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10.5 跨学科实践：潜艇
课题 10.5 跨学科实践：潜艇 单元 第十章 流体的力现象 学科 物理 年级 8
教材内容分析 本节课是教科版八年级物理下册第十章第五节内容，属于跨学科实践课程。主要围绕潜艇展开，涵盖潜艇控制沉浮的原理、中国潜艇发展史以及潜艇模型制作。通过这些内容，将物理知识与工程技术、历史文化相结合，培养学生综合运用知识的能力，让学生了解物理原理在实际中的应用，感受科技发展与国家国防建设的紧密联系。
2022新课标要求 通过实验，认识浮力。通过掌握物体的浮沉条件，学生能够解释和阐述在日常生产和生活中出现的相关现象。例如，当涉及到潜艇的运作原理时，学生可以运用所学的物理知识来深入理解潜艇如何在水下进行潜浮，以及其设计和操作背后的科学原理。这种学习过程不仅加深了对物理概念的理解，而且培养了学生将抽象的物理知识应用到具体实际情境中的能力，从而提高了他们的实践技能和科学素养。
学习目标与核心素养 物理观念：1.理解潜艇控制沉浮的原理，知道潜艇通过改变自身重力实现上浮和下沉；2.了解核潜艇的基本结构，构建初步的物理模型认知。科学思维：1.通过分析潜艇沉浮过程中的受力情况，培养逻辑推理和分析问题的能力；2.在制作潜艇模型过程中，学会运用物理原理解决实际问题，提升科学思维。科学探究：1.经历制作潜艇模型的实践活动，学习设计、制作和调试模型的方法，提高动手实践和创新能力；2.在实践中探究影响潜艇沉浮的因素，培养科学探究精神。科学态度与责任：1.了解中国潜艇的发展史，感受科研人员的奋斗精神，激发对科学技术的热爱和对国家的责任感；2.在实践活动中，培养严谨认真、团队协作的科学态度。
学情分析 八年级学生已具备一定的物理基础知识，如物体的浮沉条件等，但对于将物理原理应用到复杂的潜艇系统中，理解可能存在困难。学生对新鲜事物充满好奇心，对潜艇这类具有神秘感的军事装备兴趣浓厚，然而他们的动手实践能力和综合运用知识的能力有待提高，在制作潜艇模型时可能会遇到材料选择、结构设计等方面的问题
重点 1. 理解潜艇控制沉浮的原理，能够运用物体浮沉条件解释潜艇的上浮、下沉和悬浮现象。2. 了解中国潜艇的发展历程，体会科研人员的奉献精神。3. 掌握潜艇模型的制作要求和方法，成功制作出可控制沉浮的潜艇模型
难点 1. 理解潜艇在不同状态下（水面、水下）的受力分析和沉浮控制原理。2. 实践制作过程中，解决模型设计不合理、无法准确控制沉浮等问题
材料准备 带盖的大、小饮料瓶各两个、配重物（如铁质螺母）、注射器、塑料管、胶枪（包括热熔胶）、剪刀、透明胶；相关实验视频、图片、中国潜艇发展资料；制作潜艇模型评价表
教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
导入新课 展示潜艇上浮、下潜的动画或视频片段，提出问题：“潜艇是如何实现上浮和下潜的呢？” 引导学生思考，激发学生的好奇心和探索欲望。 观看视频，思考问题，积极发表自己的看法和猜测。 通过直观的视频展示，创设问题情境，迅速吸引学生的注意力，激发学生对潜艇沉浮原理的探究兴趣，为新课教学做好铺垫。
讲授新课 1. 潜艇的沉与浮： - 结合动画或示意图，讲解潜艇在水面和水下时，通过排水、充水改变自身重力实现沉浮的原理，分析不同状态下潜艇的受力情况（重力与浮力的关系）。 - 引导学生对比控制潜艇沉浮和控制鸡蛋沉浮方式的不同，加深对潜艇沉浮原理的理解。2. 军用潜艇： - 介绍军用潜艇在国家海军中的重要地位，展示核潜艇的基本结构图片，讲解各部分的功能。 - 讲述中国潜艇的发展历程，重点介绍黄旭华院士等科研人员的贡献，展示相关历史资料和图片。3. 潜艇模型制作比赛： - 详细说明潜艇模型的制作要求（生活舱和水舱独立分开、生活舱与设备舱大于水舱）、比赛任务（从水面下潜到指定位置悬浮、从水下上浮到指定位置悬浮）以及制作材料的使用方法。 - 对学生在制作过程中可能出现的问题进行提示和指导，如材料的连接、配重的选择等。 认真听讲，观察动画和示意图，理解潜艇沉浮原理，积极参与讨论，对比两种沉浮控制方式的差异。了解军用潜艇的重要性和基本结构，感受中国潜艇发展的艰辛历程，体会科研人员的奉献精神。明确制作要求和比赛任务，根据提供的材料，小组合作设计并制作潜艇模型，在制作过程中积极思考，解决遇到的问题，如调整配重、优化结构等。 利用多种教学手段，将抽象的原理直观化，帮助学生理解潜艇沉浮原理，培养学生的分析归纳能力。通过介绍中国潜艇发展，进行爱国主义教育，激发学生的民族自豪感和学习动力。以小组合作的方式制作潜艇模型，培养学生的动手实践能力、创新能力和团队协作精神，让学生在实践中深化对物理原理的理解和应用。
课堂练习 1.如下图所示，小明用大号注射器、硬塑料瓶等器材制作了一个潜水艇模型（忽略进气排气管的体积），探究潜水艇的浮沉原理。下列说法正确的是（　　）A.若要让悬浮的模型上浮，应使模型中进水B.推动活塞排水，悬浮的模型会下沉C.模型悬浮时，仅改变它所处的深度仍然能使其保持静止D.潜水艇能上浮或下沉是通过改变自重实现的2.“时代到处是惊涛骇浪，你埋下头，甘心做沉默的砥柱；一穷二白的年代，你挺起胸，成为国家最大的财富。三十载赫赫而无名，花甲年不弃使命。你的人生，正如深海中的潜艇，无声，但有无穷的力量。”这是中国中央电视台《感动中国2013年度人物》黄旭华的颁奖词，也子深受鼓舞，制作了如图所示的潜水艇模型。下列说法不正确的有（　　）①潜水艇模型是通过改变它自身的重力实现沉浮的②潜水艇模型沉底时，它受到的浮力等于自身重力③向试管内吹气，水会被压入试管中，模型会下沉④向试管外吸气，水会被压入试管中，模型会上浮A.①②③ B.①②④ C.②③④ D.③3.如图所示，将两个完全相同的小球分别放入甲、乙两杯不同液体中，当小球静止时，两杯的液面相平，小球所受浮力分别为，容器底部所受的压强分别为，则（ ）A. B. C. D.4.线上教学期间，老师留了一个实践性作业：取一枚新鲜的鸡蛋先放入盛有水的玻璃杯中，观察鸡蛋的浮沉情况，如图甲所示；接着向杯中加食盐并慢慢搅动，观察鸡蛋的浮沉情况，如图乙所示。下列说法正确的是（　　）A.甲图玻璃杯对桌面的压强比乙图玻璃杯对桌面的压强大B.鸡蛋沉在水底时，所受的浮力小于重力C.乙图玻璃杯中鸡蛋漂在水面上时，鸡蛋受到的浮力大于重力D.甲图玻璃杯中鸡蛋受到的浮力大于乙图杯中鸡蛋受到的浮力5.南海黄岩岛事件后，中国制造航母的呼声越来越高。一架舰载机飞离航母后，则（　　）A.航母将上浮，所受浮力减小 B.航母将上浮，所受浮力增大C.航母将下沉，所受浮力增大 D.航母将下沉，所受浮力减小
课堂小结 引导学生回顾本节课所学内容，包括潜艇的沉浮原理、中国潜艇的发展、潜艇模型的制作要求和比赛情况等。强调重点知识，对学生在课堂上的表现进行总结评价。
板书 10.5 跨学科实践：潜艇
课外拓展/课外阅读内容 我们强烈建议学生们深入阅读和研究关于潜艇技术发展前沿以及深海探索等领域的科普文章和书籍。这些资料不仅能够拓宽学生的知识视野，还能激发他们对海洋科学和技术领域的兴趣。此外，鼓励学生们在课后花时间对自己的潜艇模型进行细致的改进和优化工作。他们可以尝试对模型的结构进行创新设计，或者使用不同的材料来构建模型，以此来探索和理解不同因素是如何影响潜艇的沉浮性能的。通过这样的实践活动，学生们不仅能够将理论知识与实际操作相结合，还能培养他们的创新思维和解决问题的能力。
特色资源分析和技术手段说明 通过运用多媒体课件，我们可以生动地向学生展示潜艇的动画、图片以及视频等多种形式的资料，从而直观地呈现潜艇的内部结构和外部形态，以及其复杂的工作过程。这样的教学方式有助于学生更好地理解那些通常难以掌握的抽象知识。此外，在潜艇模型制作的实践环节中，通过实物展示，教师可以向学生展示各种制作材料和工具，并详细讲解它们的使用方法。这不仅让学生能够更清晰地了解整个制作过程，而且还能激发他们的动手能力和创新思维。
教学反思 在教学过程中，应注重引导学生积极参与课堂讨论和实践活动，培养学生的自主学习能力和团队协作精神。对于抽象的潜艇沉浮原理，要多结合实例和实验进行讲解，降低学生的理解难度。在潜艇模型制作环节，要给予学生足够的时间和空间进行设计和制作，同时加强指导，及时解决学生遇到的问题。通过课后反馈，了解学生对知识的掌握情况和实践活动的感受，以便对教学内容和方法进行调整和改进，提高教学质量。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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