第十二章第2节 跨学科实践：制作简易杆秤（教学设计）2024-2025学年度人教版（2024）物理八年级下册

第十二章第2节跨学科实践：制作简易杆秤（教学设计）2024-2025学年度人教版（2024）物理八年级下册主备人备课成员教学内容分析1.本节课的主要教学内容为制作简易杆秤，这是人教版物理八年级下册第十二章第2节的内容。

2.教学内容与学生已有知识的联系紧密。学生在本节课之前已经学习了杠杆原理和力的平衡，这些知识是制作简易杆秤的基础。通过实际操作，学生可以巩固和运用这些理论知识，提高实践能力。核心素养目标1.培养学生的科学探究精神，通过实际操作，激发学生对物理实验的兴趣和好奇心。

2.提升学生的动手能力和创新意识，通过设计制作简易杆秤，锻炼学生的实践操作技能和解决问题的能力。

3.强化学生的科学思维，引导学生运用物理原理分析实际问题，培养逻辑思维和科学方法的应用能力。

4.增强学生的团队合作意识，通过小组合作完成制作任务，培养学生的协作精神和沟通能力。学习者分析1.学生已经掌握了的相关知识包括基础的杠杆原理、力的平衡以及简单的物理测量方法。在八年级上册的物理学习中，学生已经接触过杠杆的基本概念和平衡条件，对于力的作用效果和测量工具有一定的了解。

2.在学习兴趣方面，学生对物理实验往往表现出较高的兴趣，尤其是与生活实践相结合的实验。学生的动手能力和操作技能随着物理实验的增多而逐渐提高。在学习风格上，部分学生可能更倾向于动手操作和视觉学习，而另一部分学生可能更偏向于理论分析和抽象思维。

3.学生在制作简易杆秤的过程中可能遇到的困难和挑战包括：理解杠杆平衡原理的难度，准确测量和计算的比例关系，以及在实际操作中可能出现的误差。此外，学生在团队合作中可能会遇到沟通不畅、分工不均等问题，这些都是需要教师引导和帮助学生克服的挑战。学具准备多媒体课型新授课教法学法讲授法课时第一课时师生互动设计二次备课教学资源-软硬件资源：实验台、砝码、杆秤材料（如木棍、绳索）、刻度尺、计时器、电子秤

-课程平台：学校物理实验室管理系统、在线物理学习平台

-信息化资源：多媒体课件、物理教学视频、在线实验指导文档

-教学手段：实物演示、小组合作学习、讨论式教学、实验报告撰写工具教学过程设计1.导入新课（5分钟）

目标：引起学生对简易杆秤的兴趣，激发其探索欲望。

过程：

开场提问：“同学们，你们在生活中见过或使用过杆秤吗？它能帮助我们做什么？”

展示一些关于杆秤的图片或视频片段，让学生初步感受杆秤的魅力或特点。

简短介绍杆秤的基本概念和它在历史上的重要性，为接下来的学习打下基础。

2.简易杆秤基础知识讲解（10分钟）

目标：让学生了解简易杆秤的基本概念、组成部分和原理。

过程：

讲解简易杆秤的定义，包括其主要组成元素或结构，如秤杆、秤砣、托盘等。

详细介绍简易杆秤的组成部分或功能，使用图表或示意图帮助学生理解其工作原理。

3.简易杆秤案例分析（20分钟）

目标：通过具体案例，让学生深入了解简易杆秤的特性和重要性。

过程：

选择几个典型的简易杆秤案例进行分析，如家庭使用、商业交易等。

详细介绍每个案例的背景、特点和意义，让学生全面了解简易杆秤的多样性和实用性。

引导学生思考这些案例对实际生活的影响，以及如何通过简易杆秤进行精确测量。

4.学生小组讨论（10分钟）

目标：培养学生的合作能力和解决问题的能力。

过程：

将学生分成若干小组，每组选择一个与简易杆秤相关的主题进行深入讨论，如改进杆秤设计、提高测量精度等。

小组内讨论该主题的现状、挑战以及可能的解决方案。

每组选出一名代表，准备向全班展示讨论成果。

5.课堂展示与点评（15分钟）

目标：锻炼学生的表达能力，同时加深全班对简易杆秤的认识和理解。

过程：

各组代表依次上台展示讨论成果，包括主题的现状、挑战及解决方案。

其他学生和教师对展示内容进行提问和点评，促进互动交流。

教师总结各组的亮点和不足，并提出进一步的建议和改进方向。

6.课堂小结（5分钟）

目标：回顾本节课的主要内容，强调简易杆秤的重要性和意义。

过程：

简要回顾本节课的学习内容，包括简易杆秤的基本概念、组成部分、案例分析等。

强调简易杆秤在现实生活或学习中的价值和作用，鼓励学生进一步探索和应用简易杆秤。

7.课后作业布置（5分钟）

目标：巩固学习效果，提高学生的动手能力和创新能力。

过程：

布置课后作业：让学生设计一个简易杆秤模型，并尝试测量不同物体的重量，记录数据，分析误差来源。

要求学生在下次课带来他们的设计作品，并分享他们的实验过程和结果。教学资源拓展1.拓展资源：

-杠杆原理的历史与应用：介绍杠杆原理的起源，以及它在古代工程、现代机械设计中的应用，如桥梁、起重机等。

-杆秤的演变与发展：探讨杆秤从古代的简单形式到现代电子秤的发展历程，以及不同时期杆秤的特点和功能。

-简易杆秤的制作材料与工艺：介绍制作简易杆秤所需的各种材料，如木材、金属、绳索等，以及制作过程中的工艺流程。

-杠杆平衡的数学计算：讲解杠杆平衡时的数学计算方法，包括力矩的计算和平衡方程的应用。

2.拓展建议：

-鼓励学生参观当地的博物馆或科技馆，了解杠杆原理和杆秤的历史。

-组织学生进行小组项目，研究杠杆原理在日常生活或工作中的具体应用。

-建议学生阅读相关的科普书籍或文章，如《物理的故事》、《杠杆的力量》等，以拓宽知识面。

-引导学生利用网络资源，如在线教育平台，观看关于杠杆原理和杆秤制作的视频教程。

-建议学生在家中或学校实验室尝试制作简易杆秤，通过实际操作加深对杠杆原理的理解。

-鼓励学生设计并制作不同类型的简易杆秤，如不同长度的秤杆、不同重量的秤砣，以探索不同因素对杆秤性能的影响。

-组织学生进行实验研究，通过改变秤杆长度、秤砣重量等因素，分析对杆秤测量精度的影响。

-建议学生参与社区服务活动，如帮助社区的老人或小商店老板使用杆秤进行称重，以提升他们的实际操作能力。

-鼓励学生撰写实验报告，总结实验过程、结果和分析，提高他们的科学写作能力。

-组织学生进行小组讨论，分享他们在学习过程中的发现和疑问，促进知识的交流和分享。典型例题讲解1.例题：

杆秤的秤杆长为1米，秤砣重0.5千克，秤盘重0.1千克。当在秤盘上放置一个重1千克的物体时，杆秤达到平衡。求此时秤砣离支点的距离。

解答：

首先，根据杠杆的平衡条件，力矩相等，即：

\(F_1\timesL_1=F_2\timesL_2\)

其中，\(F_1\)为秤砣的力，\(L_1\)为秤砣到支点的距离，\(F_2\)为物体的力，\(L_2\)为物体到支点的距离。

\(F_1=0.5\)千克（秤砣的重量），\(F_2=1.1\)千克（物体的重量加上秤盘的重量），\(L_1\)为未知数，\(L_2=1\)米（秤杆的长度）。

代入公式得：

\(0.5\timesL_1=1.1\times1\)

\(L_1=\frac{1.1}{0.5}\)

\(L_1=2.2\)米

所以，秤砣离支点的距离为2.2米。

2.例题：

一根杠杆，其长度为1米，一端挂有重0.5千克的物体，另一端挂有重1千克的物体。求杠杆平衡时，两个物体的距离之比。

解答：

根据杠杆的平衡条件，力矩相等，即：

\(F_1\timesL_1=F_2\timesL_2\)

\(F_1=0.5\)千克，\(F_2=1\)千克，\(L_1\)和\(L_2\)为未知数。

代入公式得：

\(0.5\timesL_1=1\timesL_2\)

\(L_1=2\timesL_2\)

因此，两个物体的距离之比为\(L_1:L_2=2:1\)。

3.例题：

一根杠杆的支点位于中点，一端挂有重0.3千克的物体，另一端挂有重0.2千克的物体。求杠杆平衡时，两个物体的距离之比。

解答：

由于支点位于中点，两端的力矩相等，即：

\(F_1\timesL_1=F_2\timesL_2\)

\(F_1=0.3\)千克，\(F_2=0.2\)千克，\(L_1\)和\(L_2\)为未知数。

代入公式得：

\(0.3\timesL_1=0.2\timesL_2\)

\(L_1=\frac{2}{3}\timesL_2\)

因此，两个物体的距离之比为\(L_1:L_2=2:3\)。

4.例题：

一根杠杆的支点位于一端，一端挂有重0.4千克的物体，另一端挂有重0.6千克的物体。求杠杆平衡时，两个物体的距离之比。

解答：

根据杠杆的平衡条件，力矩相等，即：

\(F_1\timesL_1=F_2\timesL_2\)

\(F_1=0.4\)千克，\(F_2=0.6\)千克，\(L_1\)和\(L_2\)为未知数。

代入公式得：

\(0.4\timesL_1=0.6\timesL_2\)

\(L_1=\frac{3}{2}\timesL_2\)

因此，两个物体的距离之比为\(L_1:L_2=3:2\)。

5.例题：

一根杠杆的支点位于中点，一端挂有重0.25千克的物体，另一端挂有重0.5千克的物体。求杠杆平衡时，两个物体的距离之比。

解答：

由于支点位于中点，两端的力矩相等，即：

\(F_1\timesL_1=F_2\timesL_2\)

\(F_1=0.25\)千克，\(F_2=0.5\)千克，\(L_1\)和\(L_2\)为未知数。

代入公式得：

\(0.25\timesL_1=0.5\timesL_2\)

\(L_1=2\timesL_2\)

因此，两个物体的距离之比为\(L_1:L_2=2:1\)。教学反思与总结今天的课，咱们一起学习了简易杆秤的制作和杠杆原理的应用。这节课下来，我觉得有几个方面挺有意思的，也有些地方我觉得可以改进。

首先，咱们在导入新课的时候，我用了图片和视频来吸引学生的注意力。我觉得这个方法挺有效的，学生们对杆秤这种古老的工具很感兴趣，通过直观的展示，他们很快就能进入学习状态。不过，我也发现，有些学生对于杆秤的历史背景不太了解，这可能需要在课前做一些额外的准备，比如简单介绍一下杆秤的历史和发展。

然后，在讲解基础知识的时候，我尽量用通俗易懂的语言和图表来解释杠杆原理。我发现，学生们对于杠杆的平衡条件理解起来有点吃力，特别是力矩的计算。为了解决这个问题，我决定在课后准备一些练习题，让学生通过练习来加深理解。

案例分析环节，我选择了几个与学生生活密切相关的案例，比如家庭烹饪中如何使用杆秤来称量食材。这个环节学生们参与度很高，他们能从案例中看到物理原理在实际生活中的应用，这对于提高他们的学习兴趣很有帮助。但是，我也注意到，在讨论未来杆秤的改进方向时，有些学生显得比较被动，这可能是因为他们对这个话题不太熟悉。所以，我打算在未来的教学中，提前给学生一些相关的背景资料，让他们有更多的准备。

小组讨论环节，我看到了学生们团队合作的一面。他们能够积极地参与讨论，提出自己的想法，这让我很欣慰。不过，我也发现，在讨论过程中，有些学生不太敢于发表意见，这可能是因为他们对自己的想法不够自信。为了鼓励他们，我会在未来的教学中更多地给予他们肯定和鼓励，帮助他们建立自信。

课堂展示和点评环节，学生们表现得非常积极。他们能够清晰地表达自己的观点，这表明他们对本节课的内容有了很好的理解和掌握。但是，我也发现，在点评环节，有些学生的提问比较简单，这可能是因为他们对物理问题的深度思考还不够。因此，我会在今后的教学中，引导学生们提出更有深度的问题。

-加强基础知识的教学，通过更多的练习来巩固学生的理解。

-鼓励学生提出问题，引导他们进行深度思考。

-提供更多的实际案例，让学生看到物理原理在生活中的应用。

-加强课堂讨论的引导，让学生在讨论中学会合作和表达。

我相信，通过不断的努力和改进，我们能够让学生在学习物理的过程中获得更多的乐趣和成就感。教学评价与反馈1.课堂表现：

学生们在课堂上的表现总体积极，对于简易杆秤的制作和杠杆原理的理解兴趣浓厚。大部分学生能够认真听讲，积极参与讨论，对于提出的问题也能迅速作出反应。在实验操作环节，学生们表现出较高的动手能力，能够按照步骤完成简易杆秤的制作。

2.小组讨论成果展示：

小组讨论环节中，学生们展示了良好的团队合作精神。每个小组都能够围绕讨论主题提出自己的观点和解决方案，并且能够互相补充和完善。在展示环节，学生们能够清晰、有条理地表达自己的观点，这表明他们对本节课内容有了深入的理解。

3.随堂测试：

随堂测试结果显示，学生对杠杆原理的理解和应用能力有了明显的提升。大部分学生能够正确计算力矩，并能够根据杠杆的平衡条件解决问题。然而，也有少数学生在计算过程中出现了一些错误，这可能是由于对公式理解不够深入或计算不够熟练。

4.学生自评与互评：

学生们对自己的学习成果进行了自评，同时也对同伴的表现进行了互评。在自评中，学生们能够认识到自己的优点和不足，并提出改进措施。在互评中，学生们能够客观地评价同伴的表现，提出建设性的意见。

5.教师评价与反馈：

针对课堂表现，教师评价与反馈如下：

-对于积