加载中…《能量及其形式》学习设计及反思——赖仕来
(2019-06-19 18:59:04)
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分类： 精品教案及反思 |
3.1《能量及其形式》学习设计
【教材分析】
1.
前承零碎的一些能量，生活中及小学科学等知道的“能量无所不在，日常生活离不开能量”。如光能、化学能等。后启机械能、功、能量的转化与守恒等。是本章开始的起始内容，是学习后面节次的基础。
2.
（1）
教材从对能量无所不在，日常生活离不开能量开始，到认识什么叫能量，系统认识能量有哪些形式，符合认识序。其中让学生感悟能量是无所不在的，不作为教学目标，而是作为教学的起点完全正确。因为学生在现代生活中与小学科学、语文、社会都已经接触到了。
（2）跳过本章指导语的教学
原因：本章开始的、第74页指导语，第1段与第1节重复，且把第1节学习的一个核心内容直接告知，失去让学生自己发现的意义。第2段的系列问题虽然具有对本章的内容具有统摄作用，但这些问题脱离学生认知，形不成学生自己的问题，对学生的指导意义也就不存在。
实际上由书本73页读图，可以让学生建构起能量的定义。针对学生认知现状与建构可能，应用方便，能量可以定义为：使事物发生运动或变化的能力。退一步讲，就承认教材“能量难说清”，但对学生来说，建构或理解这样的定义容易办到，利用运动或变化把握能量对理解能量的形式也及其容易。事实上，教材再怎么讲，也没有把能量定义说清，哪怕用上伽利略理想实验案例，让许多教师看了，则更加稀里糊涂。因而本人从学生的认知出发，还是觉得给能量定义更为妥当一些。
（4）明确伽利略案例导向，更改呈现秩序、应用条件、观察项目
教材采用伽利略实验目的加深学生对能量的认识为导向是对的。但是，由于其呈现秩序违反学生的认识逻辑（教材是从最倾斜到水平，实际上学生按照七上教材中牛顿第一定律所学，其认知序应该是从水平到倾斜）；条件限定的错误（教材是无摩擦，实际上摩擦存在，照样能让学生加深对能量的认识）；观察项目选择错误，非得“记住”原来的高度。其实只要能运动或爬坡就可以让学生更深入感悟能量是使物体发生运动或变化的能力，因此观察项目是“运动或爬坡”。
【学情分析】
1.
学生已经认识能量无所不在，日常生活离不开能量。也知道能量有许多形式，但却是混乱的、片面、错误的并存状况，体现在：混淆机械能与势能；认识不系统全面；把太阳能、地热能、潮汐能、风能、水能等当作能量的形式。也知道运动或变化形式的多样性。但不知道能量形式与运动形式关联看待，不知道能量形式划分的依据，这也是学生对能量形式存在混乱、错误的原因。
2.
（1）信息加工：有一定的归纳、实验、读图、交流合作等能力。
（2）动力：核心问题“什么叫能量？能量的形式是怎么划分的？”；有归因的渴望。
学习素材，主要有：五个典型案例；伽利略实验；基于学生已经知道的多种形式能量和多种形式运动或变化的基础上的板书。即在此，学生的前概念构成其学习的素材，教师只不过通过板书书写清楚，让学生自己去找对应关系，从而知道关联。
【教学目标】无下划线表过程与方法目标，下滑直线表知识与技能目标，下划波浪线表情感态度价值观目标。
“感知能量无所不在与生活生产离不开能量”不是教学目标,而是教学起点。
通过拆字理解，大胆猜想的过程，体验阅读的重要性；
通过对典型案例的归纳、演绎，认识什么叫能量，体验现象的产生都有其原因的观念；
通过理顺多种运动或变化形式与学生原有的多种形式能量教师板书让学生自己发现：一种形式运动或变化对应一种能，多样的运动或变化对应多种形式的能量，能量形式划分的依据是运动或变化的形式，强化探究的技能，体验混乱到有序的探究过程。
通过在目标3基础上，补充案例解决动能与机械能的分歧，修正风能等不是能量的形式，补充一些能量的形式，体验科学是在不断发展完善的观念。
【教学方法】
基于核心问题引领下的归纳探究学习；小组合作学习。
【教学重难点】
认识什么叫能量；一种形式运动或变化对应一种能，多样的运动或变化对应多种形式的能量，能量形式划分的依据是运动或变化的形式。其中后者是难点。
【教学流程】
一、
T:请读一读本节课标题，想一想，再说说你们知道什么？
设计意图：学生混乱的、片面的、错误的前概念是教学的起点，在此也是教学的资源；让学生自发创设问题情境显然比教师创设的情境要好。
操作要点：教师把学生知道的那些能量形式有针对、有秩序的写在黑板上待用（具体看板书设计秩序，这是后面作为学习资源的关键所在），若学生不知道，让学生说说有哪些形式的能量，若还不知道，可以老师列举一个，自然引发学生。注意不要期望学生讲全，片面是可以的，学生能讲几个就写几个；注意当学生说出动能或机械能时，让其举个例子，再问其他同学有没有不同意见，定下学生对动能与机械能有分歧。
T:还想知道什么？
据学生对第二个问题的汇报结果，界定——
核心问题：什么叫能量？能量的形式是怎么划分的？——学生齐读明确问题。
设计意图：学生能说出许多形式的能量，基于本能学生自发能提出这两个核心问题。注意第二个核心问题不是能量有哪些形式，而是能量形式怎么划分。
操作要点：要给予学生思维时间；充分发动学生，如教师言语可以是”谁有想法”等；另学生基于自发的本能未必一定能提出问题，若提不出来，教师可以提出，只要教师尊重人的认识规律基础上提出，符合学生的认知，学生明确问题，也具引领驱动效应；切记强迫压榨。
二、拆字理解，大胆猜想
T追问：什么叫能量？请说说你对“能量”的“能”字怎么理解？预设学生答：能力。
T:太棒了，就这样理解。那什么样的能力就是能量的？
设计意图：使探究什么叫能量有了方向。
三、案例归纳和演绎，认识能量
读图1：先说一说，如果没有能量，下列5个运动或变化能够实现吗？再想一想什么样的能力就是能量？
能量定义：使事物发生运动或变化的能力。
T:为了加深对能量定义的理解（可以着重复述定义），我们再看一个伽利略实验案例。
思考讨论：读图2伽利略实验案例，想一想：
当小球从左侧斜面，滚到水平面上，什么原因使小球能能继续运动？
抬高水平面变斜面甲，当小球从左侧斜面，滚到斜面甲上，什么原因使小球能继续运动沿斜面往上运动，甚至忽略摩擦，小球会运动到原来等高的地方？
继续抬高斜面变斜面乙，当小球从左侧斜面，滚到斜面乙上，什么原因使小球能继续运动沿斜面往上运动，甚至忽略摩擦，小球会运动到原来等高的地方？
学生汇报交流。
操作要点：让学生自己读题，给予学生适当时间思考10-30秒，教师不必复述；对学生汇报惯性，教师先给予肯定，再问“还有不同想法吗？”让其他学生补充；若学生还答不上，教师追问支持“换个角度思考，是什么原因？”；若还是不凑效，教师可以再次明确本活动目的以驱动引领。这样前引后支应该能凑效。
T：既然能量是使事物发生运动或变化的能力，而运动或变化是普遍存在的，能量也就普遍存在。
设计意图：教材中“我们日常生活中的每一项活动都与能量有关吗？请举例说明”的思考与讨论，其目的让学生感知能量普遍存在，生活生产离不开能量没有必要，理由前面已经陈述。关键倒是让明白能量普遍存在与运动或变化普遍存在关联更恰当。这是通过推理得出的，较难，教师说了推理过程，学生能明白意思。且在此不作为教学重点可以这样教。
四、大胆假设能量形式划分的依据，锁定理顺运动或变化
T：我们接下来解决第二个问题“能量的形式是怎么划分的？”猜猜看？（运动或变化形式）
操作要点：若猜不出，教师让学生看板书中能量定义与学生自己原先回答的一些形式的能量。
T：既然我们能量形式很可能是按运动或变化形式划分，那就先理顺清楚运动有哪些形式？
仍回到读图1：
思考与讨论：每个案例存在哪些运动或变化？
小组讨论要求：
汇报交流，补充，质疑，教师板书。
设计意图：就是理顺运动或变化的形式，以便学生寻找能量形式与运动或变化的形式的关联。
操作要点：注意要让学生充分思考讨论，交流、补充、质疑的基础上对运动或变化的形式尽量说准说全。只有机械运动趋势与核反应不作强求。
五、自然关联，支持猜想
T指着板书：哪位同学自告奋勇上来把运动或变化形式与关联的能量形式连线，对暂时无法连接的，还不清楚的暂时不要连接（为了开天窗，以备修补）。
运动或变化形式
机械运动
物理变化：光运动
化学变化
生命运动（学生提出写，不提出不写）
该学生连线后，进行质疑评价，若暂时无法连接的，不清楚的连线擦掉。
T:从已有连线与内容你基本可以看到什么？
（一种运动或变化对应一种能量，运动变化的多样性也导致能量形式的多样性）。（教师补板书多样性）
设计意图：学生已经理顺了一些存在运动或变化形式与一些能量形式基本能看出它们的关联关系，并通过连线使这种关联清晰起来。这就是教学要符合人认知中的从混乱到有序。在此探究的过程与“门捷列夫依据他所处年代已知的63种元素，找到元素周期律，制定了有残缺的第一张元素周期表”是完全相同的。接下来的发现也与完善补充元素周期表的科学史完全相同——补充、修正、解决分歧，完善运动或形式与能量形式。
操作要点：要让学生自己连接，能连则连，对暂时无法连接的，还不清楚的暂时不要连接，以尊重学生的认知，尊重科学的严谨性；要善于发动学生评价质疑连线错误处、混乱处；不要追求完美的最终答案，要留有天窗，以备后面在这个“残缺的元素周期表”指引下去让学生通过教师提供的学习素材支持下发现而修补。
六、情境、追问解决分歧与空白，修正完善原有对能量的形式的认知
T:刚才动能、机械能存在混乱分歧，图中也有一些空白天窗，接下来我们就完成解决分歧，补天窗等任务。
1.声能再证。见课件，此处略。
2.解决分歧
PPT链接1：放在阳台上的铅球有能量吗？若有，它具有什么能？
设计意图：问题任务驱动引领下的学习让学生的学习有自主意识。新的发现有赖与新情境新事实的支持；在科学研究中，在教学中，也可通过相互间的追问、诘问、质疑等予以支持，这样认知又获得发展。
操作要点：想不出什么能，可能的教师追问支持组合：
T:你从这个阳台下走过，你有什么感觉？
T：可它还在阳台上没动啊！
T：我们把一个物体有机械运动趋势（板书）所具有的能量叫势能（板书）；在此，是什么力使铅球有下落趋势。S：重力。
T：我们可以叫他重力势能。同样用追问技术得：弹性势能。
T：我们可以把动能与势能统称为机械能。动能与机械能分析也就解决了。
3.补天窗
（1）一般的空白让学生说；
（2）教师支持：生命运动发生时其实质是至少有几万个化学反应组合。得生命运动对应化学能。
（3）继续看读图1，思考：奔跑的人等动物，他们的能量又来自什么物质？这种物质具有的能量属于哪种形式的能量？想想还有哪些物质也具有哪些能量？
互为补充得：食物、燃料、生物体、电池等具化学能。
4.修正
PPT链接2：
思考：潮汐是一种运动吗？其实质是什么物质在作什么运动？其实质是什么能？
修正得，潮汐能实质是机械能。同理风能实质也是机械能。地热能实质是热能。
5.名称外延：自学课本第75页最后一段。光能属于电磁能。
七、学以致用——判断各案例具有什么能
八、激发学生自发进一步提出科学问题，使教学留有余味
T指着板书:我们对能量有了这些发现成果，若你是科学家，在此基础上，你还想研究什么？
【板书设计】
能量定义：使事物发生运动或变化的能力。
运动或变化形式多样性
机械运动
有机械运动趋势
物理变化：光运动
化学变化
生命运动
核变化
注意：下划直线部分、连接直线为后来补充修正时书写，下划波浪线为后来擦除部分。
教学反思：在本节课中，我积极地恰当地渗透能量的观点是十分必要的。在教学过程中，我尽量的举出身边的实例，并播放一些相关的视频，将枯燥的说教变成动态影像呈现给学生，激发学生的学习兴趣，这样会给学生直观视觉效果，留下深刻的印象。使他们更能理解和学习本节课的相关内容。在学习“能在转移和转化过程中的方向性”知识点时，我以豆子的生长过程来形象类比能在转移和转化过程中是有方向性的，学生的学习的兴趣很高。
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