物理觀念:了解活塞式抽水機的基本原理和工作過程,加深對物理學知識的理解。
科學思維:嘗試應(yīng)用科學規(guī)律解釋具體問題,獲得初步的分析概括能力,
科學探究:經(jīng)歷簡易活塞式抽水機的制作過程,提升科學探究能力。
科學態(tài)度與責任:培養(yǎng)動手能力和創(chuàng)造能力,激發(fā)學生對科學制作的興趣;培養(yǎng)學生的團隊合作精神,通過合作完成抽水機的制作,增強學生的團隊意識和溝通能力;培養(yǎng)學生的實踐能力,通過實際操作,學生可以更深入地理解科學原理,并將理論知識應(yīng)用到實際生活中。
教學重難點
教學重點:活塞式抽水機的原理和工作過程,制作活塞式抽水機。
教學難點:能夠制作簡易的活塞式抽水機模型。
教學準備
教師準備:教學課件、活塞式抽水機模型。
學生準備:洗滌液空瓶、筷子、塑料片、水槽、玻璃球、塑料管、燒杯、剪刀、小刀、墊圈、鐵絲等。
教學過程
板書設(shè)計
第4節(jié) 跨學科實踐:制作簡易活塞式抽水機
一、項目提出
二、項目分析
三、項目實施
1.結(jié)構(gòu):進水口、出水口、圓筒、活塞、閥門等
2.原理:大氣壓強
3.制作
四、展示交流
作業(yè)設(shè)計
對你所制作的簡易活塞式抽水機提出優(yōu)化方案,并根據(jù)優(yōu)化方案進行完善,使你制作的抽水機更實用。記錄你的優(yōu)化完善過程,并將最終的成品與其他同學進行交流。
教學反思
學生能夠通過實驗學習活塞式抽水機的工作原理和應(yīng)用,并培養(yǎng)他們的觀察、實驗設(shè)計和數(shù)據(jù)分析能力。同時,通過小組合作和反思,學生還能提高團隊合作和溝通能力。通過科學制作活塞式抽水機的教學,可以激發(fā)學生對科學制作的興趣,培養(yǎng)學生的動手能力和創(chuàng)造力,同時加深對物理學知識的理解。活塞式抽水機作為一種常見的水泵設(shè)備,在日常生活和工業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮著重要的作用,因此,通過制作活塞式抽水機的教學,不僅可以培養(yǎng)學生的實踐能力,還可以讓學生更加深入地理解活塞式抽水機的原理和工作過程。
教學環(huán)節(jié)
設(shè)計意圖
一、項目提出
課件展示壓水井圖片,同學們見過這種可以把水從低處抽到高處的抽水機嗎?這種抽水機是上世紀七、八十年代常用的工具,我們來看一段視頻。
這種壓水井的學名是活塞式抽水機,在俄羅斯等國家仍然被廣泛使用,并且被認為是天才的發(fā)明。今天我們沿著歷史的足跡來制作簡易活塞式抽水機。
通過圖片和視頻,了解壓水井在生活中的應(yīng)用和發(fā)明歷史,激發(fā)學習興趣
二、項目分析
學生自學課本:要制作簡易活塞式抽水機,需要完成以下任務(wù)。
1.了解活塞式抽水機的結(jié)構(gòu)和工作原理。
2.設(shè)計一臺簡易活塞式抽水機。
3.選擇材料,完成制作。
三、項目實施
1.活塞式抽水機的結(jié)構(gòu)和原理
教師展示活塞式抽水機模型,學生上臺利用模型抽水。
課件展示活塞式抽水機結(jié)構(gòu)示意圖。
教師提出問題:活塞式抽水機為什么能把水從低處抽到高處?
學生思考后小組討論,小組之間交流活塞式抽水機抽水的過程。
學生交流后,小組代表利用活塞式抽水機模型說明抽水過程。
明確本節(jié)課學習任務(wù)
通過活塞式抽水機模型,了解基本結(jié)構(gòu),為下步制作做準備
活塞式抽水機利用大氣壓進行工作。提起活塞時,閥門A關(guān)閉,活塞下面空氣稀薄,小于外界大氣壓;低處的水受到大氣壓作用推開閥門B進入圓筒。向下壓活塞時,閥門B受到水壓作用而關(guān)閉,水不能向下流動,沖開閥門A進入圓筒上部,活塞不停運動,水從出水管不斷流出。
活塞式抽水機工作示意圖
課件播放活塞式抽水機工作原理視頻,加深對活塞式抽水機原理的理解。
2.設(shè)計活塞式抽水機
小組討論以下問題(要求充分利用生活中常見的材料或物品):
①如何選擇一個密閉性的圓筒?
②怎樣制作活塞?活塞和連接活塞的長桿怎樣固定?
③從哪兒進水?從哪兒出水?
④如何制作兩個閥門?
討論完成后,小組展示,其他小組補充完善。
①將裝洗滌液的空瓶剪下瓶子底部,瓶子上部作為抽水機的圓筒。
②將瓶底略剪下一小部分作為活塞,瓶底的外徑與瓶子的內(nèi)徑吻合。在瓶底中央打一小孔,將筷子插入小孔,在筷子與活塞接觸的上下兩面纏繞鐵絲固定。
③從瓶口處進水,在瓶身處打一小孔,將塑料管插入小孔,作為出水管。
④洗滌瓶口處放一玻璃球作為進水閥門;活塞上打一小孔,將塑料片一邊黏在活塞上,使塑料片能蓋住小孔。
3.制作
各小組按照課本58頁制作過程,設(shè)計制作活塞式抽水機,教師巡視指導并拍照,提醒學生注意操作安全。
小組合作學習活塞式抽水機工作原理和工作過程,加深對物理知識的理解
突破難點,避免盲目實踐,養(yǎng)成良好的探究習慣
小組合作設(shè)計制作活塞式抽水機,增強學生的團隊意識和溝通能力
四、展示交流
各小組展示制作好的活塞式抽水機,并進行調(diào)試。
1.用制作好的活塞式抽水機抽水,比一比哪個小組制作的活塞式抽水機運轉(zhuǎn)更加流暢,出水更加順利。
2.展示的同時說明各部分的作用,說明選擇材料時的想法。
3.從理論上分析活塞式抽水機能提升水的最大高度是多少?你制作的抽水機抽水高度能不能達到理論數(shù)據(jù),并分析原因。
4.提出優(yōu)化方案,設(shè)計一個更好的活塞式抽水機。
對制作過程及制作成果及時進行反思,不斷改進,培養(yǎng)分析概括能力

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第4節(jié) 跨學科實踐：制作簡易活塞式抽水機

版本： 人教版（2024）

年級： 八年級下冊（2024）

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