一、設(shè)計(jì)理念
在本次課程變革中，讓中學(xué)生潛心動(dòng)手、樂于探究是科學(xué)教學(xué)的明顯特征。
在先前的教學(xué)中，滑車架機(jī)械效率的檢測(cè)難度大，實(shí)踐很輕率；距離關(guān)系早已了解，檢測(cè)的意義不大；功的關(guān)系問題弄成了力的關(guān)系問題，不利于對(duì)機(jī)械效率的理解；而斜面的機(jī)械效率僅作為選學(xué)內(nèi)容。
新的課程將斜面的機(jī)械效率作為一個(gè)探究教學(xué)的典型。斜面機(jī)械效率的檢測(cè)不像滑車架那樣難度過大，這就為更多的朋友提供了操作實(shí)踐的機(jī)會(huì)。同時(shí)，有利于中學(xué)生對(duì)機(jī)械效率普遍意義上的認(rèn)識(shí)，加深對(duì)機(jī)械效率的理解。
因此，本節(jié)課的教學(xué)要充分捉住以上特征，非常注重操作前的設(shè)計(jì)打算過程、操作檢測(cè)過程
和對(duì)數(shù)據(jù)的剖析論證過程，充分彰顯動(dòng)手和探究。同時(shí)，要營造自主、合作的探究氣氛，體驗(yàn)合作學(xué)習(xí)的重要性。
二、教學(xué)目標(biāo)
（一）知識(shí)與技能
讓中學(xué)生學(xué)習(xí)檢測(cè)斜面的機(jī)械效率，提升操作技能，加深對(duì)機(jī)械效率的理解。
（二）過程與技巧
通過斜面機(jī)械效率的實(shí)驗(yàn)探究，學(xué)習(xí)擬訂實(shí)驗(yàn)方案（包括實(shí)驗(yàn)表格的設(shè)計(jì)、測(cè)量和操作要求等），學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的剖析處理等。
（三）情感心態(tài)與價(jià)值觀
在實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的檢測(cè)記錄與剖析論證中，培養(yǎng)中學(xué)生合作、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)作風(fēng)。
三、重點(diǎn)與難點(diǎn)
中學(xué)生設(shè)計(jì)檢測(cè)斜面機(jī)械效率的的方案以及檢測(cè)過程是重點(diǎn)，對(duì)檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行剖析論證是重點(diǎn)也是難點(diǎn)。
四、實(shí)驗(yàn)器材
實(shí)驗(yàn)貨車、光滑木板、彈簧秤、米尺、木塊、毛巾、玻璃板等。
五、教學(xué)過程
（一）從生活實(shí)例中提出問題
（先放一段錄象，畫面上有一些工人師父邊喊著標(biāo)語邊把一些沉重的貨物順著斜木板推上貨車。）
師：其中的木板有哪些作用？
生：有了木板可以省力。
（老師說明木板作為斜面使用，是一種簡(jiǎn)單的機(jī)械，有廣泛的應(yīng)用。）
師：請(qǐng)中學(xué)生思索一下：對(duì)木板有哪些要求或則木板應(yīng)當(dāng)如何放能夠更省力？
生：只要使木板顯得光滑一點(diǎn)；使木板長(zhǎng)一點(diǎn)，傾斜角度小一些。
師：朋友們說的都很有道理。這么借助斜面把同樣的物體搬上同一高度，這種做法在做功方面會(huì)帶來如何的影響呢？或則說機(jī)械效率會(huì)發(fā)生如何的變化呢？請(qǐng)你們討論交流。
（二）推測(cè)影響機(jī)械效率的誘因
（中學(xué)生討論交流）
生：木板光滑，磨擦力小，可以少做額外功；木板長(zhǎng)一點(diǎn)要做更多的功；夾角小一點(diǎn)可以少做功；木板光滑可以增強(qiáng)機(jī)械效率；木板夾角小一點(diǎn)可能增強(qiáng)機(jī)械效率，也可能增加機(jī)械效率或機(jī)械效率不變。
（三）設(shè)計(jì)機(jī)械效率的檢測(cè)方式和要求
師：我們要通過實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證一下我們的推測(cè)。請(qǐng)每位實(shí)驗(yàn)小組的主任和大家的班委商量一下如何測(cè)定斜面的機(jī)械效率。
討論后，每小組主任交流匯報(bào)各自的商量結(jié)果，總結(jié)檢測(cè)斜面極限效率的方式：
（1）有用功的檢測(cè)與估算……用米尺測(cè)出高度h，用彈簧秤測(cè)出貨車重G量，之后按照W有用=Gh求有用功。
（2）總功的檢測(cè)與估算……用米尺量出面包車走過的路程s，讀出彈簧秤的讀數(shù)F，按照W總＝Fs求總功。
師：按照實(shí)驗(yàn)的目的，實(shí)驗(yàn)過程中我們還要關(guān)注哪些？檢測(cè)過程中，還要注意哪些問題？
師生討論，認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn)中要關(guān)注斜面的光滑程度、斜面的夾角，以及沿斜面勻速帶動(dòng)物體、使彈簧秤讀數(shù)穩(wěn)定等。
師：剛剛老師和每位小組一起討論了各自的實(shí)驗(yàn)方案，以及實(shí)驗(yàn)中要注意的問題。接出來請(qǐng)每一組設(shè)計(jì)好實(shí)驗(yàn)記錄的表格。
班主任對(duì)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)安排：
全班共分成8組，每一組約6人，只做1-2次實(shí)驗(yàn)檢測(cè)。
貨車的重量有三種，斜面的表面種類有三種，每組的貨車重量和斜面表面種類是固定的。
中學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)中班主任有意識(shí)地指導(dǎo)幾組中學(xué)生按幾種不同夾角進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，并及時(shí)糾正中學(xué)生操作中出現(xiàn)的問題。
……
（四）剖析與交流
師：昨天你們都早已完成了各自的實(shí)驗(yàn)操作，接出來就請(qǐng)各個(gè)小組匯總實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，進(jìn)行剖析交流。
各組中學(xué)生將數(shù)據(jù)填入事先打算好的表格中，并進(jìn)行討論，找尋規(guī)律。
中學(xué)生通常能總結(jié)出以下推論：
（1）光滑程度相同時(shí)，木板的傾斜角度越小，機(jī)械效率越小。
（2）木板的傾斜角度相同時(shí)，木板越光滑，機(jī)械效率越大。
在此基礎(chǔ)上，讓中學(xué)生剖析交流某些組的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)存在的問題和緣由，比如彈簧秤的校零問題，貨車的輪子是否靈活，拉力的方向是否順著斜面等等。
進(jìn)一步剖析和猜測(cè)，是否有其他新的發(fā)覺，比如斜面的機(jī)械效率與貨車重力的關(guān)系等等。
（五）總結(jié)與作業(yè)
中學(xué)生總結(jié)本次實(shí)驗(yàn)探究中的收獲斜面的機(jī)械效率實(shí)驗(yàn)，以及什么地方要進(jìn)一步強(qiáng)化學(xué)習(xí)研究。
布置中學(xué)生完成“動(dòng)手動(dòng)腦學(xué)數(shù)學(xué)”。
點(diǎn)評(píng)：這一節(jié)課圍繞斜面的機(jī)械效率的實(shí)驗(yàn)檢測(cè)斜面的機(jī)械效率實(shí)驗(yàn)，來加深中學(xué)生對(duì)機(jī)械效率的理解，鍛練操作技能，同時(shí)提升方案設(shè)計(jì)和剖析論證等實(shí)驗(yàn)探究能力，能起到實(shí)驗(yàn)教學(xué)奇特的教學(xué)療效。
突出實(shí)驗(yàn)檢測(cè)方式的設(shè)計(jì)。分組操作過程讓中學(xué)生集中精力操作1-2次，有利于中學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解和對(duì)實(shí)驗(yàn)操作技能的提升。假如中學(xué)生的基礎(chǔ)不好，還可以先進(jìn)行斜面機(jī)械效率的估算，為實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)和操作打下必要的基礎(chǔ)。
把探究的任務(wù)分解，讓各小組分擔(dān)部份探究實(shí)驗(yàn)，既節(jié)省了時(shí)間，又彰顯了合作探究的科學(xué)精神。本次實(shí)驗(yàn)方案沒有用課本中習(xí)慣的控制變量的探究方式進(jìn)行，可以更好地彰顯研究問題的通常方式，防止走方式，搞教條，避免另一種方式的知識(shí)傳授與灌輸，有利于增強(qiáng)中學(xué)生的剖析論證等探究能力。
其實(shí)，假如中學(xué)生基礎(chǔ)較好，條件容許，將滑車架機(jī)械效率的測(cè)定實(shí)驗(yàn)結(jié)合進(jìn)去，讓中學(xué)生對(duì)通常意義上的機(jī)械進(jìn)行機(jī)械效率的探究，將更有利于中學(xué)生理解知識(shí)，掌握科學(xué)知識(shí)、規(guī)律的普遍意義。
