30 跨学科实践“制作‘龙骨水车’模型”（说课稿）2024-2025学年初中物理项目化课程案例

30跨学科实践“制作‘龙骨水车’模型”（说课稿）2024-2025学年初中物理项目化课程案例学校授课教师课时授课班级授课地点教具教学内容分析1.本节课的主要教学内容是“制作‘龙骨水车’模型”，属于初中物理项目化课程案例。

2.教学内容与学生已有知识的联系：本节课将结合物理知识，如力学、能量转化等，引导学生动手制作龙骨水车模型，加深对物理原理的理解。教材章节涉及《物理》中的“能量转化”和“简单机械”等内容。核心素养目标本节课旨在培养学生的科学探究能力、创新实践能力和团队合作精神。通过制作龙骨水车模型，学生将学会运用物理知识解决实际问题，提高动手操作能力；同时，在项目化学习过程中，学生将学会与他人合作，培养沟通协调能力和解决问题的能力。此外，通过实践操作，学生将增强对物理学科的兴趣，提升科学素养。教学难点与重点1.教学重点：

-理解并应用杠杆原理：学生需要理解杠杆平衡条件，即动力×动力臂=阻力×阻力臂，并能将其应用于龙骨水车的设计中。

-能量转化：学生需明确龙骨水车的工作原理，包括水的势能转化为机械能的过程，以及能量在系统中的转换和守恒。

2.教学难点：

-杠杆设计优化：难点在于如何设计水车杠杆，使其在动力最小的情况下，能够有效地提升水。

-动力臂与阻力臂的比例计算：学生需要计算并确定动力臂和阻力臂的长度比例，这是一个抽象的数学问题，需要结合物理原理进行解决。

-模型制作与调试：在实际操作中，如何将理论转化为实践，制作出一个能够实际工作的龙骨水车模型，并对其进行调试，是学生面临的实践难点。

-团队协作与沟通：在项目化学习中，学生需要学会如何在团队中分工合作，有效沟通，这是一个社交和团队管理的难点。教学方法与策略1.采用项目导向学习法，通过设计“制作龙骨水车模型”的项目，激发学生的学习兴趣和主动性。

2.结合实验教学法，指导学生动手制作水车模型，通过实际操作理解物理原理。

3.运用小组讨论法，鼓励学生在团队中交流想法，共同解决问题。

4.利用多媒体辅助教学，展示水车工作原理的视频和动画，帮助学生直观理解抽象概念。

5.通过角色扮演，让学生模拟工程师，设计并优化水车模型，提高解决问题的能力。教学过程一、导入新课

（教师）同学们，大家好！今天我们要一起探索一个古老而有趣的发明——龙骨水车。在古代，人们利用这种水车从河流中取水，灌溉农田。今天，我们将亲手制作一个龙骨水车模型，一起来感受古人的智慧。

（学生）老师，什么是龙骨水车呢？

（教师）龙骨水车是一种古老的提水工具，利用水的流动带动龙骨叶片旋转，从而将水从低处提升到高处。接下来，让我们开始今天的制作之旅。

二、讲授新课

1.杠杆原理

（教师）首先，我们要了解龙骨水车的工作原理。它主要基于杠杆原理，即动力×动力臂=阻力×阻力臂。请大家思考一下，如何设计动力臂和阻力臂的比例，才能使水车高效工作？

（学生）老师，动力臂和阻力臂的比例应该怎么确定呢？

（教师）动力臂和阻力臂的比例取决于水车的具体设计和使用环境。我们可以通过实验和计算来确定最佳比例。接下来，我将给大家演示如何进行计算。

2.能量转化

（教师）除了杠杆原理，水车的工作还涉及到能量的转化。水流的势能转化为水车叶片的机械能，再转化为提升水的能量。请大家观察水车模型，思考水流的势能是如何转化为机械能的？

（学生）老师，我明白了，水流带动叶片旋转，叶片的旋转又带动轴转动，轴转动时，水的势能就转化为了机械能。

3.模型制作

（教师）现在，我们来动手制作龙骨水车模型。首先，我会给大家发放制作材料，包括木板、竹条、齿轮、轴承等。请大家按照以下步骤进行制作：

（1）用木板制作水车底盘，确保其水平；

（2）用竹条制作龙骨叶片，注意叶片的弯曲和间距；

（3）将齿轮安装在轴上，并确保齿轮与龙骨叶片的啮合；

（4）将轴承安装在底盘上，并将轴穿过轴承；

（5）调整水车叶片和齿轮的间隙，使水车能够正常工作。

三、实验探究

1.动力臂与阻力臂比例实验

（教师）请大家根据之前学到的杠杆原理，调整动力臂和阻力臂的比例，观察水车的工作效果。记录下不同比例下的提水高度和动力大小。

（学生）我们小组尝试了三种比例：1:1、2:1、3:1。结果显示，当动力臂和阻力臂的比例为2:1时，水车提水效果最好。

2.水流速度对水车影响实验

（教师）接下来，我们进行水流速度对水车影响的实验。请大家调整水流的流速，观察水车的工作效果。

（学生）我们发现，当水流速度适中时，水车提水效果最好。流速过快或过慢都会影响水车的效率。

四、总结与反思

1.总结

（教师）通过今天的课程，我们学习了龙骨水车的工作原理、制作方法以及能量转化过程。希望大家能够将这些知识应用到实际生活中，发挥创意，解决实际问题。

（学生）我学会了如何制作龙骨水车，还了解了能量转化的原理。这节课让我受益匪浅。

2.反思

（教师）在制作过程中，大家遇到了哪些困难？是如何解决的？

（学生）我们在制作过程中遇到了叶片弯曲、齿轮啮合等问题，通过团队合作和互相帮助，最终成功解决了这些问题。

五、课后作业

1.深入研究龙骨水车的历史背景和发展过程。

2.尝试设计一款改进的龙骨水车，提高其工作效率。

3.与家人分享今天的课程内容，共同探讨水资源的利用和保护。

（教师）同学们，今天的课程就到这里。希望大家在课后能够继续探索，发挥自己的创意，为保护水资源贡献一份力量。下课！知识点梳理1.龙骨水车的工作原理

-基于杠杆原理，动力×动力臂=阻力×阻力臂。

-水的势能转化为水车叶片的机械能。

-通过叶片旋转带动轴转动，实现水的提升。

2.杠杆原理的应用

-动力臂与阻力臂的比例计算。

-动力臂和阻力臂的长度对水车效率的影响。

-杠杆设计优化，提高水车效率。

3.能量转化与守恒

-水流的势能转化为机械能。

-机械能转化为提升水的能量。

-能量在系统中的转换和守恒。

4.模型制作步骤

-制作水车底盘，确保水平。

-制作龙骨叶片，注意弯曲和间距。

-安装齿轮与轴，确保啮合。

-安装轴承，穿过轴。

-调整叶片和齿轮间隙，确保水车正常工作。

5.实验探究方法

-动力臂与阻力臂比例实验。

-水流速度对水车影响实验。

6.团队合作与沟通

-分工合作，共同解决问题。

-沟通协调，提高工作效率。

7.项目化学习

-运用项目导向学习法，激发学生学习兴趣。

-通过实践操作，加深对物理知识的理解。

8.课后拓展

-深入研究龙骨水车的历史背景和发展过程。

-设计改进的龙骨水车，提高工作效率。

-与家人分享课程内容，探讨水资源的利用和保护。板书设计①龙骨水车工作原理

-杠杆原理：动力×动力臂=阻力×阻力臂

-能量转化：势能→机械能→提升水能

②杠杆设计要点

-动力臂与阻力臂比例

-龙骨叶片弯曲与间距

③能量守恒与效率

-能量转化过程

-效率影响因素

④模型制作步骤

-底盘制作

-叶片制作

-齿轮