11.2 跨学科实践：制作简易杆秤 教学设计 2024-2025学年人教版物理八年级下册

教学设计 课程基本信息 学科 物理 年级 八年级 学期 春季 课题 第2节　跨学科实践：制作简易杆秤 编写教师 工作单位 指导专家 工作单位 工作单位 工作单位 教学目标 物理观念 了解杆秤的结构，知道杆秤的测量原理，会用杆秤称量物体的质量。通过杆秤的设计、制作和实际运用等过程深化对杠杆平衡的认识。 科学思维 在实践活动中，尝试运用简单模型解决问题，经历从天平模型到杆秤模型的演变思维过程，发展科学思维。利用推理的方法对跨学科问题进行合理性分析，能提出自己的见解。 科学探究 经历设计和制作简易杆秤的实践过程，发展创新能力、动手实践能力、交流合作能力、发现问题并自主解决问题的能力。 科学态度与责任 在讨论交流、制作模型、展示作品中，提升合作学习的能力，了解杆秤的结构和文化，体会中华文化的博大精深，传承精益求精的工匠精神，增强文化自信。 教学内容 教学重点 基于生活经验和杠杆知识，设计并制作简易杆秤。 教学难点 基于生活经验和杠杆知识，设计并制作简易杆秤并提高其测量精度和增大测量范围。 教学过程 教学环节 教师活动 学生活动 设计意图 项目提出 1．课前调查 （1）课前给班级同学发放调查问卷，了解学生对杆秤结构和使用方法的了解情况。 （2）收集整理调查结果。 2．项目提出： （1）展示调查结果。 （2）展示项目情境：天平可以称量物体的质量。不知道你想过没有，要使用天平测量质量较大的物体（比如100 kg的物体），是不是很不方便？“秤砣虽小压千斤”，我们的祖先很早就用杆秤解决了这样的问题。学习了杠杆平衡条件的知识，你也能制作一个简易杆秤。 （3）提出项目问题：设计方案，制作简易杆秤，验证方案可行性，并思考如何提高杆秤的测量精度和增大测量范围。 填写调查问卷。 聆听：杆秤由带有秤星的秤杆、秤砣（砝码）、秤盘、提纽等组成。称量时将被称物体放在秤盘中，移动系秤砣的挂绳使秤杆平衡，根据挂绳所处的位置就可以读出被称物体的质量。 通过调查问卷提前了解学生对于本节课知识的前认知，并引导学生发现杠杆模型在实际生活中的应用，使学生了解本项目的实际研究价值和意义。 结合问卷调查的结果，从情境出发开启本项目的研究，突出实践项目的实际意义，明确项目目的。 项目分析 为了方便研究如何制作简易杆秤，可以将大问题从材料、制作、改进几方面拆分成小问题进行研究。小问题如下： 1． 制作杆秤的原理是什么？ 2．选择材料：选择什么材料制作秤杆和秤盘？并说明选择的理由。 3．还需要哪些器材？ 这些器材的作用是什么？ 4．秤盘和提纽的位置如何确定？ 5．如何确定零刻度线及其他刻度线？ 6．如何检验自制杆秤的准确性？ 根据杠杆的平衡条件讨论并交流。 选长约40 cm的木制筷子作为秤杆。选择理由： 1．常见； 2．易获取； 3．方便刻槽； 4．方便标记刻度线。 选择钢制小盆或者一次性小碗当作秤盘。 一个20 g钩码，一个100 g砝码，细线若干，一把刻度尺，一支记号笔等。 1．20 g钩码作为秤砣； 2．100 g砝码作为最大称量质量确定各刻度线的位置。 查阅资料，讨论并交流。 确定提纽和秤盘位置的方法并画出设计图： 在筷子的一端刻一个槽A，在距离槽A稍近处再刻一个槽B。把小盆挂在槽A处作为秤盘，在槽B处系一根细线作为提纽。 查阅资料，讨论并交流。 1．用细线系一个20 g的钩码，作为秤砣。调节秤砣的位置使秤杆平衡，这时细线在秤杆上的位置为秤的定盘星O，用记号笔标记此位置。 2．在秤盘中放100 g砝码，手提提纽，并调节秤砣的位置使秤杆平衡。此时，标记秤砣细线在秤杆上的位置C，并记为100 g。在定盘星O到C之间均匀地画上49条刻度线，每一格就表示2 g。 讨论并交流。 用制作好的杆秤称量一些物体的质量，再与用天平称量的结果进行比较。比一比谁制作的杆秤称量最准确。 本环节将大任务进行分解，从模型的设计、制作和改进入手，形成一个个具体小任务、小问题，学生通过讨论可以一步步了解制作简易杆秤的要求和方法。 本项目基于生活实际场景，利用生活常见的物品，制作简易杆秤。在讨论过程中，要引导学生紧扣生活实际，在讨论秤杆的材料时，不光要有一定硬度，还要关注后期提扭和刻度线制作的方便，鼓励学生利用生活中常见易得的物品进行尝试，在制作过程中体会中华文化的博大精深，传承精益求精的工匠精神。 教师先要引导学生理解杆秤零刻度线（定盘星）的含义：所称质量为零、杆秤水平平衡时秤砣悬挂的位置即为杆秤零刻度线（定盘星）。 检验作品的科学性和准确性，养成严谨求实的科学精神。 项目实施 一、前期准备 1．小组分工。 2．准备材料。 根据查阅资料和讨论结果，收集制作材料。可由老师统一提供。 二、制作简易杆秤 1．材料：木制筷子、一次性小碗。 2．工具：20 g钩码、100 g砝码、细线若干、刻度尺、记号笔。 3．制作步骤： （1）在槽A处挂上秤盘，在槽B处系上提纽； （2）确定定盘星O的位置； （3）确定C的位置及其他刻度。 三、测量物体的质量 用制作好的杆秤称量一些物体的质量，再与用天平称量的结果进行比较。比一比谁制作的杆秤称量最准确。 收集材料。 小组合作，制作简易杆秤。 小组合作，利用自制杆秤称量物体的质量。 收集材料。 小组合作，制作简易杆秤。 小组合作，利用自制杆秤称量物体的质量。 展示交流 1．项目评估 各位同学使用项目评价表，从材料选择、外观结构、操作展示和测量精确度等方面对自制杆秤进行自评。 2．总结反思 各组总结进行反思，从经验、反思和改进三个方面进行总结发言。 3．项目拓展 想一想：怎样提高称量的精度？你能改变提纽的位置和秤砣的质量，制作一个可以称量更大质量的杆秤吗？ 使用项目评价表进行自评，发现问题，总结得失。 各组就项目完成情况进行总结发言。 讨论并交流。 1．提高测量精度 （1）使用更长的秤杆。 （2）减小秤砣的质量。 2．增大测量范围： （1）使用更长的秤杆。 （2）将提扭位置向秤盘方向移动。 （3）增大秤砣的质量。 在展示交流环节中，主要分为项目评估和项目拓展两个方面。使用项目评价表进行评估可以引导学生形成项目评价的思路，帮助学生对项目的完成情况进行总结。 对本节实践活动的拓展与延伸，也是非常具有实际意义的问题，它对激发学生继续探究的欲望和发展学生科学思维都有着积极的作用。 课堂小结 学生从知识和方法等方面总结本节课。 培养学生总结归纳的能力。 板书设计 12.2　跨学科实践：制作简易杆秤 一、制作简易杆秤 1．制作杆秤的原理。 2．确定材料。 3．如何确定秤盘和提纽的位置？ 4．如何确定零刻度线及其他刻度线？ 5．如何检验自制杆秤的准确性？ 二、提高杆秤的测量精度和增大测量范围 1．提高测量精度 （1）使用更长的秤杆。 （2）减小秤砣的质量。 2．增大测量范围： （1）使用更长的秤杆。 （2）将提扭的位置向秤盘方向移动。 （3）增大秤砣的质量。 2 学科网（北京）股份有限公司 $$