8.5 跨学科实践：桥 教学设计-2024-2025学年物理八年级下册教科版

《跨学科实践：桥》教学设计

一、教学目标

【物理观念】了解梁桥、拱桥、悬索桥、斜拉桥的结构及其受力特点，知道 桥梁设计中运用的力学原理及用到的相关学科知识。利用所学知识探索桥梁中的 工程技术问题，分析桥梁建造中的能源、环境等社会热点问题。

【科学思维】设计并制作桥梁简易模型；能通过测试的结果推理分析桥梁的 承重问题，并得出结论，提升科学推理能力。能基于力的平衡及几何结构的知识， 结合现代桥梁的材料及结构设计，说明制作纸桥模型过程的合理性。能根据设计 制作过程，分析存在的有关问题并提出自己的见解。

【科学探究】在设计与制作可承载重物的纸桥的实践活动中，能初步设计简 单的实践方案。知道桥梁模型制作过程中可以使用到的新技术，能对设计的模型 进行负载测试，能对测试的数据进行比较分析，得出并解释实践结果。能与他人 共同实施设计方案，合作交流存在的问题及改进建议，撰写简单的活动报告。

【科学态度与责任】经历纸桥的设计与制作过程，培养认真严谨、勇于创新 及团队合作的科学态度。了解中国桥梁的发展史，知道物理学在桥梁建筑技术方 面的应用案例，体会物理学对桥梁发展的促进作用。培养文化认同感和自豪感。

二、教学重难点

（一）教学重点

设计并制作一个能承载重物的桥梁模型。

（二）教学难点

能根据本节所学知识提高桥梁模型的承重能力。

三、教学过程

（一）新课引入

讲解《牛郎织女鹊桥相会》的故事，引发学生思考桥梁怎样改变我们的生活。

设计意图 ：以讲故事的方式开头，激发学生的课堂兴趣，且以鹊桥来加深学 生头脑中关于桥的印象， 渗透可以用建造桥的材料来给桥命名的思想。

（二）新课教学

1.  桥梁的结构

桥梁能缩短距离，方便人们出行。不同的地域往往需要不同形状和结构的桥 梁。

展示关于桥的优秀案例：

（1）南京栖霞山长江大桥，原名南京长江第四大桥，是我国首座三跨吊悬 索桥，被誉为“ 中国的金门大桥 ”。

（2）河南小商桥，建于隋朝开皇年间，比河北赵州桥还早，该桥为一座坦 拱敞肩式石拱桥。

（3）南浦大桥，是上海市区第一座跨越黄浦江的大桥，落成于 1991 年 11  月 19 日。主桥为一跨江斜拉桥，两岸各设一座 150m 高的 H 形钢筋混凝土主塔， 桥塔两侧各以成对的钢索连接主梁索面，呈扇形分布，桥下可通行 50 000t 级巨 轮。

（4）重庆长江大桥，于 1980 年投入使用，是当时国内跨度最大的预应力混 凝土 T 形刚构桥。

总结常见的桥梁模型：

设计意图：通过展示桥梁案例丰富学生认识。

教师：无论什么样的桥梁，都是由桥面和承重结构组成，不同的桥梁的承重 结构也具有不同的设计和样式。如果不设置承重结构，像远古时代一样架根木头 过河会怎样呢？

可见，桥梁总体设计原则都是一样的——防止桥面弯曲！

2.  力学分析

（1）引导学生从力学的角度分析弯曲桥面的受力情况。