研发自制教具 创新教学设计 幼儿园的玩教具《动能 势能 机械能》是苏科版物理九年级上册《机械能和内能》一章的第一节内容，本节内容安排有关于探究“动能大小与哪些因素有关”、探究影响重力势能大小的因素的“模拟打桩”和认识“弹性势能”的共三个活动，分别使用了斜面、小车(或钢球)、木块；水槽、沙子、四条腿的小桌、不同质量的砝码；硬纸片、橡皮筋、弹簧、木板和铁球等实验器材.在实际的教学活动中，一方面因为一节课要同时带入课堂的器材多而繁杂，另一方面教材所设计的实验往往也只适宜做课堂演示，实验的可见度和学生的参与率并不能得到保证，从而导致编者的创意虽用心良苦，教学的实际情况却总是差强人意. 为了消除这样的烦恼，我们用一套自制的教具贯穿了整节的教学内容，而且自始至终确保学生主动参与，较好地克制了课本教学设计的遗憾之处. 1 教具介绍1.1 主要零件(见附图)名称①轨道(用PVC管弯折而成，两段间的夹角在130°～150°之间)②槽口及刻度(两段直管局部都有)③软弹簧④钢球⑤玻璃球(与钢球直径相等)⑥柱体(可用旧继电器的塑料壳替代)⑦海绵⑧铁夹1.2 使用方法说明(1)用于研究弹性势能先把柱体从弯管较长一端放进管中，再将固定有弹簧的盖子旋套在管口，并将盖子一端朝下竖直压在桌面，用大小不同的力向下按压柱体，使弹簧缩短，松手时柱体向上弹出，借助槽口边的刻度观察柱体被弹起的间隔 判断“弹性势能的大小与物体弹性形变的大小有关”. (2)用于研究重力势能将弯管较短一端朝下，把小海绵块不完全地塞入一端封闭的塑管中用作柱体(下同)，将露出海绵的一端(借以控制柱体与轨道间的摩擦)朝下从弯管上端开口处放入管中，并挪动到恰当位置.先用不同质量的小球从同一位置自由落下撞击管中的柱体，观察比拟置于同一位置的柱体被撞击向下挪动的间隔 ；再用质量一样的小球从不同高度自由落下，撞击管中的柱体，观察比拟置于同一位置的柱体被撞击向下挪动的间隔 ，判断重力势能大小与物体质量和被举起高度间的关系. (3)用于研究动能用铁夹夹住弯管较短端的适当位置作为支架，使管子较长一端能平放在程度桌面上，将柱体封闭端朝向弯折处放入较长管一侧靠近起始开槽处(“0”位置).先后用质量不同的小球从倾斜管的同一位置(同一刻度处)自由滚下，撞击程度管中的柱体，记录比拟柱体被撞出的间隔 长短；再用质量一样的小球，从倾斜管中不同位置自由滚下，撞击置于“0”位置的柱体，记录比拟柱体被撞出的间隔 长短，判断比拟运动物体动能大小与物体运动速度及质量之间的关系. (4)用于研究机械能之间的互相转化(在第2课时完成)将弯管呈“∨”状置于桌面上，从较短一端将钢球放入管中，观察钢球在管中运动过程中速度、高度的变化，判断动能和重力势能之间的转化. 将钢球、弹簧依次从较长端放入管中并将管子较长端直立，用笔将小球抬起到某一高度，再让小球自由落下撞击弹簧，在弹簧的形变和小球的反复升降中分析^p 重力势能、动能和弹性势能之间的互相转化. 2 教学设计2.1 教学目的(1)知道能量的概念，理解判断物体能量大小的根本方法； (2)经历探究过程，理解影响弹性势能、重力势能和动能大小的因素； (3)进一步理解“控制变量”和“转化”思想在物理探究过程的应用，在探究过程中培养学生的操作技能. 2.2 教学重点理解影响动能大小的因素是物体的质量和物体运动的速度. 2.3 教学难点控制变量思想和转化思想在科学探究活动中的运用2.4 教具准备自制教具一套、多媒体课件一份. 2.5 教学方法实验法、演示法、讨论法. 2.6 教学过程 第 页 共 页。