【新教材】教科版8.5 跨学科实践：桥 教学设计

中小学教育资源及组卷应用平台 8.5 跨学科实践：桥 教学设计 课题 8.5跨学科实践：桥 单元 第八章 力与运动 学科 物理 年级 8 教材内容分析 本内容围绕桥梁展开，涵盖桥梁结构、力学分析、设计制作等方面。通过知识讲解、实验探究和拓展活动，帮助学生理解桥梁相关知识，培养跨学科解决问题与实践操作能力。 2022新课标要求 5.2.2调查物理学应用于工程技术的案例，体会物理学对工程技术发展的促进作用。本部分内容旨在发展学生跨学科运用知识解决实际问题的能力、动手实践的操作能力，培养学生乐于实践、用于创新的精神。一方面，将科学技术融入物理课堂，能够加深学生对科学、技术与社会关系的理解，是体现科学本质的重要方面。另一方面，当今世界科技发展前沿，以及很多新兴学科、交叉学科形成，都是以物理学为基础，渗透了物理学的最新成果。 学习目标与核心素养 物理观念1.熟知各类桥梁结构特点，像梁桥、拱桥等，能精准识别其关键特征，构建清晰的桥梁结构认知模型。2.掌握桥梁承重力学原理，理解桥面形变、受力状况及支撑结构的作用，用此解释常见桥梁力学现象。3.明确三角形结构在桥梁中的稳定性优势及原理，体会物理知识在工程里的实用价值。科学探究1.针对桥梁结构和受力，提出有探究价值的问题，比如支撑结构形状对承重的影响等。2.依据问题设计合理实验，选对材料、定好步骤，像探究承重形变用海绵模拟桥面的实验设计。3.规范操作实验，认真观察、如实记录，如关注海绵块方格变化和结构形状改变。4.分析实验证据得出结论，像从实验现象总结桥梁受力和结构稳定性特点。5.反思实验过程和结论，与同学交流改进，培养严谨的科学探究态度。科学思维1.简化复杂桥梁，构建包含关键要素的物理模型，提升抽象和建模能力。2.依据桥梁知识和实验，合理推理不同桥梁受力及结构应用效果，锻炼逻辑思维。3.运用知识证据论证桥梁问题和设计方案，如论证纸桥设计的可行性。4.敢于质疑，创新思考，在纸桥设计中突破常规，培养创新思维。科学态度与责任1.学习实验秉持严谨、实事求是的态度，如实记录，积极解决问题，培养探索精神。2.认识物理在桥梁工程的意义，了解中国桥梁成就，增强民族自豪感。关注桥梁建设的社会问题，树立正确科学价值观，培养社会责任感。 学情分析 八年级学生已具备一定物理基础知识，但对物理知识在实际工程中的应用了解较少。学生动手实践兴趣高，但在跨学科知识整合和复杂问题解决方面能力有待提升。 重点 桥面承重时的形变和受力、支撑结构受力情况 难点 探究几何体的稳定性 材料准备 A4 纸、双面胶、剪刀、刻度尺、铅笔、砝码、硬币、表面平整的海绵块、橡皮筋、吸管、画有方格的海绵 教学过程 教学环节 教师活动 学生活动 设计意图 导入新课 播放港珠澳大桥主体工程通过国家竣工验收的新闻视频 观看视频，思考桥梁相关问题 激发学生学习兴趣，引出本节课主题 讲授新课 桥梁基础知识讲解：引导学生阅读教材 P36，提出 “桥梁设计的两大关键是什么”“桥梁可以根据哪些方面分类”“桥梁由哪几部分组成”“桥梁的整体设计原理是什么” 等问题，组织学生自主阅读思考，随后邀请学生分享答案，并结合教材内容进行补充与纠正。 实验探究一：桥梁承重时的形变和受力：拿出画有方格的海绵块和模拟负载物品，向学生详细讲解实验步骤，即把表面平整的海绵块当作模拟桥面，用手按压海绵块模拟桥面承重。在学生动手操作前，强调观察重点，包括海绵块的整体形变、上层和下层方格的变化。学生操作时，巡回指导，提醒规范操作并仔细观察。操作结束后，组织学生讨论并分享观察到的现象，引导学生分析得出桥梁上表面受压力、下表面受拉力的结论，讲解负载增加与桥梁弯曲形变程度的关系，以及超出允许形变范围桥梁可能坍 ... ...