28 跨学科实践“探秘潜艇的浮沉原理”（教学设计）2024-2025学年初中物理项目化课程案例.docx

28跨学科实践“探秘潜艇的浮沉原理”（教学设计）2024-2025学年初中物理项目化课程案例

主备人

备课成员

教学内容

教材：《物理》八年级上册

章节：力学

内容：本节课主要围绕“潜艇的浮沉原理”展开，包括潜艇浮沉的物理原理、潜艇浮沉实验演示、潜艇浮沉原理在实际中的应用等内容。通过学习，使学生了解浮力的概念、阿基米德原理，掌握潜艇浮沉的物理规律，并能运用所学知识解释生活中的实际问题。

核心素养目标

1.发展科学探究能力：通过实验探究潜艇浮沉原理，培养学生提出假设、设计实验、收集数据、分析结果的能力。

2.培养科学态度：引导学生理解物理规律与实际应用的关联，培养实事求是、严谨求实的科学态度。

3.增强跨学科思维：结合数学、工程学等知识，提升学生解决复杂问题的能力，形成跨学科思维模式。

教学难点与重点

1.教学重点：

-明确潜艇浮沉原理的物理基础，即阿基米德原理和浮力的计算方法。

-通过实验演示，使学生理解潜艇通过调整水舱水量来改变浮力的过程。

-讲解潜艇在水下如何通过改变自身重力与浮力之间的关系来实现上浮和下沉。

2.教学难点：

-学生理解浮力与排开液体重力之间的关系，特别是在潜艇不同浮沉状态下的动态变化。

-理解潜艇通过改变水舱内水的质量来调节浮力的复杂过程，包括物理量之间的关系和实际操作的复杂性。

-实验操作的精确性和实验数据的处理与分析，特别是如何将实验数据与理论知识相结合，得出结论。例如，学生可能难以精确控制潜艇模型的浮沉过程，或者难以准确测量浮沉时的浮力变化。

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

步骤

师生互动设计

二次备课

教学方法与策略

1.采用讲授与实验相结合的方法，首先通过讲解潜艇浮沉原理，随后进行实际实验演示，让学生直观感受物理现象。

2.设计小组讨论环节，让学生分析潜艇在不同状态下的浮力变化，培养合作探究能力。

3.利用多媒体展示潜艇结构图和浮沉原理动画，帮助学生形象理解抽象概念。

4.通过角色扮演活动，让学生扮演潜艇驾驶员，体验调整水舱水量来控制潜艇浮沉的过程。

教学实施过程

1.课前自主探索

教师活动：

发布预习任务：教师通过在线平台发布潜艇浮沉原理的PPT和视频，要求学生预习阿基米德原理和浮力的基本概念。

设计预习问题：教师设计问题如“潜艇如何通过改变自身重力实现浮沉？”引导学生思考。

监控预习进度：教师通过班级微信群监控学生的预习进度，确保学生提前了解课程内容。

学生活动：

自主阅读预习资料：学生阅读预习资料，理解浮力和重力的基本概念。

思考预习问题：学生针对预习问题进行思考，记录疑问。

提交预习成果：学生提交预习笔记和问题列表。

教学方法/手段/资源：

自主学习法：学生通过自主学习掌握基础概念。

信息技术手段：利用在线平台和微信群进行预习资源的共享和监控。

2.课中强化技能

教师活动：

导入新课：教师通过潜艇的历史故事引入新课，激发学生兴趣。

讲解知识点：教师讲解潜艇浮沉的物理原理，结合实际案例如潜水艇的升降操作。

组织课堂活动：教师组织学生进行潜艇浮沉实验模拟，让学生通过调整水舱水量来控制潜艇模型。

解答疑问：教师针对学生在实验中遇到的问题进行解答。

学生活动：

听讲并思考：学生认真听讲，思考浮沉原理。

参与课堂活动：学生积极参与实验模拟，观察并记录实验结果。

提问与讨论：学生提出疑问，与同学讨论实验现象。

教学方法/手段/资源：

讲授法：教师通过讲解帮助学生理解物理原理。

实践活动法：通过实验模拟，让学生在实践中学习。

合作学习法：通过小组讨论，培养学生的合作能力和沟通技巧。

3.课后拓展应用

教师活动：

布置作业：教师布置设计潜艇浮沉方案的作业，要求学生结合所学知识进行设计。

提供拓展资源：教师提供潜艇设计相关的书籍和网站，供学生进一步学习。

反馈作业情况：教师批改作业，给予学生反馈。

学生活动：

完成作业：学生根据所学知识完成设计作业。

拓展学习：学生利用拓展资源进行深入学习。

反思总结：学生反思自己的设计过程，总结经验教训。

教学方法/手段/资源：

自主学习法：学生通过自主学习完成作业。

反思总结法：学生通过反思总结提升学习效果。

学生学习效果

学生学习效果是教学活动的重要评价标准，以下是学生在完成“探秘潜艇的浮沉原理”这一课程后可能取得的效果：

1.知识与技能的掌握：

-学生能够理解并解释浮力的概念，包括其大小、方向和作用。

-学生掌握了阿基米德原理，能够计算物体在流体中受到的浮力。

-学生了解了潜艇如何通过改变水舱内水的质量来调节浮力，实现浮沉。

-学生学会了如何通过实验观察和记录数据，分析潜艇浮沉过程中的物理变化。

2.科学探究能力的提升：

-学生通过设计实验和进行