玩具中的力学---重力与重心 教案-2023-2024学年高一上学期生涯与学科融合规划教育

玩具中的力学----重力与重心 一、教学目标 1. 通过知识回顾，掌握物体重心是物体等效作用点的概念，初步建立平衡的思想。 2．通过趣味实验的探究，进一步体验到物体的重心是可改变的。 3. 通过实验的探究和体验，知道重心与稳度的关系，了解重心越低，物体的稳度越好。 4. 使学生了解玩具设计师职业，并知道要成为玩具设计师需要具备的知识与素养，以及相关的职业要求 5. 通过课堂学习，师生交流，培养高中生的职业意识与职业素养 二、教学重点 1. 通过趣味实验的探究和学生实验的体验，了解重力类玩具的基本原理 2. 通过材料的阅读了解玩具设计师职业的特点 三、教学难点 1.如何在教学中完成学科生涯渗透 2.对玩具设计师职业的理解 四、教学用具 爬坡小球 走钢丝的小丑 不倒翁 平衡鸟 五、教学设计 一、重心知识的复习与回顾 1、实验引入 向上滚动的小球，教学器材：两木条导轨，篮球，书本。把木条一端搭放在书本上构成一倾斜导轨，把篮球放在导轨底端，可以发现篮球自动向上滚动。 师：静止的篮球为什么可以向上滚动呢？ 生：应该受到一个动力作用。 师：是什么力驱动篮球上坡呢？ 生：思考中 活动：学生分组实验探究小球上坡原因，用玻璃球，筷子模拟实验探究 活动结束，师生共同分析讨论得出：篮球上坡是重力作用的结果，篮球在上坡过程中，篮球的重心反而下降了，重力使物体向上运动。 2、重心的概念的复习：重心是物体重力的等效作用点，当支点作用在重心时，物体能保持平衡。 活动：寻找书本，小木棒（教鞭）、薄板的重心，用平衡的方法把重心展示出来。 重心平衡在生活中的应用：平衡大师的叠石视频，杂技顶碗少年 3、重心的变化的探究 魔术展示：翻滚的药丸，教师展示，一个胶囊能够受老师的控制的有规律的滚动。 活动：学生自制翻滚的小药丸，器材。一粒小钢珠，一个药品胶丸。 知识总结：物体的重心是可以改变的。 4．重心与稳度的探究 教师展示平衡鸟玩具，学生观察自己手头平衡鸟，并操作使平衡鸟在一根细针上保持平衡，旋转平衡鸟，平衡鸟仍然平衡。 师: 平衡鸟的平衡能力为什么这么好！，秘密在哪里？ 生：翅膀这里面装有东西。 师：你觉得这里装的东西有什么特点？ 生：特别的重，而且在整个平衡鸟最低的位置，降低了平衡鸟的重心。 师：重心与稳度的关系是，重心越低的物体，物体越能保持平衡，比如一只竖直放置的铅笔和一只水平放置的铅笔，手一拍桌子，竖放的铅笔很容易失去平衡。平鸟的翅膀前面装有一粒小钢珠，小钢珠的质量大，且在平衡鸟的最前、最低的地方，平衡鸟的重心前移并下降，平衡鸟的平衡性特别好。 联系实际：（1）出示自制的平衡鸟模型（2）把一枚硬币立在杯子边缘上（2）不倒翁的原理，都说明，重心越低，越能保持平衡。 学生挑战：如何完成让小丑安全的在钢丝上行走。器材，一个纸人小丑，四块磁铁。 学生实验，把四块磁铁挂在小丑身体最低位置，小丑重心下降，小丑可以在钢丝上安全、平稳的滑行。 拓展视频展示：在钢丝上骑自行。 二、玩具与物理学 师：玩具的设计离不开物理知识，玩具设计师们根据物理学原理设计大量的儿童玩具，各式各样，深受小朋友们的喜爱，我给我的孩子也买了大量的物理玩具，让他能够在玩中学。 1、 爬墙小人（力学类）2.永不停息的陀螺 3.磁悬浮球 4.电磁魔幻球 物理是一门生活的学科，也是一门科技的学科，同学们需要在高中阶段好好学习物理，了解生活，探索科技，思考未来。 三、玩具设计师职业介绍 玩具设计师：玩具设计师是指从事玩具产品和玩具类儿童用具创意、设计、制作等工作的人员。作为玩具行业的灵魂人物，在玩具的外来加工到品牌的制作发展都起着不可替代的作用。一名玩具设计师需要学习包括美术设计、电子、机械制造等多方面的知识。 学生应获得的知识与能力：具有较扎实的自然科学基础、较好的人文、艺术和社会科学基础及正确运用本国语言、文字的表达能力。较好地掌握专业领域较广的技术理论基础知识，主要包括:工业设计工程基础、设计表现基础、玩具设计基础、计算机辅助设计、材料及工艺、市场经济及企业管理等知识。具有新产品的研究与开发的初步能力，有较强的表现能力、动手能力和较高的综合素质。 主干学科: 艺术设计学、机械工程学 主要课程: 设计素描、形态构成、造型设计基础、玩具造型设计及结构设计、计算机辅助设计、机械制图、工程力学、机械设计基础、电工电子学、材料及工艺学。 就业方向 ： 玩具设计公司、平面设计及广告公司等。 发展前景：玩具设计师是玩具制造行业的灵魂，国内的玩具设计师有着很大的缺口。中国玩具协会会长石晓光说：“现在(玩具设计师)大概一共有两万多人，(玩具行业)有200多万从业人员，按照先进国家的比例，应该达到20%，按我们现在的规模应该需要有40万人，(玩具设计师)缺口特别特别的大。”我国是世界上第一玩具生产大国，