠杆受力,所以作用点在杠杆上。动力、阻力的方向不一定相反,但它们使杠杆的转动的方向相反④动力臂:从 _____到 ___________的距离。用字母 l 1表示。
⑤阻力臂:从 _____到 ____________的距离。用字母 l2表示。
(2)杠杆的平衡条件:
1.杠杆平衡是指:_______________________。
2.实验前:应调节杠杆两端的螺母, 使杠杆在水平位置平衡。 这样做的目的 是:可以方便的从杠杆上读(量)出力臂。
3.结论:杠 杆 的 平 衡 条 件 (或 杠 杆 原 理 ) 是 :_____________________________。
公式:_____________________ 也可写成:_____________________(比例式)
二、杠杆分类与力臂作图
1.杠杆分类
⑴.省力杠杆条件:____________________特点:______________________举例:_____________
⑵.费力杠杆条件:___________________特点:______________________举例:______________
⑶.等臂杠杆条件:____________________特点:______________________举例:_____________
2.力臂作图方法(步骤) :一找支点、二画线、三作垂线、四标臂
⑴ 找支点 O ; ⑵ 画力的作用线(虚线);
⑶ 画力臂(实线,过支点垂直力的作用线作垂线); ⑷ 标力臂(大括号)。
三、滑轮
1.定滑轮:
①定义:________________的滑轮。
②实质:定滑轮的实质是:____________杠杆(画出右图定滑轮的力臂)。
③特点:______________________________
④对理想的定滑轮 (不计轮轴间摩擦) F_____G; 若绳子自由端移动距离 S(或速度 v /) ,
重物移动的距离h(或速度 v) ,则 _________或 ____________。
2.动滑轮: ①定义:________________的滑轮。(可上下移动,也可左右移动)
②实质:动滑轮的实质是:动力臂为阻力臂 2倍的 ___________。(画出右图动滑轮的
【典例精析与方法归纳】
一、例题1(题目见课件)
[解析] D 使杠杆转动的力称为动力,阻碍杠杆转动的力称为阻力,动力和阻力都是作用在杠杆上的力,故此时动力是苹果对杠杆的压力,阻力是橘子对杠杆的压力,故D正确。
中考警示:(1)杠杆可以是直的,也可以是弯的。(2)动力和阻力都是杠杆受到的力,而不是杠杆对其他物体的作用力。
二、例题2(题目见课件)
[解析] 根据杠杆平衡条件,动力×动力臂=阻力×阻力臂,当阻力和阻力臂大小不变时,要使动力最小,则对应的动力臂应最大。
技巧贴士:杠杆最小力的画法:①使用杠杆时,要使动力最小,必须使动力臂最长。②最长力臂的确定:A.把支点和力的作用点相连作为力臂时最长;B.在滚动圆柱体时,把支点和圆心相连构成的直径作为力臂时最长;C.对于长方体来说,对角线作为力臂时最长。③根据支点位置(支点在中间二力同向,支点在一端二力反向)确定力的方向,过力的作用点垂直于力臂作出力即为最小力。
【热身反馈】(题目见课件)
【归纳总结】学生自己整理本章基础知识点
【作业】湘岳中考作业手册31页 课时达标(16)
【关键词】中职;机械专业;课程群;教学设计
1.研究背景
中职教育本着“以服务为宗旨,以就业为导向,以能力为本位”的职业教育教学目标,是为企业培养生产第一线的、操作技能型人才的教育。作为中职机械专业的学生,必修的专业基础课程包括:《机械制图》、《机械基础》、《金属材料与热处理》、《公差与技术测量》、《钳工工艺学》等。目前这些课程普遍采用学科本位教学体系,然而这种教学模式与中职人才培养目标并不相符,造成中职机械专业学生缺乏专业兴趣、学习热情不足、动手能力差等尴尬局面。为了改变这种状况,我校张晓主持的课题《基于系统教学的中职机械专业专业基础课程群的构建研究》于2013年9月份成功申报了江苏省教育科学“十二五”规划专项课题。立足于江阴市璜塘综合高级中学,该课题基于系统教学,以能力为本位,对中职机械专业的实践和理论教学体系进行重构,以减速器为主线将中职机械专业基础课程整合成紧密联系的课程群,根据减速器不同阶段的学习任务所选取相应的理论教学内容。本研究源于此课题。
2.研究理念
本研究中课程群构建的基本思想是把中职机械专业课程中内容联系紧密、内在逻辑性强、属同一个培养能力范畴的同一类课程作为一个群组进行构建,这使得课程内容原有的归属性被打破,将会从学生培养目标出发把握课程内容的分配、实施,保障技能的实现。本研究主要涉及的教学设计研究包括《机械制图》、《机械基础》、《金属材料与热处理》三门课程。本研究教学设计的目的是为了提高教学效率和教学质量,使学生在单位时间内能够学到更多的知识,更大幅度地提高学生各方面的能力,从而使学生获得良好的发展。教学设计分为以“教”为中心和以“学”为中心两大类。本研究主要采用以“学”为中心的行动导向教学法进行教学设计。在教学设计过程中,围绕着减速器,以“三框架八模块”为中心,采用行动导向教学法进行教学设计的研究。
3.教学设计研究
基于课程群的中职机械专业课程教学设计研究的内容主要包括以下几个方面:
3.1对中职机械专业课程教与学现状的调研及分析以问卷调查及访谈的方式,对本校机械专业的校企合作单位、教师、学生等进行调查研究,了解企业对中职机械专业学生能力的要求,反馈学生综合职业能力现状,了解教师在授课过程中出现的问题、难题,清楚学生的学习状态、学习方法、存在的困惑等。结合本研究,对存在的问题进行分析,从而找到解决问题的突破口。
3.2基于课程群理念,对中职机械专业三门课程的有效整合收集国内外关于课程群的相关论文,对课程群进行理论学习。基于课程群理念,以减速器为主线,将中职机械专业课程中三门知识紧密相连的《机械制图》、《机械基础》、《金属材料与热处理》三门课程进行有效整合。
3.3中职机械专业课程教学设计框架及方法的研究本研究围绕着减速器,初步将中职机械专业课程教学设计的框架分为“三框架八模块”,在教学设计方法的选用上,本研究强调以“学”为中心,拟采用行动导向教学法进行教学设计的研究。
3.4中职机械专业课程教学设计内容的研究对中职机械专业课程教学设计的内容进行研究,主要包括教学目标分析、教材内容分析、学习重点目标阐述、学情分析、教学策略的制定、媒体的分析使用及教学评价等七个元素。在这里,我们重点研究学习目标、教学策略和教学评价三个主要元素。
3.5基于本研究教学设计的教学案例研究将教学设计应用于我校机械专业课堂教学中,对教学实施过程中形成的案例进行反思、分析,并提出改进意见,从而积累典型的、有意义的教学案例集,对我校的中职机械专业课程教学提供可借鉴价值。通过本研究旨在对我校中职机械专业课程体系进行有效整合,改善教法与学法,使学生学有所依、学有所乐、学有所得,进一步提高教学效率和教学质量。
【参考文献】
[1]许中明,罗勇武.以能力为本位构建高职机械专业基础课程群教学体系.职教论坛.2010-01-25.
可以通过图片、短片、生动形象的描述等形式列举地震波、水波、声波、无线电波和光波、扫描遂穿显微镜、电子显微镜引出3类典型的波———机械波、电磁波和物质波,指出虽然本质不同,但有许多共同之处……本章通过讨论机械波来说明波动过程的基本概念和基本规律.这体现理论联系实际,运用多种教学方法与手段,激发学生的学习兴趣和热情,同时起到承上启下的作用.
2新课教学环节
首先通过多媒体播放Flas引导同学归纳出产生机械波的条件,再通过实验,建立正确的机械波形成与传播的概念.为了便于分析机械波是如何形成与传播的,必须建立波传播的简化模型:一维波传播模型.通过下面过程逐步进行,演示“绳波”,可以看到一孤立的向上凸起的波向前传播,水平振动,可以看到连续完整的波向前传播.比较绳波与水波,找出二者共同点;介质各部分均振动、均形成凹凸相间的形状向前传播.最后得出结论:绳中传播的是机械波,它的形成与传播原理,就是所有机械波的形成与传播的原理.第一步,建立物理模型,将软绳简化为若干质点连接而成;第二步,利用箱式横波演示仪演示机械波是如何形成与传播的,通过以上教学过程,学生建立如下概念:(1)在介质中,前面质点振动,带动后面质点也跟着振动,但时间上有延迟,大量质点相互“配合”形成机械波;(2)质点只是在各自的平衡位置附近振动,不会随波迁移;机械波传播的是“机械振动”这种运动形式.进一步发展科学概念,让科学概念理解更全面深刻,前面所分析的机械波均属于横波,对于一个完整科学的概念而言,还需分析纵波的情况:通过多媒体观看有关横波和纵波动画,弹簧中传播机械波的情况并分析此现象,让学生明确该现象传播的也是一种振动形式,是机械波并给出横波与纵波的概念;说明纵波是如何形成与传播的;总结对机械波的形成与传播概念的理解,不论是横波还是纵波,均有:理解一,机械波的形成是因为前面的质点带动后面的质点,后面的质点重复前面的质点运动;理解二,介质中的质点并不随波迁移,只是在各自的平衡位置附近振动[1,2];理解三,机械波是大量质点的集体行为,机械波传播的是振动这种形式,波动是振动状态的传播,相位的传播,波形的传播(平移),能量的传播.这为波函数的建立提供铺垫.随后进一步联系给人类社会带来灾难的地震波且说明它的的产生,传播过程既有纵波(P波,首波)又有横波(S波,次波),两种波速的差异可以用来计算震源的位置,又由于横波只能在固体中传播,而纵波可以在固、液、气中传播的特点,指出人类可以利用地震波实现对地球内部结构的认识了解地壳地层的分布,它是石油和天然气勘探的一种重要手段.这体现将物理知识转换成科学技术的力量.在利用唐山、汶川大地震带来的灾难来感受波动中的能量的传播.既然得出了波动是弹性介质内部大量质点参与的一种集体运动形式,如何来描述它呢?引出本节课的第二个问题———波的描述,对于几何描述和周期性描述,还是利用动画和绳波实验,直观明了以达化解难度之目的,从而得出:(1)机械波传播的速度与介质有关,与振源振动的频率无关;(2)认识到横波中的波长的意义,知道振源振动一个周期,机械波向前传播一个波长.在引入波速由介质的性质和波的类型决定这一概念时,解释为什么海啸波在开阔的大洋表面的浪高不过1m左右,不甚显眼,但随着向海岸传播浪头会越集越高达几十米,形成排山倒海巨浪拍岸的壮观场景.这再一次让学生体会学以致用,物理就在身边,以此激发学生的学习兴趣和信心.机械波的数学表达式的形式即平面简谐波的波函数的建立是本章的重点也是难点,在前面我们深刻理解波动是振动状态的传播,相位的传播,弹性介质中的各质元的振动状态沿波的传播方向依次落后的基础上建立波函数.目的就是找到一个能描述任意时刻t、任意位置x处质点运动(振动)状态的方程.这里采用多媒体和板书的有机结合详细分析和讨论,假设已知波源在原点O(xO=0)处和已知波源在任意位置B处(xB≠0)的质点的振动表达式的情况下求波函数的方法,最后总结出一般规律波动中各质点并不随波前进,只是在各自的平衡位置附近做振动;各个质点的相位依次落后,波动是振动状态的传播,相位的传播,波形的传播(平移),能量的传播[3].
3课堂小结环节
由自愿组合的10名同学手手相连,在教师的指导下组成“人浪”表演[4],以教师的启发提问和同学的回答来归纳总结本次课的知识点(在黑板上一一标出).最后提出问题:当几列波相遇又会有怎样的现象和规律?引出下次课要学习的内容,以便学生预习.
4结束语
1.使用教材
机械工业出版社出版的,由柴鹏飞主编的《机械设计基础》教材。
2.授课内容
第四章“其他常用机构”中的第二节“棘轮机构”。该课程的主要内容为介绍棘轮机构的组成、工作原理、类型及应用。
3.学习对象分析
教学对象:矿山机电专业高专二年级的学生。学习状况:学生已经学习了机械制图、金属工艺学等专业基础课。学生情况:学生具有思维活跃、喜欢动手的特点,缺乏计划性和有目的观察以及分析总结的能力,对理论知识学习有一定的畏难情绪。解决对策:通过实际操作,模拟真实的工作环境,营造工作氛围,激发学生的学习兴趣。
二、教学目标
知识目标:掌握棘轮机构的工作原理、结构、类型和应用等相关知识。能力目标:通过本课题的学习,提高学生分析、解决实际问题的能力,为以后矿山机电的专业课程的学习打下基础。情感目标:通过课堂交流及实训,培养学生踏实的学习习惯以及严谨的工作态度。
三、教法与学法
教法:通过将任务驱动、分组教学、理实一体化的教学方法相结合,实现在做中学、学中做的教学理念。学法:听中学,思考质疑,听教师讲授棘轮机构的定义、组成、工作原理及应用。看中学,探索发现,观看结构图、教学动画、棘轮机构的工作视频,发现其工作规律。动中学,提高升华,动手操作棘轮机构的模型,掌握其结构和工作过程(原理)。练中学,锻炼能力,操作手拉葫芦对绞车进行起吊,与实际工作相结合,掌握棘轮机构在矿山机电的应用(手拉葫芦)。
四、教学环境及资源准备
教学环境:绞车拆装实训室。教学资源:多媒体、教学图片、动画、视频模型等。实训资源:手拉葫芦、绞车及相关工具等。
五、教学过程
1.回顾旧课
教师提出问题,学生总结回顾,再现所学知识,检验学习效果,并由此引入新课。
2.引入新课
播放自行车视频、棘轮扳手视频,提出问题,引起学生兴趣;学生观看视频、操作棘轮扳手、思考;引入所学知识,引起学生兴趣,由此引入新课。
3.新课讲授
教师讲述本课内容,学生积极参与互动,掌握棘轮机构的组成、结构、工作原理。
4.实际操作
教师指导,学生实际操作;学会使用棘轮机构在矿山机电中的应用(手拉葫芦)。
5.总结与评价
教师分析、总结及评价:对本次操作进行总结、自评、互评;总结所学知识、评价操作规范。
六、教学评价设计
通过情景模拟对本次课程进行评价,这是本节课的考核标准,有学生自评、互评和教师评价。评价内容有情感态度、理论知识、实际操作、手指口述和实训报告。
七、帮助和总结(教学反思)
教学目的
本课教学从动能和势能的复习入手,引导学生观察生活现象,思考动能和势能的变化之间的关系。机械能守恒定律是本章教学的重点内容,重点是使学生掌握物体系统机械能守恒的条件;能够正确分析物体系统所具有的机械能;能够应用机械能守恒定律解决有关问题,进而利用动能定理推导出机械能守恒定律的表达式。
教学重点
1.机械能守恒的条件。
2.在具体的问题中能判定机械能是否守恒,并能列出数学表达式。
教学难点
1.判断机械能是否守恒。
2.灵活运用机械能守恒定律解决问题。
课时安排
1课时。
三维目标
知识与技能:1.理解动能与势能的相互转化;2.掌握机械能守恒定律的表达式。
过程与方法:经过机械能守恒定律的实际应用,进一步理解机械能守恒的条件。
情感态度与价值观:培养理论联系实际的思想,通过规律、理论的学习,培养学以致用的思想。
课前准备
1.自制课件、学案。
2.机械能守恒定律传感器。
教学过程
回顾本章内容的学习思路,沿着功能关系一路走来。
动能与势能的相互转化:
前面我们学习了动能、势能和机械能的知识。在初中学习时我们就了解到,在一定条件下,物体的动能与势能可以相互转化,动能与势能相互转化的例子在生活中非常多。
课件展示翻滚过山车的精彩片断,激发学生学习的兴趣,引出本节课的学习内容。
在学生观看过山车的同时,教师提醒学生分析过山车在运行过程中动能和势能的变化情况。
推进新课
通过视频观看滚摆和滑雪,学生指出视频中能量的转化关系。
教师小结:物体运动过程中,随着动能的增大,物体的势能减小;反之,随着动能的减小,物体的势能增大。
1.动能和重力势能的相互转化
问题1:一个物体沿着光滑的曲面滑下,在A点时动能为Ek1,重力势能为Ep1;在B点时动能为Ek2,重力势能为Ep2。请找出各物理量的关系。(物体在A点的机械能E1和在B点的机械能E2的关系如何?)
分析:根据动能定理,有:mv22-mv12=WG
下落过程中重力对物体做功,重力做功在数值上等于物体重力势能的变化量。取地面为参考平面,有WG=mgh1-mgh2
由以上两式可以得到mv22-mv12=mgh1-mgh2
移项得mv22+mgh2=mv12g+mgh1
引导学生分析讨论上面表达式的物理意义:等号的左侧表示末态的机械能,等号的右侧表示初态的机械能,表达式表
明初态跟末态的机械能相等。即在小球下落的过程中,重力势能减小,动能增加,减小的重力势能转化为动能。
问题:此表达式具有普遍意义吗?还是仅在只受重力的自由落体运动中成立?引导学生自己推导竖直上抛、平抛的过程是否成立。
引导学生关注在上述过程中物体的受力情况。可以证明,在只有重力做功的情况下,物体动能和势能可以相互转化,而机械能总量保持不变。
2.动能和弹性势能的相互转化
课件展示:展示弹簧振子(由于弹簧振子概念学生还没有接触,教师可以不提弹簧振子的概念)的运动情况,分析物理过程。
教师设疑:在只有重力做功的情况下,机械能是守恒的;同样作为机械能组成部分的势能,是否在只有弹力做功的情况下,机械能也能守恒呢?
问题2:一个小球固定在弹簧的一端,沿着光滑的水平面运动,从A到B的过程中,在A点时动能为Ek1,弹性势能为Ep1′;在B点时动能为Ek2,弹性势能为Ep2′。请找出各物理量的关系。
教师引导、总结:在只有重力或弹力做功的物体系统内,动能与势能可以相互转化,而总的机械能保持不变。
表达式:Ek2+Ep2=Ep1+Ek1
教师引导学生理解表达式中各量的物理意义,并回顾机械能守恒定律的推导过程,加深认识。
3.机械能守恒定律的条件。
思维拓展
通过以上内容的学习,我们理解了机械能守恒定律的表达式,但真正应用到解题过程还是有限制的。
大屏幕投影机械能守恒定律的内容,并用不同颜色展示“在只有重力或弹力做功的物体系统内”,突出强调守恒的受力前提。引导学生自己总结守恒的条件。
学生总结:机械能守恒定律的条件可以表述为:
1.只受重力(弹力),不受其他力,如自由落体的物体。
2.除重力(弹力)以外还有其他力,但其他力都不做功,如做单摆运动的物体。
课堂训练
1.在下面各实例中,哪些过程机械能是守恒的,哪些过程机械能不守恒?为什么?
(1)跳伞运动员张开伞后,在空中匀速下降。
(2)铅球在空中做平抛运动。
2.关于物体的机械能是否守恒的叙述,下列说法正确的是( )
A.做匀速直线运动的物体,机械能一定守恒
B.做匀变速直线运动的物体,机械能一定守恒
C.外力对物体所做的功等于0时,机械能一定守恒
D.物体若只有重力做功,机械能一定守恒
布置作业
1.教材“问题与练习”第1、3、4题。