資源簡介

新教科版八年級物理下冊跨學科實踐船閘教學設計
一、教學背景分析：
（一）教材分析：
《跨學科實踐：船閘》是在學習了連通器的基礎上設置的一節跨學科實踐內容。教材通過對三峽大壩的介紹引出建造船閘的意義，再利用連通器的特點介紹船閘的工作過程，描述了船閘利用的力學原理。“設計、制作一個船閘”是本節的重要環節，船閘的設計、制作不僅涉及物理知識，還與工程實踐、環境科學等領域緊密相關。通過對船閘的學習和制作，學生可以進一步了解連通器的原理及其在工程中的應用，認識到我國三峽工程的偉大，這是培養學生的綜合實踐能力以及進行科學態度與責任教育的好機會。
（二）學情分析：
學生已對連通器的特點有了基本認識，但對船閘的原理及應用缺乏認識和了解。教學時，需利用學生對新鮮事物的強烈好奇心和探索欲，通過播放視頻、動手操作等教學活動激發他們的學習興趣和探究欲望。
二、教學設計思路：
本節課將采用跨學科實踐的教學方法，結合物理、工程、環境等多學科知識，通過對船閘的實際應用和相關理論的學習，進行跨學科的設計、制作船閘的活動，使學生在實踐中學習物理知識，培養科學思維和探究能力。
三、教學目標：
【物理觀念】認識船閘的工作原理。利用船閘涉及的力學原理、液壓技術、人字閘門等相關知識探索簡單的工程技術問題。
【科學思維】能通過認識閘門與閥門的作用及操作順序，分析如何控制閘門與閥門來調節水面高低，發展科學推理能力。能在實踐中思考如何驗證工程設計的可行性，進行合理性分析并提出自己的見解。
【科學探究】了解三峽工程，提出船舶如何順利通行的問題，提出合理的設想。能設計船閘模型；能解釋船閘模型的設計方案、制作過程及運行效果。能通過小組合作完成設計方案，合作交流，并進行模型展示。
【科學態度與責任】了解三峽大壩及船閘的力學原理，體會物理學對人類生活、工程實踐和社會發展的影響。在學習過程中，敢于實踐、勇于探索，提高動手實踐和合作交流的能力。對國家重大工程建設感到自豪，增強愛國主義情感，培養關注國家大事、關心社會發展的責任感。
四、教學重難點：
（一）教學重點：利用連通器的特點描述船閘的工作過程。
（二）教學難點：設計、制作一個船閘模型。
五、教學過程：
（一）新課引入。
通過課件展示我國三峽大壩的外觀。提出問題：三峽大壩攔腰截斷了長江，上下游落差100多米，來往的船舶如何“翻越”大壩，順利通過這么高的落差呢？
原來，工程師在三峽大壩側面的山體中修建了五級船閘，解決了這個問題。下面我們就一起來認識船閘。
（二）新課教學。
問題一：船閘的力學原理。
活動1：回顧連通器中液面的特點。
師生共同回顧連通器的相關知識，為理解船閘的工作原理做準備。
設計意圖：鞏固舊知識，為新知識的學習做鋪墊。
活動2：討論交流船閘的工作原理。
展示船閘模型（或利用課件展示船閘示意圖），用填空的形式引導學生學習船閘的工作原理。
（1）如圖所示，關閉上游閘門和閥門B，打開下游的閥門A，閘室和下游水道構成了一個連通器（教師可在圖中畫“U”字，方便學生認出連通器）。因閘室的水位高于下游，則水從閘室流向下游，等閘室的水位與下游水位相平時，就可以打開下游閘門，船駛入閘室。
（2）如圖所示，船進入閘室后，關閉下游閘門和閥門A，打開上游的閥門B，閘室和上游水道構成一個連通器，水從上游流向閘室，同時船會隨著水位的升高而升高。
（3）如圖所示，當閘室的水位與上游相平時，打開上游閘門，船就可以駛往上游，完成從下游駛向上游的過程。
找一名學生描述船從上游駛向下游的過程。
設計意圖：通過實際操作（或課件展示），讓學生更直觀地理解船閘的原理和工作過程，提高學習效率。
活動3：三峽大壩五級船閘的工作過程。
通過視頻展示三峽大壩五級船閘的工作過程。
設計意圖：感受三峽船閘的宏大，增強民族自豪感。
問題二：設計、制作一個船閘。
設計意圖：設計并制作船閘是本節課培養學生綜合運用不同學科知識解決問題能力的重要環節。制作船閘模型是一個涉及物理學、工程學、數學和環境科學等多個學科的實踐活動，可以培養學生積極認真的學習態度和樂于實踐、敢于創新的精神。
活動4：設計并制作船閘。
（1）材料準備。
按教科書上的說明準備制作船閘模型所需的材料，包括礦泉水瓶、A4紙、硬紙殼、塑料板、泡沫板、吸管、熱熔膠槍、透明膠帶、美工刀、直尺等。
（2）設計規劃。
結合所給材料繪制船閘模型的設計圖，包括船閘的主體、閘門、水位控制等部分。
（3）制作船閘模型。
引導學生按照制作閘首、制作閘室、制作閘門、安裝閘門、制作閥門、安裝閥門、制作導軌系統、制作水位控制系統、組裝船閘的順序將所有部件組裝在一起，并確保各部分結構穩定。
設計意圖：在制作過程中，需確保使用剪刀和熱熔膠槍時有教師監護，并遵守安全指南，及時記錄設計、制作和測試過程，為撰寫報告收集素材。完成制作后，要有清理工作區域、整理工具和材料的意識。此外，鼓勵學生充分發揮創意，使用不同的材料和技術來實現船閘模型的設計。
（4）測試船閘功能并進行調整和優化。
（5）展示、交流、評價：展示船閘模型，組間進行評估，包括設計創意、制作質量、功能實現等，并討論如何改進。
設計意圖：通過跨學科實踐活動，引導學生將理論知識應用于解決實際問題，提升團隊合作能力和實踐操作能力。
問題三：感悟。
播放三峽工程的影像資料，引導學生認識三峽工程的重要作用。
設計意圖：讓學生開闊眼界，增強民族自豪感和科技強國的責任感、使命感。
（三）課堂小結：
1.船閘是利用連通器中液面的特點進行工作的。
2.三峽大壩建造了世界上最大的連通器，通過五級船閘使來往輪船跨越三峽大壩。
3.通過設計、制作船閘，增強了學科之間的聯系，加深了對船閘工作原理的理解。

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