【新教材】教科版1.3跨学科实践：降落伞 学案 教学设计（表格式）

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1.3 跨学科实践：降落伞 教学设计
课题 1.3跨学科实践：降落伞 单元 第一章 走进实验室 学科 物理 年级 8
教材内容分析 本课题是教科版八年级下册第一章第三节的跨学科实践内容，围绕降落伞展开探究。通过对降落伞在空中飞行时间影响因素的探究，引导学生了解科学探究的基本要素，掌握长度、时间与面积测量的基本原理，学会应用 “控制变量法” 等科学研究方法，并能根据测量对象选择适当的仪器。同时，结合降落伞比赛等实践活动，提升学生的动手能力和合作探究精神，实现跨学科知识的融合与应用。
2022新课标要求 经历科学探究过程，认识科学探究的意义，体会控制变量法等科学方法的应用。会根据测量需要选择合适的测量工具，能正确测量长度、时间和面积等物理量。通过实践活动，培养提出问题、分析问题和解决问题的能力，发展科学探究能力。增强对科学的兴趣，培养实事求是的科学态度和合作精神。
学习目标与核心素养 物理观念了解降落伞的组成及工作原理，知道长度、时间和面积的测量在实际中的应用。科学思维学会运用控制变量法分析问题、解决问题，能对实验数据进行分析和归纳，得出合理的结论。科学探究经历提出问题、猜想与假设、设计实验、进行实验、收集证据、分析论证等科学探究环节，提升科学探究能力。科学态度与责任培养实事求是的科学态度，激发对科学探究的兴趣，增强合作与交流意识，认识科学技术在实际生活中的应用价值。
学情分析 八年级学生已经具备一定的观察能力和动手操作能力，在之前的学习中对科学探究有初步的了解，但对于控制变量法的具体应用还不够熟练。学生对降落伞等航空工具可能充满好奇，这有利于激发他们的探究兴趣。不过，在实验设计、数据记录与分析等方面可能存在不足，需要教师进行引导和指导。
重点 1. 科学探究的基本环节，特别是实验设计和数据分析。2. 控制变量法的理解和应用。3. 长度、时间和面积测量工具的正确选择与使用。
难点 1. 控制变量法在实验设计中的具体实施，确保实验的科学性和准确性。2. 对实验数据的分析与归纳，得出合理的实验结论。3. 不规则图形面积的测量方法及操作。
材料准备 不同伞绳长、不同面积、不同形状、不同材质的降落伞；刻度尺、皮卷尺；秒表或手表；天平；方格纸；钩码（10g）；各种纺织物、塑料膜（制作伞衣用）；伞绳；细线；小球等。
教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
导入新课 1. 展示跳伞运动员跳伞的图片或视频，引导学生观察跳伞运动员在空中飞行时间的差异。2. 提问：“为什么跳伞运动员在空中飞行的时间会有长短区别呢？降落伞在空中飞行的时间与什么因素有关呢？” 1. 观看图片或视频，观察并思考教师提出的问题。2. 自由发言，表达自己的初步想法。 通过生动的情境引入，激发学生的好奇心和探究欲望，自然引出本节课的探究主题。
讲授新课 一、认识降落伞1.介绍降落伞的定义：是一种使人或物从空中安全降落到地面的航空工具，广泛用于航空、航天和救援等领域。2.展示降落伞的结构图，讲解其主要组成部分：伞衣、伞绳和安全保障装置（悬挂物）。二、实验探究：影响降落伞飞行时间的因素1.提出问题：引导学生明确探究的问题—— 降落伞在空中飞行的时间与什么因素有关？2.猜想与假设：组织学生讨论，鼓励学生提出可能的影响因素，如伞衣的形状、面积、材质，伞绳长度，降落高度，总质量等，并记录下来。3.设计实验、制订方案（1）选择合适的仪器：讲解不同仪器的量程和分度值，指导学生根据测量需求选择合适的仪器，如用秒表计时、用刻度尺测绳长等。（2）正确使用仪器：强调仪器使用前的调零操作，若不能调零需记录初始读数进行修正；讲解不规则图形面积的测量方法 —— 方格法。（3）介绍实验的基本方法：控制变量法，即每次只改变一个因素，保持其他因素不变，观察该因素对降落伞飞行时间的影响。（4）指导学生设计记录数据的表格。4. 进行实验、收集证据：组织学生分组进行实验，按照设计的方案操作，准确记录实验数据。5. 得出结论、做出解释：引导学生对实验数据进行分析比较，如比较不同组数据，得出降落伞飞行时间与各因素的关系。三、降落伞比赛 1. 布置比赛任务：自制降落伞，悬挂物为 10g 钩码，伞面和伞绳总质量不超过 20g，从指定高度落下，飞行时间最长者胜。2. 组织学生展示、交流与评论：各小组介绍设计思路、展示作品，测量飞行时间，由评委小组综合评价。 认真聆听教师对降落伞的介绍，观察结构图，了解其组成部分。明确探究问题。积极参与讨论，提出自己的猜想与假设。学习选择和正确使用仪器的方法，理解控制变量法，分组设计数据记录表格。分组进行实验，分工合作，准确操作仪器，记录实验数据。分析实验数据，小组讨论后得出结论，并在班级内交流。分组合作自制降落伞，按照比赛要求进行准备。积极参与展示、交流与评论活动，学习其他小组的优点。 认识降落伞帮助学生了解降落伞的基本知识，为后续探究奠定基础。实验探究：影响降落伞飞行时间的因素让学生经历完整的科学探究过程，掌握科学探究的方法和技能，理解控制变量法的应用，提升数据分析能力。降落伞比赛通过实践活动，巩固所学知识，提升动手能力、合作能力和创新能力，增强对科学探究的兴趣。
2.周末,小明和妈妈在早餐店吃饭,吃完饭后,小明感觉腹痛。小明吃的早餐是“油条、鸡蛋、豆腐脑”,妈妈吃的早餐是“油条、鸡蛋、胡辣汤”。小明认为腹痛是由豆腐脑引起的,下列说法错误的是( )A.小明认为腹痛是由豆腐脑引起的,属于科学探究的“猜想环节”B.小明用到的方法是“控制变量法”C.小明腹痛一定是由豆腐脑引起的D.为了确定腹痛是由豆腐脑引起的,需要对豆腐脑的质量进行检测3.小德学习完测量不规则形状的面积后,在家中用方格纸测量树叶的面积,但先要测量小方格的面积,需要用 (填测量工具)间接测量,测得方格纸上一小格的面积为0.5 cm2,则树叶的面积约为 cm2。
课堂小结
板书 1.3 跨学科实践：降落伞一、降落伞的组成：伞衣、伞绳、悬挂物二、实验探究：影响降落伞飞行时间的因素1. 提出问题2. 猜想与假设：形状、面积、材质、伞绳长、高度、总质量等3. 设计实验：控制变量法、选择仪器、设计表格4. 进行实验、收集证据5. 结论：与面积、总质量、高度有关；与形状、伞绳长无关三、降落伞比赛
课外拓展/课外阅读内容 引导学生主动查阅相关资料，深入探索并全面了解降落伞在航空、航天领域中除常规用途之外的其他多样化应用。例如，降落伞在航天器回收、航空应急救援以及高空科学实验设备的安全着陆等方面所发挥的重要作用。同时，鼓励学生阅读一些关于科学家们如何开展科学探究的真实故事，仔细体会这些科学家在面对未知领域时所展现出的好奇心、毅力和创新精神，从而学习他们严谨求实的科学态度、勇于探索的实践精神以及不畏困难的坚定意志，为自身的学习和成长树立榜样。
特色资源分析和技术手段说明 特色资源方面，包含有跳伞运动员进行跳伞活动时的精彩图片以及动态视频资料，这些资料能够从视觉上直观地展现跳伞运动的魅力与过程。同时，还涵盖了各种各样不同类型降落伞的实物或者精致模型，这些实物与模型能让学生近距离观察和了解降落伞的构造细节。另外，还有方格纸这类基础但实用的工具，它在相关教学或者实验的数据记录、图形绘制等方面有着不可替代的作用。在技术手段上，借助多媒体设备来全方位展示那些精心挑选的图片和精彩视频。通过多媒体的强大功能，将原本可能枯燥抽象的教学内容变得生动形象起来，让学生们仿佛身临其境般感受到跳伞运动的惊险刺激以及降落伞打开时的壮观景象，极大地提升了教学内容的吸引力和易懂性。而在实验操作环节中，教师要细致耐心地指导学生们正确使用诸如秒表、刻度尺等基础却又关键的实验仪器。只有确保学生们能够准确无误地使用这些仪器，才能保障整个实验过程中所收集到的数据具备高度的准确性，从而为后续的分析、得出正确结论奠定坚实可靠的基础。
教学反思 本节课通过探究活动和实践比赛，激发了学生的学习兴趣，大部分学生能积极参与到课堂中，经历科学探究的过程。在控制变量法的应用方面，部分学生理解不够透彻，在实验设计中出现漏洞，需要在今后的教学中加强引导和练习。课堂练习的设计能较好地检验学生的学习效果，但可以增加一些开放性问题，培养学生的创新思维。降落伞比赛环节，学生参与热情高，但在时间控制上可以更合理，确保活动有序进行。
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