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

30跨學(xué)科實(shí)踐“制作‘龍骨水車(chē)’模型”（教學(xué)設(shè)計(jì)）2024-2025學(xué)年初中物理項(xiàng)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(jí)上冊(cè)，第五章《機(jī)械運(yùn)動(dòng)》

內(nèi)容：本節(jié)課圍繞“龍骨水車(chē)”模型制作，引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)物理知識(shí)，理解杠桿原理在生活中的應(yīng)用，培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手實(shí)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(guò)觀察、分析、實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生的探究精神和科學(xué)思維。

2.實(shí)踐創(chuàng)新：在制作模型過(guò)程中，提升學(xué)生的動(dòng)手操作能力和創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力。

3.知識(shí)運(yùn)用：運(yùn)用物理知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題，增強(qiáng)跨學(xué)科知識(shí)整合能力。

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

學(xué)生在進(jìn)入本課程前，已學(xué)習(xí)了基礎(chǔ)的物理知識(shí)，包括力、運(yùn)動(dòng)、機(jī)械能等概念，以及杠桿原理、功和功率等原理。這些知識(shí)為理解龍骨水車(chē)的工作原理和制作過(guò)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(duì)動(dòng)手實(shí)踐類(lèi)活動(dòng)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(dòng)手能力、空間想象能力和解決問(wèn)題的能力各不相同。部分學(xué)生可能對(duì)物理實(shí)驗(yàn)和制作活動(dòng)有較強(qiáng)的興趣和天賦，而另一些學(xué)生可能對(duì)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(chē)模型的過(guò)程中，學(xué)生可能會(huì)遇到以下困難：理解杠桿原理在實(shí)際應(yīng)用中的復(fù)雜關(guān)系；精確測(cè)量和切割材料；組裝過(guò)程中的精細(xì)操作；以及可能出現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)失敗。此外，部分學(xué)生可能因?yàn)槿狈?jīng)驗(yàn)而難以克服心理障礙，對(duì)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(shí)第一課時(shí)師生互動(dòng)設(shè)計(jì)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(jī)械運(yùn)動(dòng)》的相關(guān)內(nèi)容。

2.輔助材料：準(zhǔn)備與龍骨水車(chē)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(guò)程。

3.實(shí)驗(yàn)器材：準(zhǔn)備龍骨水車(chē)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(shí)驗(yàn)操作臺(tái)，方便學(xué)生分組合作和進(jìn)行實(shí)際操作。教學(xué)過(guò)程一、導(dǎo)入新課

1.老師提問(wèn)：同學(xué)們，你們知道什么是龍骨水車(chē)嗎？它有什么作用？

2.學(xué)生回答，老師總結(jié)：龍骨水車(chē)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(chē)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(diǎn)、動(dòng)力臂、阻力臂等。

b.學(xué)生跟隨老師一起畫(huà)出杠桿示意圖，加深理解。

c.老師舉例說(shuō)明杠桿原理在生活中的應(yīng)用，如剪刀、鉗子等。

2.龍骨水車(chē)結(jié)構(gòu)分析

a.老師展示龍骨水車(chē)結(jié)構(gòu)圖，講解各個(gè)部件的功能。

b.學(xué)生觀察結(jié)構(gòu)圖，提出問(wèn)題，老師解答。

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

3.龍骨水車(chē)制作步驟

a.老師講解制作龍骨水車(chē)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(qiáng)調(diào)制作過(guò)程中的注意事項(xiàng)，如精確測(cè)量、安全操作等。

4.實(shí)驗(yàn)操作

a.學(xué)生分組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，老師巡回指導(dǎo)。

b.學(xué)生在操作過(guò)程中遇到問(wèn)題，老師及時(shí)解答。

c.老師觀察學(xué)生實(shí)驗(yàn)結(jié)果，確保實(shí)驗(yàn)成功。

三、課堂練習(xí)

1.老師提出問(wèn)題：如何改進(jìn)龍骨水車(chē)，使其提水效率更高？

2.學(xué)生分組討論，提出改進(jìn)方案。

3.老師點(diǎn)評(píng)學(xué)生方案，總結(jié)改進(jìn)要點(diǎn)。

四、課堂小結(jié)

1.老師回顧本節(jié)課所學(xué)內(nèi)容，強(qiáng)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(chē)的體會(huì)，分享自己的收獲。

3.老師鼓勵(lì)學(xué)生在日常生活中發(fā)現(xiàn)物理現(xiàn)象，運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決問(wèn)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(shū)設(shè)計(jì)

1.杠桿原理

-支點(diǎn)

-動(dòng)力臂

-阻力臂

-動(dòng)力×動(dòng)力臂=阻力×阻力臂

2.龍骨水車(chē)制作步驟

-材料準(zhǔn)備

-部件切割

-組裝

-實(shí)驗(yàn)操作

七、教學(xué)反思

1.本節(jié)課通過(guò)制作龍骨水車(chē)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(dòng)手實(shí)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(dòng)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(gè)性化需求，提供更多實(shí)踐機(jī)會(huì)，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(guó)古代科技成就》：介紹中國(guó)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(shí)驗(yàn)手冊(cè)》：提供一些簡(jiǎn)單的物理實(shí)驗(yàn)，如杠桿平衡實(shí)驗(yàn)、滑輪組實(shí)驗(yàn)等，讓學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)加深對(duì)杠桿原理的理解。

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

2.鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行課后自主學(xué)習(xí)和探究：

-學(xué)生可以嘗試設(shè)計(jì)并制作其他利用杠桿原理的工具或機(jī)械，如簡(jiǎn)易起重機(jī)、杠桿秤等，通過(guò)實(shí)踐加深對(duì)杠桿原理的認(rèn)識(shí)。

-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(yùn)動(dòng)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(jì)，思考如何運(yùn)用杠桿原理來(lái)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(dòng)，如科技展覽、科普講座等，拓寬視野，激發(fā)對(duì)物理學(xué)科的興趣。

3.知識(shí)點(diǎn)拓展：

-杠桿的分類(lèi)：一級(jí)杠桿、二級(jí)杠桿、三級(jí)杠桿，以及它們?cè)诓煌瑘?chǎng)景下的應(yīng)用。

-杠桿的平衡條件：動(dòng)力×動(dòng)力臂=阻力×阻力臂，以及在實(shí)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(jī)械設(shè)計(jì)、建筑設(shè)計(jì)、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(shí)的作用，以及如何優(yōu)化滑輪組的設(shè)計(jì)。

4.實(shí)用性練習(xí)：

-學(xué)生可以嘗試設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)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(jī)械裝置，分析其是否運(yùn)用了杠桿原理，并解釋其作用。

-學(xué)生可以嘗試改進(jìn)一個(gè)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(wèn)：

-通過(guò)提問(wèn)，檢查學(xué)生對(duì)杠桿原理的理解程度。例如，提問(wèn)學(xué)生：“如何判斷一個(gè)杠桿是省力杠桿還是費(fèi)力杠桿？”或“在制作龍骨水車(chē)時(shí)，我們應(yīng)該如何調(diào)整動(dòng)力臂和阻力臂的比例？”

-觀察學(xué)生的回答，評(píng)估他們的思考深度和解決問(wèn)題的能力。

2.觀察學(xué)生參與度：

-在實(shí)驗(yàn)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(dòng)情況，看他們是否能夠有效溝通，共同解決問(wèn)題。

3.實(shí)驗(yàn)結(jié)果測(cè)試：

-通過(guò)實(shí)驗(yàn)結(jié)果來(lái)評(píng)價(jià)學(xué)生對(duì)杠桿原理的應(yīng)用能力。例如，測(cè)試學(xué)生制作的龍骨水車(chē)是否能有效提水，以及提水效率如何。

-分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，了解學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的操作是否規(guī)范，是否能夠根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果調(diào)整設(shè)計(jì)。

4.課堂表現(xiàn)評(píng)價(jià)：

-評(píng)價(jià)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(duì)于表現(xiàn)積極、勇于嘗試的學(xué)生給予表?yè)P(yáng)，對(duì)于表現(xiàn)不佳的學(xué)生給予適當(dāng)?shù)闹笇?dǎo)和鼓勵(lì)。

5.作業(yè)評(píng)價(jià)：

-對(duì)學(xué)生的作業(yè)進(jìn)行認(rèn)真批改，包括實(shí)驗(yàn)報(bào)告、設(shè)計(jì)圖紙、改進(jìn)方案等。

-評(píng)價(jià)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(guò)作業(yè)反饋學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，指出他們?cè)趯W(xué)習(xí)過(guò)程中的優(yōu)點(diǎn)和不足。

6.評(píng)價(jià)反饋：

-及時(shí)將評(píng)價(jià)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(duì)于表現(xiàn)優(yōu)秀的學(xué)生，給予正面的評(píng)價(jià)和鼓勵(lì)，增強(qiáng)他們的自信心。

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

7.評(píng)價(jià)工具和方法：

-課堂提問(wèn)和觀察：通過(guò)提問(wèn)和觀察，實(shí)時(shí)了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況。

-實(shí)驗(yàn)報(bào)告和作品展示：通過(guò)實(shí)驗(yàn)報(bào)告和作品展示，評(píng)估學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新思維。

-作業(yè)和考試：通過(guò)作業(yè)和考試，檢驗(yàn)學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握程度和應(yīng)用能力。

-學(xué)生自評(píng)和互評(píng)：鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行自我評(píng)價(jià)和互評(píng)，提高他們的反思能力和團(tuán)隊(duì)合作精神。

8.評(píng)價(jià)記錄：

-記錄學(xué)生的課堂表現(xiàn)、作業(yè)完成情況、實(shí)驗(yàn)結(jié)果等，作為評(píng)價(jià)的依據(jù)。

-定期回顧評(píng)價(jià)記錄，分析學(xué)生的學(xué)習(xí)趨勢(shì)和進(jìn)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(shū)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(shí)驗(yàn)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(dòng)畫(huà)演示》

一段動(dòng)畫(huà)視頻，通過(guò)動(dòng)態(tài)演示，展示杠桿原理在不同場(chǎng)景下的應(yīng)用，幫助學(xué)生直觀地理解杠桿原理的運(yùn)作機(jī)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(gè)感興趣的案例進(jìn)行深入研究，并撰寫(xiě)簡(jiǎn)短的讀書(shū)報(bào)告。

-觀看《杠桿原理動(dòng)畫(huà)演示》視頻，記錄下動(dòng)畫(huà)中展示的不同類(lèi)型的杠桿，并思考它們?cè)趯?shí)際生活中的應(yīng)用。

-鼓勵(lì)學(xué)生嘗試在家中或?qū)W校周?chē)鷮ふ腋軛U原理的實(shí)際應(yīng)用實(shí)例，如自動(dòng)門(mén)、自行車(chē)剎車(chē)等，并拍照或繪圖記錄下來(lái)。

-教師可以提供以下指導(dǎo)：

-對(duì)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(duì)于視頻資源，教師可以組織學(xué)生進(jìn)行小組討論，分享他們對(duì)動(dòng)畫(huà)演示的理解和感受。

-對(duì)于尋找實(shí)例的活動(dòng)，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(lì)學(xué)生提出問(wèn)題，并在課堂上或通過(guò)電子郵件等