14.4 跨学科实践：制作简易热机模型 教案2025-2026学年人教版（2024）九年级全册

14.4 跨学科实践：制作简易热机模型———�教-学-评”核心素养一体化教案 一、教学目标 （一）物理观念 1.深入理解热机的工作原理，构建能量转化与守恒的物理观念。 （1）清晰阐述热机将内能转化为机械能的过程。 （2）明确热机工作过程中各阶段能量的具体转化形式。 2.认识热机在生活和生产中的广泛应用，体会物理知识与实际应用的紧密联系。 （1）列举常见热机在不同领域的应用实例。 （2）理解热机对现代社会发展的重要推动作用。 （二）科学思维 1.通过制作简易热机模型，培养逻辑思维和创新思维能力。 （1）能够根据热机原理，合理设计模型结构。 （2）在制作过程中，创造性地解决遇到的实际问题。 2.运用类比、推理等思维方法，分析热机工作过程与模型运行的相似性和差异。 （1）将热机工作的四个冲程与模型运行环节进行类比分析。 （2）依据模型运行情况，推理热机实际工作中的相关现象和问题。 （三）科学探究 1.经历制作简易热机模型的全过程，提升实践操作能力和问题解决能力。 （1）熟练掌握制作模型所需工具和材料的使用方法。 （2）在制作中，善于发现问题并通过探究找到解决方案。 2.学会对模型进行调试和优化，培养科学探究的严谨态度和方法。 （1）制定合理的模型调试方案，逐步优化模型性能。 （2）在调试过程中，准确记录数据和现象，分析原因并改进。 （四）科学态度与责任 1.培养严谨认真、勇于探索的科学态度，在制作过程中不怕困难，积极尝试。 （1）鼓励学生在遇到制作难题时，保持积极的探索精神。 （2）引导学生以严谨的态度对待模型制作的每一个环节。 2.增强环保意识和社会责任感，了解热机对环境的影响，思考可持续发展的途径。 （1）分析热机使用对环境造成的污染及资源消耗问题。 （2）激发学生对开发环保型热机的责任感和使命感。 二、教学重难点 （一）教学重点 1.热机工作原理的理解与应用，能够将原理融入模型制作。 （1）透彻理解热机四个冲程的工作原理。 （2）在模型设计中准确体现热机原理。 2.掌握简易热机模型的制作方法和步骤，确保模型能够正常运行。 （1）熟悉制作模型所需的材料和工具。 （2）按照正确步骤完成模型制作并实现稳定运行。 （二）教学难点 1.模型制作过程中，如何实现能量的有效转化，提高模型的运行效率。 （1）优化模型结构，减少能量损耗。 （2）选择合适材料，提升能量转化效率。 2.培养学生在跨学科实践中的综合应用能力，融合物理、工程、材料等多学科知识。 （1）引导学生将不同学科知识有机结合。 （2）在实践中灵活运用多学科知识解决实际问题。 三、教学方法 1.项目式学习法：以制作简易热机模型为项目任务，引导学生自主探究和实践。 2.小组合作学习法：组织学生分组协作，共同完成模型制作，培养团队合作能力。 3.启发式教学法：在学生制作过程中，适时提问启发，引导学生思考和解决问题。 四、教学道具素材 1.材料：易拉罐、橡皮筋、图钉、吸管、气球、硬纸板、胶水、剪刀等。 2.工具：锥子、钳子、美工刀等。 3.多媒体资料：热机工作原理的动画视频、简易热机模型制作的演示视频等。 五、教学过程 （一）课程导入（5分钟） 1.展示图片与视频：通过多媒体展示各种热机在生活和生产中的应用场景，如汽车发动机、蒸汽机火车、飞机发动机等，播放热机工作的动态视频。 （1）引导学生观察热机工作时的现象，如活塞的运动、尾气的排放等。 （2）提问学生热机在这些场景中起到的作用，引发学生对热机的兴趣。 2.提出问题：我们能否自己制作一个简易的热机模型，来模拟热机的工作过程呢？以此引出本节课的主题———制作简易热机模型。 （1）鼓励学生大胆猜测制作模型可能面临的困难和挑战。 （2）简要介绍制作模型的意义，激发学生的动手欲望。 （二）知识回 ... ...