初中人教版（2024）第4节 跨学科实践：制作简易活塞式抽水机教案设计

这是一份初中人教版（2024）第4节 跨学科实践：制作简易活塞式抽水机教案设计，共5页。教案主要包含了明确任务，任务分解，制作简易活塞式抽水机，展示交流等内容，欢迎下载使用。
1．物理观念：通过制作简易活塞式抽水机，让学生深入理解大气压强的概念和作用。
2．科学思维：在制作过程中，学生需要进行观察、分析、推理和创新，培养科学思维能力。
3．科学探究：学生通过动手实践，体验科学探究的过程，掌握实验设计和操作的方法。
4．科学态度与责任：培养学生严谨认真的科学态度和团队合作精神，以及运用物理知识解决实际问题的责任感。
教学重难点
教学重点：活塞式抽水机的工作原理，制作简易活塞式抽水机的方法和步骤。
教学难点：理解大气压强在活塞式抽水机中的作用，解决制作过程中遇到的实际问题，如密封性、材料选择等。
教学用具
一个用来装洗涤液的空瓶子、一根筷子、一块塑料片、一个玻璃球、一块橡皮膏、一根塑料管、胶水、剪刀、多媒体等。
教学过程
情境导入
情境展示 播放一段关于抽水灌溉的视频，引出活塞式抽水机的话题。大家是否见过活塞式抽水机，你们知道它是如何工作的吗？
新课教学
一、明确任务
提问 简易活塞式抽水机要满足哪些条件，如何制作呢？
讲解 要制作简易活塞式抽水机，你需要完成以下任务。
1．了解活塞式抽水机的结构及工作原理。
2．设计一台简易活塞式抽水机。
3．选择材料，完成制作。
二、任务分解
提问 你知道活塞式抽水机有哪些结构吗？它是如何实现将水不断地提升到高处的呢？
展示 多媒体展示活塞式抽水机的构造及其工作的动态视图。
学生讨论、交流。
讲解 活塞式抽水机包含出水管，圆筒，活塞(跟筒壁紧密接触且可上下移动)，阀门A、B(只能向上开启)，进水管等，如图甲。使用时，若提起活塞，阀门A受到大气压的作用而关闭，活塞的下面空气稀薄，气压小于外界的大气压。于是，低处的水受到大气压的作用推开阀门B进入圆筒(如图甲)。当压下活塞时，阀门B被水压下而关闭，水受阻不能向下流动，于是冲开阀门A进入圆筒的上部(如图乙)。再提起活塞时，活塞上面的水迫使阀门A关闭，水从出水管流出，与此同时，低处的水又在大气压的作用下推开阀门B而进入圆筒(如图丙)。这样，活塞不停地上下移动，水就从管口连续不断地流出。
提问 如果要制作一个活塞式抽水机，我们应如何选择材料？应注意哪些问题？
学生思考、讨论、交流。
讲解 选择材料时，尽量选取身边常见的，容易获取的。同时选取圆筒的材料时，应充分考虑密封性，要能够和选取的活塞紧密贴合；可以参考活塞式抽水机，让水从下面进，上面出来；制作阀门时要设计成只能向上开启的活动阀门。所有选取的材料还应考虑一定的耐用性。
三、制作简易活塞式抽水机
出示材料：一个用来装洗涤液的空瓶子，一根筷子，一块塑料片，一个玻璃球，一块橡皮膏，一根塑料管。
制作过程：
1．剪下瓶子的瓶底，瓶子上部作为抽水机的圆筒。把瓶底再略剪一小部分作为活塞，使瓶底的外径与瓶子的内径相吻合，如图1。

2．在瓶子的侧壁上打一个出水口，插上一段塑料管作为出水管，如图2。拔掉瓶盖上的小帽，把瓶口作为进水口。
3．在活塞上打两个孔A、B，中间的孔A用来固定筷子。用橡皮膏把塑料片的一边黏在活塞上，使塑料片能盖住孔B，作为一个阀门，如图3。
4．把玻璃球放到瓶子里作为另一个阀门。装上活塞，抽水机就组装好了，如图4。
四、展示交流
展示各小组制作的简易活塞式抽水机，分享各自的体验和收获。
开展小组讨论，从材料是否易得、组装的方便性、使用时的效果、耐用性等方面对简易活塞式抽水机进行评价，尝试对装置进行改进。
学生相互交流，总结经验并进行反思。
板书设计
第4节 跨学科实践：制作简易活塞式抽水机
一、明确任务
二、任务分解
三、制作简易活塞式抽水机
四、展示交流
教学反思
在教学过程中，学生对制作简易活塞式抽水机表现出了浓厚的兴趣和积极性，通过动手实践，学生更好地理解了大气压强的作用，提高了动手能力和解决实际问题的能力。小组合作的方式培养了学生的团队合作精神和沟通能力，同时也让学生学会了分享和交流制作经验。在制作过程中，部分学生遇到了一些问题，如材料选择不当、密封性不好等，教师需要及时给予指导和帮助，引导学生分析问题并解决问题。在教学中，可以进一步拓展学生的思维，引导学生思考如何将物理知识应用到更多的实际生活中，培养学生的创新意识和实践能力。