9.4 跨学科实践：制作简易活塞式抽水机 教学设计 2025-2026学年人教版八年级下册物理

该初中物理教学设计聚焦大气压强应用，以“制作简易活塞式抽水机”为跨学科实践课题。通过展示农村压水井、老式抽水机图片或短视频导入，引导学生联系已学大气压强知识，承接理论转向工程制作，搭建从原理到应用的学习支架。 此设计突出跨学科融合与实践创新，以科学探究为主线，学生分组利用注射器、矿泉水瓶等材料制作装置，排查气密性、阀门失效等问题，培养模型建构与动手能力。通过过程性评价与结果评价结合，强化科学态度与责任，助力教师高效开展实践教学，提升学生物理观念与工程应用素养。

阳信县第四实验中学正贯当下毅赢未来 阳信县第四实验中学“365学本式成长课堂模式”教学设计 科目 物理 年级 八年级 课题 跨学科实践：制作简易活塞式抽水机 课型 新授课 设计者 李潇 课时 使用时间 课标要求 1.通过实验探究，认识大气压强的存在及其应用。 2.经历制作简单装置的过程，提升科学探究与动手实践能力。 3.体会物理与生活、技术的联系，增强科学态度与责任。 教材内容分析 本节课是大气压强单元的跨学科实践课，承接大气压强理论知识，转向工程制作与应用。 核心：用活塞式抽水机模型，解释大气压抽水原理。 特点：物理+劳动技术+工程实践，强调做中学、用中学。 价值：连接理论与生活，培养模型建构与动手能力。 学习者 特征分析 1.已学大气压强概念，知道大气压存在且有大小。 2.好奇心强，喜欢动手制作，但气密性、阀门原理理解较弱。 3.具备小组合作基础，适合探究式、项目式学习。 教学目标 物理观念 1.理解活塞式抽水机利用大气压强工作。 2.知道阀门单向导通是抽水成功的关键。 科学思维 1.能分析抽水机提水、压水的工作过程。 2.建立模型—原理—应用的物理思维。 科学探究 1.完成简易抽水机制作，排查漏气、漏水、阀门失效等问题。 2.规范操作、观察现象、记录并改进装置。 科学态度与责任 1.体验工程制作的严谨性，培养耐心、协作、创新意识。 2.了解抽水机在生活、农业中的应用，增强服务生活的意识。 教学重点 1.活塞式抽水机的工作原理（大气压强+阀门单向导通）。 2.简易抽水机的制作与调试。 教学难点 1.理解两个阀门交替开闭的逻辑。 2.保证装置气密性，让抽水成功。 学习评价设计 1.过程性评价：小组分工、动手操作、问题解决。 2.结果评价：装置能否抽水、原理讲解是否清晰。 3.反思评价：改进方案、实验心得。 教学资源 注射器、软管、单向阀/乒乓球、玻璃瓶/矿泉水瓶、橡皮塞、胶枪/密封胶带、清水、水槽、课件、原理图。 教学过程设计 备注 （二次备课） 创设情景，导入新课 1.展示：农村压水井、老式抽水机图片/短视频。 2.提问： ◦为什么压动手柄，水就能从地下上来？ ◦它用到我们学过的什么知识？ 3.引出课题：跨学科实践——制作简易活塞式抽水机。 学习活动（1） 问题导学，自主预习（1） 问题导学 1.活塞式抽水机利用________工作。 2.抽水机有________个阀门，作用是________。 3.活塞向上提时，________阀门开，________阀门关。 4.活塞向下压时，________阀门开，________阀门关。 自主预习 学生阅读教材，结合大气压强知识完成填空，明确核心原理。 小组讨论，合作探究（1） 1.小组任务： ◦画出抽水机结构简图（圆筒、活塞、两个阀门、进水管、出水管）。 ◦标注：进水阀、出水阀、活塞。 2.讨论： ◦用什么材料做阀门？（乒乓球/软胶片） ◦怎样保证不漏气？（密封胶、胶带、紧配橡皮塞） 3.确定制作方案与分工： ◦材料员、组装员、记录员、发言人。 小组展示，解难释疑（1） 1.小组展示简图，讲解一上一下抽水过程。 2.教师点拨： ◦阀门必须单向走水，不能回流。 ◦气密性差→大气压无法把水压上来。 学习活动（2） 制作步骤 1.用矿泉水瓶做圆筒，瓶盖打孔接进水管。 2.瓶内装乒乓球做单向阀。 3.用注射器做活塞，加密封圈。 4.连接软管，检查密封，放入水中试抽水。 探究问题 1.抽不上水的原因：________。 2.怎样改进：________。 点拨构建，评研提升 1.原理梳理： ◦上提：活塞下气压减小→大气压压水→进水阀开、出水阀关。 ◦下压：水挤压→出水阀开、进水阀关→水向上。 2.点评优秀作品，表扬改进创新小组。 作业布置 1.回家完善抽水机，写100字实验报告（原理+问题+改进）。 2.思考：离心式水泵和它有什么相同与不同？ 教学反思与后记 学科网（北京）股份有限公司 $