30 跨學(xué)科實踐“制作‘龍骨水車’模型”（教學(xué)設(shè)計）2024-2025學(xué)年初中物理項目化課程案例

30跨學(xué)科實踐“制作‘龍骨水車’模型”（教學(xué)設(shè)計）2024-2025學(xué)年初中物理項目化課程案例主備人備課成員教學(xué)內(nèi)容教材：《初中物理》

章節(jié)：八年級上冊，第五章《機械運動》

內(nèi)容：本節(jié)課圍繞“龍骨水車”模型制作，引導(dǎo)學(xué)生運用所學(xué)物理知識，理解杠桿原理在生活中的應(yīng)用，培養(yǎng)學(xué)生的動手實踐能力和創(chuàng)新思維。核心素養(yǎng)目標(biāo)1.科學(xué)探究：通過觀察、分析、實驗，培養(yǎng)學(xué)生的探究精神和科學(xué)思維。

2.實踐創(chuàng)新：在制作模型過程中，提升學(xué)生的動手操作能力和創(chuàng)新設(shè)計能力。

3.知識運用：運用物理知識解決實際問題，增強跨學(xué)科知識整合能力。

4.人與自然：認(rèn)識自然規(guī)律，體會科學(xué)與生活的緊密聯(lián)系，增強環(huán)保意識。學(xué)習(xí)者分析1.學(xué)生已經(jīng)掌握了哪些相關(guān)知識：

學(xué)生在進入本課程前，已學(xué)習(xí)了基礎(chǔ)的物理知識，包括力、運動、機械能等概念，以及杠桿原理、功和功率等原理。這些知識為理解龍骨水車的工作原理和制作過程提供了基礎(chǔ)。

2.學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、能力和學(xué)習(xí)風(fēng)格：

初中生普遍對動手實踐類活動感興趣，這有助于提高他們的學(xué)習(xí)積極性。學(xué)生們的動手能力、空間想象能力和解決問題的能力各不相同。部分學(xué)生可能對物理實驗和制作活動有較強的興趣和天賦，而另一些學(xué)生可能對此感到陌生或缺乏自信。

3.學(xué)生可能遇到的困難和挑戰(zhàn)：

在制作龍骨水車模型的過程中，學(xué)生可能會遇到以下困難：理解杠桿原理在實際應(yīng)用中的復(fù)雜關(guān)系；精確測量和切割材料；組裝過程中的精細(xì)操作；以及可能出現(xiàn)的實驗失敗。此外，部分學(xué)生可能因為缺乏經(jīng)驗而難以克服心理障礙，對挑戰(zhàn)感到畏懼。因此，教師需要提供適當(dāng)?shù)闹笇?dǎo)和支持，幫助學(xué)生克服這些挑戰(zhàn)。學(xué)具準(zhǔn)備多媒體課型新授課教法學(xué)法講授法課時第一課時師生互動設(shè)計二次備課教學(xué)資源準(zhǔn)備1.教材：確保每位學(xué)生都有《初中物理》教材，特別是第五章《機械運動》的相關(guān)內(nèi)容。

2.輔助材料：準(zhǔn)備與龍骨水車相關(guān)的圖片、圖表和視頻，幫助學(xué)生直觀理解杠桿原理和模型制作過程。

3.實驗器材：準(zhǔn)備龍骨水車模型制作所需的材料，如竹條、繩子、齒輪等，并確保其完整性和安全性。

4.教室布置：設(shè)置分組討論區(qū)和實驗操作臺，方便學(xué)生分組合作和進行實際操作。教學(xué)過程一、導(dǎo)入新課

1.老師提問：同學(xué)們，你們知道什么是龍骨水車嗎？它有什么作用？

2.學(xué)生回答，老師總結(jié)：龍骨水車是一種古老的提水工具，利用杠桿原理將水從低處提到高處。

3.老師引入課題：今天我們將一起探究龍骨水車的制作，了解杠桿原理在生活中的應(yīng)用。

二、新課講授

1.杠桿原理介紹

a.老師講解杠桿原理的基本概念，如支點、動力臂、阻力臂等。

b.學(xué)生跟隨老師一起畫出杠桿示意圖，加深理解。

c.老師舉例說明杠桿原理在生活中的應(yīng)用，如剪刀、鉗子等。

2.龍骨水車結(jié)構(gòu)分析

a.老師展示龍骨水車結(jié)構(gòu)圖，講解各個部件的功能。

b.學(xué)生觀察結(jié)構(gòu)圖，提出問題，老師解答。

c.老師總結(jié)：龍骨水車主要由杠桿、齒輪、水輪等部件組成，利用杠桿原理實現(xiàn)提水。

3.龍骨水車制作步驟

a.老師講解制作龍骨水車的步驟，包括材料準(zhǔn)備、部件切割、組裝等。

b.學(xué)生跟隨老師一起完成制作步驟，邊做邊思考。

c.老師強調(diào)制作過程中的注意事項，如精確測量、安全操作等。

4.實驗操作

a.學(xué)生分組進行實驗操作，老師巡回指導(dǎo)。

b.學(xué)生在操作過程中遇到問題，老師及時解答。

c.老師觀察學(xué)生實驗結(jié)果，確保實驗成功。

三、課堂練習(xí)

1.老師提出問題：如何改進龍骨水車，使其提水效率更高？

2.學(xué)生分組討論，提出改進方案。

3.老師點評學(xué)生方案，總結(jié)改進要點。

四、課堂小結(jié)

1.老師回顧本節(jié)課所學(xué)內(nèi)容，強調(diào)杠桿原理在生活中的應(yīng)用。

2.學(xué)生總結(jié)制作龍骨水車的體會，分享自己的收獲。

3.老師鼓勵學(xué)生在日常生活中發(fā)現(xiàn)物理現(xiàn)象，運用所學(xué)知識解決問題。

五、作業(yè)布置

1.老師布置作業(yè)：查閱資料，了解其他利用杠桿原理的發(fā)明。

2.學(xué)生根據(jù)作業(yè)要求，自主完成作業(yè)。

六、板書設(shè)計

1.杠桿原理

-支點

-動力臂

-阻力臂

-動力×動力臂=阻力×阻力臂

2.龍骨水車制作步驟

-材料準(zhǔn)備

-部件切割

-組裝

-實驗操作

七、教學(xué)反思

1.本節(jié)課通過制作龍骨水車模型，讓學(xué)生直觀地了解杠桿原理在生活中的應(yīng)用，提高了學(xué)生的動手實踐能力和創(chuàng)新思維。

2.教師在教學(xué)中應(yīng)注重引導(dǎo)學(xué)生主動思考、合作交流，培養(yǎng)學(xué)生的探究精神和科學(xué)素養(yǎng)。

3.在今后的教學(xué)中，要繼續(xù)關(guān)注學(xué)生的個性化需求，提供更多實踐機會，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。拓展與延伸六、拓展與延伸

1.提供與本節(jié)課內(nèi)容相關(guān)的拓展閱讀材料：

-《中國古代科技成就》：介紹中國古代的杠桿原理應(yīng)用，如魯班鎖、天平秤等，讓學(xué)生了解杠桿原理在古代科技中的重要性。

-《物理實驗手冊》：提供一些簡單的物理實驗，如杠桿平衡實驗、滑輪組實驗等，讓學(xué)生通過實驗加深對杠桿原理的理解。

-《生活中的物理》：收集生活中運用杠桿原理的實例，如自行車、剪刀、鉗子等，讓學(xué)生認(rèn)識到物理知識就在身邊。

2.鼓勵學(xué)生進行課后自主學(xué)習(xí)和探究：

-學(xué)生可以嘗試設(shè)計并制作其他利用杠桿原理的工具或機械，如簡易起重機、杠桿秤等，通過實踐加深對杠桿原理的認(rèn)識。

-學(xué)生可以查閱資料，了解杠桿原理在其他學(xué)科中的應(yīng)用，如數(shù)學(xué)中的幾何證明、生物學(xué)中的肌肉運動等。

-學(xué)生可以觀察生活中的物理現(xiàn)象，如橋梁、建筑物的結(jié)構(gòu)設(shè)計，思考如何運用杠桿原理來解釋這些現(xiàn)象。

-學(xué)生可以參與學(xué)?；蛏鐓^(qū)的科學(xué)活動，如科技展覽、科普講座等，拓寬視野，激發(fā)對物理學(xué)科的興趣。

3.知識點拓展：

-杠桿的分類：一級杠桿、二級杠桿、三級杠桿，以及它們在不同場景下的應(yīng)用。

-杠桿的平衡條件：動力×動力臂=阻力×阻力臂，以及在實際應(yīng)用中的調(diào)整和優(yōu)化。

-杠桿原理在其他領(lǐng)域的應(yīng)用：如機械設(shè)計、建筑設(shè)計、航空航天等。

-杠桿原理與滑輪組的結(jié)合：了解滑輪組在提升重物時的作用，以及如何優(yōu)化滑輪組的設(shè)計。

4.實用性練習(xí)：

-學(xué)生可以嘗試設(shè)計一個簡易的杠桿工具，如撬棍，并分析其工作原理。

-學(xué)生可以觀察家中或?qū)W校中的機械裝置，分析其是否運用了杠桿原理，并解釋其作用。

-學(xué)生可以嘗試改進一個日常用品，如剪刀，使其更符合杠桿原理，提高使用效率。課堂1.課堂提問：

-通過提問，檢查學(xué)生對杠桿原理的理解程度。例如，提問學(xué)生：“如何判斷一個杠桿是省力杠桿還是費力杠桿？”或“在制作龍骨水車時，我們應(yīng)該如何調(diào)整動力臂和阻力臂的比例？”

-觀察學(xué)生的回答，評估他們的思考深度和解決問題的能力。

2.觀察學(xué)生參與度：

-在實驗操作環(huán)節(jié)，觀察學(xué)生是否積極參與，是否能夠按照步驟正確操作。

-在小組討論中，注意學(xué)生的互動情況，看他們是否能夠有效溝通，共同解決問題。

3.實驗結(jié)果測試：

-通過實驗結(jié)果來評價學(xué)生對杠桿原理的應(yīng)用能力。例如，測試學(xué)生制作的龍骨水車是否能有效提水，以及提水效率如何。

-分析實驗數(shù)據(jù)，了解學(xué)生在實驗過程中的操作是否規(guī)范，是否能夠根據(jù)實驗結(jié)果調(diào)整設(shè)計。

4.課堂表現(xiàn)評價：

-評價學(xué)生在課堂上的表現(xiàn)，包括出勤率、課堂紀(jì)律、參與度等。

-對于表現(xiàn)積極、勇于嘗試的學(xué)生給予表揚，對于表現(xiàn)不佳的學(xué)生給予適當(dāng)?shù)闹笇?dǎo)和鼓勵。

5.作業(yè)評價：

-對學(xué)生的作業(yè)進行認(rèn)真批改，包括實驗報告、設(shè)計圖紙、改進方案等。

-評價作業(yè)的完成質(zhì)量，包括準(zhǔn)確性、創(chuàng)新性、美觀性等。

-通過作業(yè)反饋學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，指出他們在學(xué)習(xí)過程中的優(yōu)點和不足。

6.評價反饋：

-及時將評價結(jié)果反饋給學(xué)生，幫助他們了解自己的學(xué)習(xí)狀況。

-對于表現(xiàn)優(yōu)秀的學(xué)生，給予正面的評價和鼓勵，增強他們的自信心。

-對于表現(xiàn)不佳的學(xué)生，給予具體的改進建議，幫助他們找到學(xué)習(xí)上的問題并加以改正。

7.評價工具和方法：

-課堂提問和觀察：通過提問和觀察，實時了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況。

-實驗報告和作品展示：通過實驗報告和作品展示，評估學(xué)生的實踐能力和創(chuàng)新思維。

-作業(yè)和考試：通過作業(yè)和考試，檢驗學(xué)生對知識的掌握程度和應(yīng)用能力。

-學(xué)生自評和互評：鼓勵學(xué)生進行自我評價和互評，提高他們的反思能力和團隊合作精神。

8.評價記錄：

-記錄學(xué)生的課堂表現(xiàn)、作業(yè)完成情況、實驗結(jié)果等，作為評價的依據(jù)。

-定期回顧評價記錄，分析學(xué)生的學(xué)習(xí)趨勢和進步情況，為后續(xù)教學(xué)提供參考。課后拓展1.拓展內(nèi)容：

-閱讀材料：《物理世界中的杠桿原理》

這本書詳細(xì)介紹了杠桿原理在物理世界中的應(yīng)用，包括日常生活中的例子和科學(xué)實驗中的應(yīng)用，適合學(xué)生深入理解杠桿原理的廣泛影響。

-視頻資源：《杠桿原理動畫演示》

一段動畫視頻，通過動態(tài)演示，展示杠桿原理在不同場景下的應(yīng)用，幫助學(xué)生直觀地理解杠桿原理的運作機制。

2.拓展要求：

-學(xué)生在課后閱讀《物理世界中的杠桿原理》，選擇其中幾個感興趣的案例進行深入研究，并撰寫簡短的讀書報告。

-觀看《杠桿原理動畫演示》視頻，記錄下動畫中展示的不同類型的杠桿，并思考它們在實際生活中的應(yīng)用。

-鼓勵學(xué)生嘗試在家中或?qū)W校周圍尋找杠桿原理的實際應(yīng)用實例，如自動門、自行車剎車等，并拍照或繪圖記錄下來。

-教師可以提供以下指導(dǎo)：

-對于閱讀材料，教師可以推薦一些相關(guān)的在線資源，如物理教學(xué)網(wǎng)站上的相關(guān)文章或視頻。

-對于視頻資源，教師可以組織學(xué)生進行小組討論，分享他們對動畫演示的理解和感受。

-對于尋找實例的活動，教師可以提供一些線索，如學(xué)校設(shè)施、家庭用品、公共設(shè)施等。

-教師應(yīng)鼓勵學(xué)生提出問題，并在課堂上或通過電子郵件等