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12.2《跨学科实践：制作简易杆秤》教学评一体化设计（教案+学案+测评案，全程对标中考、渗透学法指导）
第一部分 教案
一、基本信息
1.课题：第十二章第二节 跨学科实践：制作简易杆秤
2.课时：1课时（45分钟）
3.年级：八年级
4.学科：物理
5.学情分析：学生已经掌握杠杆定义、五要素、杠杆平衡条件，具备基础的杠杆计算和辨析能力。但学生对生活中杠杆的实际应用认知不足，缺乏动手制作、刻度标定、误差分析的实践经验，对杆秤“不等臂杠杆称重原理”理解模糊，容易混淆秤砣、秤盘、提纽对应的力与力臂。本节为跨学科实践课，融合物理力学、数学刻度、传统工艺知识，侧重动手操作与工程实践。
二、学科核心素养目标
1.物理观念
（1）明确简易杆秤属于不等臂省力杠杆，能准确识别杆秤的支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂。
（2）利用杠杆平衡条件理解杆秤称重原理，知道杆秤刻度均匀的原因。
（3）了解传统杆秤的文化价值与生活应用。
2.科学思维
（1）结合杠杆平衡公式推导杆秤称重规律，建立物理公式与实际测量的关联思维。
（2）通过分析秤砣质量、提纽位置对测量范围、精度的影响，培养变量分析思维。
（3）能够分析制作过程中的误差来源，形成严谨的实证思维。
3.科学探究与创新
（1）能够依据器材规范完成简易杆秤的组装、调平、刻度标定全过程操作。
（2）自主完成称重测试，对比标准质量，检验自制杆秤的精准度。
（3）针对误差问题提出优化改进方案，提升实践创新能力。
4.科学态度与责任
（1）动手实践中规范操作、细致耐心，养成精益求精的工程实践态度。
（2）了解我国传统衡器文化，感受古代劳动人民的智慧，增强文化自信。
（3）体会物理知识服务生活、服务生产的实用价值，树立学以致用的科学理念。
三、教学重难点
1.教学重点
（1）简易杆秤的结构与杠杆五要素对应辨识。
（2）基于杠杆平衡条件理解杆秤称重原理。
（3）简易杆秤的制作、调平与刻度标定方法。
2.教学难点
（1）杆秤零刻度（定盘星）的确定原理与操作。
（2）均匀刻度的推导与精准标定。
（3）分析杆秤测量误差的原因并优化装置。
四、教学准备
粗细均匀细木棍、细绳、轻质秤盘、标准钩码（50g、100g）、自制配重秤砣、刻度尺、记号笔、剪刀、胶带、多媒体课件、传统杆秤实物图片、操作微视频、学案、测评案。
五、教学方法
演示讲授法、动手实践法、跨学科融合法、小组合作法、误差分析法、讲练结合法。
六、学法指导
全程渗透：原理推导、模型对应、动手规范、刻度测算、误差分析、优化设计、跨学科思维、实践总结。
七、教学过程
1.情境导入（5分钟）
（1）情境展示：古代杆秤称重图片、传统集市称重场景。
（2）设问：小小的杆秤为什么可以称量比秤砣重很多的物体？杆秤的刻度为什么是均匀的？
（3）导入课题：跨学科实践——制作简易杆秤，用杠杆知识解锁传统衡器的科学奥秘。
2.原理精讲 夯实基础（10分钟）
（1）杆秤本质：不等臂杠杆，利用杠杆平衡条件实现称重。
（2）结构对应五要素
①支点O：提纽悬挂点；
②阻力F ：被测物体和秤盘的总重力；
③动力F ：秤砣的重力；
④阻力臂L ：支点到秤盘悬挂点的距离（固定不变）；
⑤动力臂L ：支点到秤砣悬挂点的距离（可变）。
（3）称重原理：根据杠杆平衡条件F L =F L ，秤砣重力固定，阻力臂固定，被测物体质量越大，所需动力臂越长，刻度越靠外。
（4）定盘星：不挂物体时，移动秤砣使杆秤水平平衡，此时秤砣位置即为零刻度。
（5）刻度特点：依据公式推导，杆秤刻度均匀分布。
（6）课堂任务：熟记杆秤结构、五要素对应关系及称重原理。
3.实践操作 难点突破（20分钟）
（1）制作步骤
①选材组装：选取均匀细木棍作为秤杆，一端固定细绳秤盘，合适位置打孔系绳作为提纽（支点）。
②确定定盘星：秤盘不挂重物，移动秤砣使秤杆水平平衡，标记该位置为0刻度。
③标定刻度：在秤盘放置标准钩码，待水平平衡后标记对应质量刻度，多次标定不同质量刻度。
④均分刻度：依据均匀刻度特点，细分小刻度，完成简易杆秤制作。
（2）小组测试：用自制杆秤称量未知小物体，记录测量结果，对比标准质量。
（3）误差分析
①秤杆粗细不均匀、质量不轻质造成误差；
②刻度标记不精准、视线偏差造成误差；
③提纽位置偏移、秤砣晃动影响平衡。
（4）优化方案：选用均匀轻质秤杆、多次校准刻度、固定提纽位置、缓慢调节秤砣位置。
（5）跨学科融合：物理杠杆原理+数学刻度均分+传统工艺文化，实现多学科知识综合应用。
4.课堂小结（3分钟）
（1）知识梳理：杆秤的杠杆本质、五要素对应、称重原理、定盘星意义、刻度特点。
（2）实践总结：简易杆秤制作流程、误差来源与优化方法。
（3）素养总结：体会物理与生活、传统文化、工程实践的紧密联系。
5.当堂检测（2分钟）
（1）简述杆秤的称重原理。
（2）说明定盘星的作用与确定方法。
6.作业布置（2分钟）
（1）基础作业：整理杆秤原理、制作步骤、误差原因，熟记核心知识点。
（2）实践作业：优化自制杆秤，提高测量精准度，记录优化过程。
（3）拓展作业：查阅资料，了解传统杆秤的文化寓意与历史价值。
八、板书设计
12.2 跨学科实践：制作简易杆秤
1.本质：不等臂杠杆
2.五要素：提纽（支点）、物重（阻力）、秤砣重力（动力）
3.原理：F L =F L
4.定盘星：空载平衡位置（零刻度）
5.特点：刻度均匀，省力费距离
6.实践：组装→调平→定零刻度→标定刻度→测试优化
九、教后反思
本节课以跨学科实践为核心，结合杠杆平衡原理落实理论与实践结合的教学目标。学生能够掌握杆秤基本结构和称重原理，大部分小组可独立完成杆秤制作和刻度标定。部分学生存在支点选取不合理、刻度标定不精准、不会分析误差原因的问题。后续教学中，可提前示范关键操作步骤，细化小组分工，增加误差分析专项指导，同时多融入传统衡器文化内容，进一步提升学生的实践能力和文化素养。
第二部分 学案
12.2跨学科实践：制作简易杆秤导学案
班级____姓名____学号____得分____
一、课堂必背基础填空
1.杆秤是一种____杠杆，其工作原理是____。
2.杆秤的支点是____，被测物体的重力为____力，秤砣的重力为____力。
3.空载时，杆秤水平平衡的位置叫做____，是杆秤的____刻度。
4.在秤砣质量、阻力臂不变时，被测物体质量越大，秤砣对应的动力臂越____。
5.杆秤的刻度是____的，依据是杠杆平衡公式的定量规律。
二、易错判断与改错
1.杆秤是费力杠杆。（）________
2.杆秤的刻度疏密不均匀。（）________
3.定盘星是称量最大质量物体的刻度位置。（）________
4.秤砣磨损后，杆秤测量值会偏大。（）________
5.更换更重的秤砣，杆秤的测量范围会变小。（）________
三、实践过程填空
1.制作杆秤首先需要固定____和秤盘位置，确定支点。
2.标定刻度第一步是确定____刻度，再利用标准钩码标定对应质量刻度。
3.实验中若杆秤左端下沉，应向____移动秤砣使杠杆平衡。
4.自制杆秤的主要误差来源有秤杆质量不均匀、____、____等。
四、课堂达标自测
1.单项选择题（30分）
（1）杆秤工作的核心原理是（）
A.二力平衡 B.杠杆平衡条件 C.浮力原理 D.压强原理
（2）秤砣质量变小，称量同一物体时，秤砣悬挂位置会（）
A.不变 B.远离支点 C.靠近支点 D.无法判断
2.简答题（70分）
简述简易杆秤的制作流程和定盘星的确定方法。
学案参考答案
一、课堂必背基础填空
1.不等臂；杠杆平衡条件（F L =F L ）
2.提纽；阻；动
3.定盘星；零
4.长
5.均匀
二、易错判断与改错
1.×；杆秤是省力不等臂杠杆
2.×；杆秤刻度均匀
3.×；定盘星是零刻度位置
4.√
5.×；更换更重的秤砣，测量范围变大
三、实践过程填空
1.提纽
2.零（定盘星）
3.右
4.刻度标记不准；秤杆晃动（合理即可）
四、课堂达标自测答案
1.单项选择题：（1）B；（2）B
2.简答题：
制作流程：选取秤杆、固定秤盘与提纽、空载调平确定定盘星、利用标准钩码标定刻度、均分细化刻度、测试校准。
定盘星确定方法：不悬挂被测物体，仅保留秤盘，移动秤砣使秤杆水平平衡，该标记位置即为定盘星（零刻度）。
第三部分 测评案
12.2跨学科实践：制作简易杆秤同步测评
满分：100分 时间：30分钟
班级____姓名____得分____
一、单项选择题（32分）
1.简易杆秤的杠杆类型是（）
A.省力杠杆 B.费力杠杆 C.等臂杠杆 D.无法确定
2.杆秤定盘星指的是（）
A.最大刻度 B.最小刻度（零刻度） C.中心刻度 D.任意刻度
3.用磨损的秤砣称量物体，测量结果会（）
A.偏大 B.偏小 C.不变 D.不确定
4.下列操作不会造成杆秤测量误差的是（）
A.秤杆粗细均匀 B.视线倾斜刻度 C.秤砣晃动 D.支点偏移
二、填空题（28分）
1.杆秤的工作原理是____，公式为____。
2.称量物体时，物体重力为阻力，____为动力，____固定不变。
3.杆秤刻度均匀的原因是动力、阻力臂固定，动力臂与阻力成____比。
4.换用质量更大的秤砣，杆秤的最大测量值会____。
三、简答题（40分）
1.结合杠杆平衡条件，解释“小小秤砣压千斤”的物理道理。
2.写出两种自制杆秤的误差来源及对应的优化方法。
测评案参考答案
一、单项选择题答案
1.A；2.B；3.A；4.A
二、填空题答案
1.杠杆平衡条件；F L =F L
2.秤砣重力；阻力臂
3.正
4.变大
三、简答题答案
1.杆秤是省力不等臂杠杆，秤砣重力小（动力小），但对应的动力臂远大于物体重力的阻力臂；根据杠杆平衡条件，较小的动力配合较大的动力臂，可以平衡较大的阻力，因此可以实现“小小秤砣压千斤”。
2.误差一：秤杆质量不均匀，优化方法：选用粗细、材质均匀的轻质秤杆；
误差二：刻度标记不精准，优化方法：多次校准标准刻度，细化均分小刻度，平视标记。（合理即可）
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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