實(shí)踐調(diào)研我國(guó)造船與航海方面的成就（教學(xué)設(shè)計(jì)）-2024-2025學(xué)年滬科版物理八年級(jí)下冊(cè)科目授課時(shí)間節(jié)次--年—月—日（星期——）第—節(jié)指導(dǎo)教師授課班級(jí)、授課課時(shí)授課題目（包括教材及章節(jié)名稱）實(shí)踐調(diào)研我國(guó)造船與航海方面的成就（教學(xué)設(shè)計(jì)）-2024-2025學(xué)年滬科版物理八年級(jí)下冊(cè)課程基本信息1.課程名稱：實(shí)踐調(diào)研我國(guó)造船與航海方面的成就

2.教學(xué)年級(jí)和班級(jí)：八年級(jí)（1）班

3.授課時(shí)間：2024年11月5日上午第二節(jié)課

4.教學(xué)時(shí)數(shù)：1課時(shí)核心素養(yǎng)目標(biāo)1.培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究精神，通過(guò)實(shí)踐調(diào)研活動(dòng)，提升學(xué)生觀察、分析、解決問(wèn)題的能力。

2.增強(qiáng)學(xué)生的歷史責(zé)任感，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到我國(guó)造船與航海成就的歷史意義和時(shí)代價(jià)值。

3.培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)，通過(guò)小組合作完成調(diào)研任務(wù)，提高學(xué)生的溝通與協(xié)作能力。

4.培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維，鼓勵(lì)學(xué)生在調(diào)研過(guò)程中提出新觀點(diǎn)、新想法，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新潛能。教學(xué)難點(diǎn)與重點(diǎn)1.教學(xué)重點(diǎn)

①讓學(xué)生深入了解我國(guó)造船與航海的歷史發(fā)展脈絡(luò)，特別是關(guān)鍵時(shí)期的技術(shù)突破和創(chuàng)新。

②引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)實(shí)地調(diào)研，學(xué)會(huì)運(yùn)用物理知識(shí)解釋船舶設(shè)計(jì)中的科學(xué)原理，如浮力、流體力學(xué)等。

③培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用科學(xué)方法進(jìn)行數(shù)據(jù)收集、分析的能力，以及撰寫調(diào)研報(bào)告的技能。

2.教學(xué)難點(diǎn)

①如何激發(fā)學(xué)生對(duì)我國(guó)造船與航海歷史的興趣，使之與物理學(xué)科知識(shí)相結(jié)合，形成有效的教學(xué)互動(dòng)。

②在有限的課時(shí)內(nèi)，如何引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行深入的實(shí)踐調(diào)研，確保調(diào)研活動(dòng)的有效性和成果的質(zhì)量。

③如何幫助學(xué)生克服在調(diào)研過(guò)程中可能遇到的困難，如信息收集不全、數(shù)據(jù)分析不準(zhǔn)確等問(wèn)題，確保學(xué)生能夠獲得真實(shí)的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。

④如何在調(diào)研報(bào)告中體現(xiàn)物理學(xué)科的特點(diǎn)，使學(xué)生在撰寫報(bào)告時(shí)能夠運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，展示調(diào)研成果的科學(xué)性和邏輯性。教學(xué)方法與手段教學(xué)方法：

1.講授法：系統(tǒng)介紹我國(guó)造船與航海的歷史背景和科學(xué)原理，幫助學(xué)生建立知識(shí)框架。

2.討論法：組織學(xué)生圍繞特定問(wèn)題進(jìn)行討論，激發(fā)學(xué)生的思維，培養(yǎng)批判性思維和表達(dá)能力。

3.實(shí)驗(yàn)法：通過(guò)模擬實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生親身體驗(yàn)船舶設(shè)計(jì)中的物理原理，增強(qiáng)實(shí)踐操作能力。

教學(xué)手段：

1.多媒體展示：利用PPT展示我國(guó)造船與航海的歷史圖片和視頻，增強(qiáng)教學(xué)的直觀性和趣味性。

2.網(wǎng)絡(luò)資源：引導(dǎo)學(xué)生利用網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行拓展學(xué)習(xí)，如在線查閱相關(guān)歷史資料和科學(xué)報(bào)告。

3.教學(xué)軟件：使用物理教學(xué)軟件，模擬船舶設(shè)計(jì)和航海實(shí)驗(yàn)，提高學(xué)生的動(dòng)手能力和創(chuàng)新意識(shí)。教學(xué)實(shí)施過(guò)程1.課前自主探索

教師活動(dòng)：

發(fā)布預(yù)習(xí)任務(wù)：通過(guò)在線平臺(tái)或班級(jí)微信群，發(fā)布預(yù)習(xí)資料（如PPT、視頻、文檔等），明確預(yù)習(xí)目標(biāo)和要求。例如，要求學(xué)生預(yù)習(xí)我國(guó)古代造船技術(shù)的特點(diǎn)和發(fā)展歷程。

設(shè)計(jì)預(yù)習(xí)問(wèn)題：圍繞“我國(guó)古代造船技術(shù)的科學(xué)原理”課題，設(shè)計(jì)一系列具有啟發(fā)性和探究性的問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生自主思考。如：“古代船只在哪些方面體現(xiàn)了物理原理的應(yīng)用？”

監(jiān)控預(yù)習(xí)進(jìn)度：利用平臺(tái)功能或?qū)W生反饋，監(jiān)控學(xué)生的預(yù)習(xí)進(jìn)度，確保預(yù)習(xí)效果。例如，通過(guò)在線測(cè)試或課堂提問(wèn)了解學(xué)生的預(yù)習(xí)情況。

學(xué)生活動(dòng)：

自主閱讀預(yù)習(xí)資料：按照預(yù)習(xí)要求，自主閱讀預(yù)習(xí)資料，理解我國(guó)古代造船技術(shù)的特點(diǎn)和發(fā)展歷程。

思考預(yù)習(xí)問(wèn)題：針對(duì)預(yù)習(xí)問(wèn)題，進(jìn)行獨(dú)立思考，記錄自己的理解和疑問(wèn)。例如，學(xué)生可能會(huì)提出關(guān)于古代船體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的問(wèn)題。

提交預(yù)習(xí)成果：將預(yù)習(xí)成果（如筆記、思維導(dǎo)圖、問(wèn)題等）提交至平臺(tái)或老師處。例如，學(xué)生可以制作思維導(dǎo)圖展示對(duì)古代造船技術(shù)的理解。

2.課中強(qiáng)化技能

教師活動(dòng)：

導(dǎo)入新課：通過(guò)展示古代船舶模型或視頻，引出“我國(guó)古代造船與航海成就”課題，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

講解知識(shí)點(diǎn)：詳細(xì)講解古代船只在設(shè)計(jì)上如何運(yùn)用浮力、穩(wěn)定性等物理原理，結(jié)合實(shí)例幫助學(xué)生理解。例如，講解古代船底龍骨的設(shè)計(jì)原理。

組織課堂活動(dòng)：設(shè)計(jì)小組討論，讓學(xué)生分析古代船舶的設(shè)計(jì)特點(diǎn)，并嘗試設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的船舶模型。例如，小組討論古代船舶如何應(yīng)對(duì)風(fēng)浪。

解答疑問(wèn)：針對(duì)學(xué)生在學(xué)習(xí)中產(chǎn)生的疑問(wèn)，進(jìn)行及時(shí)解答和指導(dǎo)。例如，解答學(xué)生關(guān)于古代船舶材料選擇的問(wèn)題。

學(xué)生活動(dòng)：

聽講并思考：認(rèn)真聽講，積極思考老師提出的問(wèn)題。

參與課堂活動(dòng)：積極參與小組討論，體驗(yàn)古代船舶設(shè)計(jì)的科學(xué)原理。

提問(wèn)與討論：針對(duì)不懂的問(wèn)題或新的想法，勇敢提問(wèn)并參與討論。

3.課后拓展應(yīng)用

教師活動(dòng)：

布置作業(yè)：布置設(shè)計(jì)一個(gè)具有古代特色的船舶模型的任務(wù)，鞏固學(xué)生在課堂上學(xué)到的知識(shí)。

提供拓展資源：提供與古代造船技術(shù)相關(guān)的書籍、網(wǎng)站、視頻等，供學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)。

反饋?zhàn)鳂I(yè)情況：及時(shí)批改作業(yè)，給予學(xué)生反饋和指導(dǎo)，如指出設(shè)計(jì)中的物理原理應(yīng)用是否合理。

學(xué)生活動(dòng)：

完成作業(yè)：認(rèn)真完成設(shè)計(jì)任務(wù)，鞏固學(xué)習(xí)效果。

拓展學(xué)習(xí)：利用老師提供的資源，進(jìn)行進(jìn)一步的學(xué)習(xí)和思考，如研究古代船舶的航海技術(shù)。

反思總結(jié)：對(duì)自己的設(shè)計(jì)過(guò)程和成果進(jìn)行反思和總結(jié)，提出改進(jìn)建議。例如，學(xué)生可能會(huì)反思船舶模型在實(shí)際航行中的可行性。拓展與延伸1.提供與本節(jié)課內(nèi)容相關(guān)的拓展閱讀材料

《中國(guó)古代造船技術(shù)史》

作者：張曉剛

出版社：中國(guó)船舶工業(yè)出版社

簡(jiǎn)介：本書詳細(xì)介紹了中國(guó)古代造船技術(shù)的發(fā)展歷程，包括船體結(jié)構(gòu)、材料選擇、航海技術(shù)等方面的內(nèi)容，是了解中國(guó)古代造船技術(shù)的重要參考資料。

《船舶工程原理》

作者：劉永強(qiáng)

出版社：科學(xué)出版社

簡(jiǎn)介：本書系統(tǒng)介紹了船舶工程的基本原理，包括船體結(jié)構(gòu)、船舶性能、船舶設(shè)計(jì)等方面的知識(shí)，有助于學(xué)生深入理解船舶設(shè)計(jì)中的科學(xué)原理。

《航海技術(shù)》

作者：李明

出版社：人民交通出版社

簡(jiǎn)介：本書介紹了航海技術(shù)的基本知識(shí)，包括航海儀器、航海圖、航海規(guī)則等，適合對(duì)航海歷史感興趣的學(xué)生閱讀。

《中國(guó)航海史》

作者：王曉明

出版社：上海人民出版社

簡(jiǎn)介：本書以歷史為線索，講述了中國(guó)航海的發(fā)展歷程，包括古代航海家的故事、航海技術(shù)的創(chuàng)新等，有助于學(xué)生了解中國(guó)航海的歷史背景。

《海洋工程》

作者：趙志剛

出版社：化學(xué)工業(yè)出版社

簡(jiǎn)介：本書介紹了海洋工程的基本知識(shí)，包括海洋資源開發(fā)、海洋環(huán)境保護(hù)等，適合對(duì)海洋工程感興趣的學(xué)生閱讀。

2.鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行課后自主學(xué)習(xí)和探究

（1）學(xué)生可以結(jié)合本節(jié)課所學(xué)的古代造船技術(shù)，自主設(shè)計(jì)并制作一個(gè)簡(jiǎn)易的船舶模型，通過(guò)實(shí)際操作來(lái)加深對(duì)物理原理的理解。

（2）鼓勵(lì)學(xué)生查閱相關(guān)資料，了解中國(guó)古代航海家的故事，撰寫一篇關(guān)于中國(guó)古代航海家的研究報(bào)告。

（3）組織學(xué)生參觀當(dāng)?shù)氐拇安┪镳^或造船廠，實(shí)地了解現(xiàn)代船舶設(shè)計(jì)制造的過(guò)程，對(duì)比古代和現(xiàn)代造船技術(shù)的差異。

（4）引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注海洋環(huán)境保護(hù)和海洋資源開發(fā)的相關(guān)問(wèn)題，思考如何利用所學(xué)知識(shí)為海洋事業(yè)貢獻(xiàn)力量。

（5）開展小組討論，讓學(xué)生就古代造船技術(shù)在不同歷史時(shí)期的特點(diǎn)和影響進(jìn)行深入分析。

（6）結(jié)合本節(jié)課所學(xué)內(nèi)容，撰寫一篇關(guān)于中國(guó)古代造船與航海成就的科普文章，提高學(xué)生的寫作能力和科學(xué)素養(yǎng)。典型例題講解1.例題：一艘木制古船在靜水中以2米/秒的速度勻速前進(jìn)，船頭向右，船尾向左。若水流速度為1米/秒，水流方向與船頭方向成60°角，求古船相對(duì)于岸邊的速度和方向。

解答：首先，我們將船的速度分解為水平方向和垂直方向。水平方向的速度為船的速度與水流速度的合成，即：

\(v_{水平}=v_{船}\cos(60°)+v_{水}\sin(60°)\)

\(v_{水平}=2\times\frac{1}{2}+1\times\frac{\sqrt{3}}{2}\)

\(v_{水平}=1+\frac{\sqrt{3}}{2}\)

\(v_{水平}≈1+0.866\)

\(v_{水平}≈1.866\)米/秒

垂直方向的速度為船的速度與水流速度的合成，即：

\(v_{垂直}=v_{船}\sin(60°)-v_{水}\cos(60°)\)

\(v_{垂直}=2\times\frac{\sqrt{3}}{2}-1\times\frac{1}{2}\)

\(v_{垂直}=\sqrt{3}-0.5\)

\(v_{垂直}≈1.732-0.5\)

\(v_{垂直}≈1.232\)米/秒

接下來(lái)，我們使用勾股定理計(jì)算古船相對(duì)于岸邊的速度：

\(v_{總}(cāng)=\sqrt{v_{水平}^2+v_{垂直}^2}\)

\(v_{總}(cāng)=\sqrt{(1.866)^2+(1.232)^2}\)

\(v_{總}(cāng)≈\sqrt{3.464+1.502}\)

\(v_{總}(cāng)≈\sqrt{4.966}\)

\(v_{總}(cāng)≈2.24\)米/秒

方向可以通過(guò)反正切函數(shù)計(jì)算得出：

\(\theta=\arctan\left(\frac{v_{垂直}}{v_{水平}}\right)\)

\(\theta=\arctan\left(\frac{1.232}{1.866}\right)\)

\(\theta≈\arctan(0.657)\)

\(\theta≈33.7°\)

因此，古船相對(duì)于岸邊的速度約為2.24米/秒，方向與船頭方向成33.7°角。

2.例題：一艘古代帆船在靜水中以4米/秒的速度向東行駛，若船帆受到的風(fēng)力使其向東北方向產(chǎn)生一個(gè)恒定的加速度，加速度大小為0.5米/秒2，求帆船在風(fēng)力作用下的速度和方向。

解答：由于帆船受到的風(fēng)力使其向東北方向產(chǎn)生加速度，我們可以將加速度分解為東西方向和南北方向。由于加速度是恒定的，我們可以使用以下公式計(jì)算帆船在風(fēng)力作用下的速度和方向：

\(a_{東西}=a\cos(45°)\)

\(a_{東西}=0.5\times\frac{\sqrt{2}}{2}\)

\(a_{東西}=0.3536\)米/秒2

\(a_{南北}=a\sin(45°)\)

\(a_{南北}=0.5\times\frac{\sqrt{2}}{2}\)

\(a_{南北}=0.3536\)米/秒2

使用勻加速直線運(yùn)動(dòng)公式計(jì)算帆船在風(fēng)力作用下的速度：

\(v_{東西}=a_{東西}\timest\)

\(v_{東西}=0.3536\timest\)

\(v_{南北}=a_{南北}\timest\)

\(v_{南北}=0.3536\timest\)

由于帆船初始速度向東，因此：

\(v_{總}(cāng)=\sqrt{v_{東西}^2+v_{南北}^2}\)

\(v_{總}(cāng)=\sqrt{(0.3536\timest)^2+(0.3536\timest)^2}\)

\(v_{總}(cāng)=\sqrt{2\times(0.3536\timest)^2}\)

\(v_{總}(cāng)=0.3536\timest\sqrt{2}\)

方向可以通過(guò)反正切函數(shù)計(jì)算得出：

\(\theta=\arctan\left(\frac{v_{南北}}{v_{東西}}\right)\)

\(\theta=\arctan\left(\frac{0.3536\timest}{0.3536\timest}\right)\)

\(\theta=\arctan(1)\)

\(\theta=45°\)

因此，帆船在風(fēng)力作用下的速度為\(0.3536\timest\sqrt{2}\)米/秒，方向與初始速度成45°角。

3.例題：一艘古代戰(zhàn)船在靜水中以5米/秒的速度向北行駛，若船受到水流的作用，使其向西北方向產(chǎn)生一個(gè)恒定的減速度，減速度大小為1米/秒2，求戰(zhàn)船在減速度作用下的速度和方向。

解答：與例題2類似，我們將減速度分解為東西方向和南北方向，然后使用勻減速直線運(yùn)動(dòng)公式計(jì)算戰(zhàn)船在減速度作用下的速度和方向。

\(a_{東西}=a\cos(45°)\)

\(a_{東西}=1\times\frac{\sqrt{2}}{2}\)

\(a_{東西}=0.707\)米/秒2

\(a_{南北}=a\sin(45°)\)

\(a_{南北}=1\times\frac{\sqrt{2}}{2}\)

\(a_{南北}=0.707\)米/秒2

使用勻減速直線運(yùn)動(dòng)公式計(jì)算戰(zhàn)船在減速度作用下的速度：

\(v_{東西}=v_{初始}-a_{東西}\timest\)

\(v_{東西}=5-0.707\timest\)

\(v_{南北}=v_{初始}-a_{南北}\timest\)

\(v_{南北}=5-0.707\timest\)

方向可以通過(guò)反正切函數(shù)計(jì)算得出：

\(\theta=\arctan\left(\frac{v_{南北}}{v_{東西}}\right)\)

\(\theta=\arctan\left(\frac{5-0.707\timest}{5-0.707\timest}\right)\)

\(\theta=\arctan(1)\)

\(\theta=45°\)

因此，戰(zhàn)船在減速度作用下的速度為\(5-0.707\timest\)米/秒，方向與初始速度成45°角。

4.例題：一艘古代漁船在靜水中以3米/秒的速度向西行駛，若船受到的風(fēng)力使其向西南方向產(chǎn)生一個(gè)恒定的加速度，加速度大小為0.3米/秒2，求漁船在風(fēng)力作用下的速度和方向。

解答：使用與例題1類似的方法，我們將加速度分解為東西方向和南北方向，然后使用勻加速直線運(yùn)動(dòng)公式計(jì)算漁船在風(fēng)力作用下的速度和方向。

\(a_{東西}=a\cos(45°)\)

\(a_{東西}=0.3\times\frac{\sqrt{2}}{2}\)

\(a_{東西}=0.212\)米/秒2

\(a_{南北}=a\sin(45°)\)

\(a_{南北}=0.3\times\frac{\sqrt{2}}{2}\)

\(a_{南北}=0.212\)米/秒2

使用勻加速直線運(yùn)動(dòng)公式計(jì)算漁船在風(fēng)力作用下的速度：

\(v_{東西}=v_{初始}+a_{東西}\timest\)

\(v_{東西}=3+0.212\timest\)

\(v_{南北}=v_{初始}+a_{南北}\timest\)

\(v_{南北}=3+0.212\timest\)

方向可以通過(guò)反正切函數(shù)計(jì)算得出：

\(\theta=\arctan\left(\frac{v_{南北}}{v_{東西}}\right)\)

\(\theta=\arctan\left(\frac{3+0.212\timest}{3+0.212\timest}\right)\)

\(\theta=\arctan(1)\)

\(\theta=45°\)

因此，漁船在風(fēng)力作用下的速度為\(3+0.212\timest\)米/秒，方向與初始速度成45°角。

5.例題：一艘古代運(yùn)輸船在靜水中以4米/秒的速度向南行駛，若船受到水流的作用，使其向東南方向產(chǎn)生一個(gè)恒定的減速度，減速度大小為0.4米/秒2，求運(yùn)輸船在減速度作用下的速度和方向。

解答：使用與例題3類似的方法，我們將減速度分解為東西方向和南北方向，然后使用勻減速直線運(yùn)動(dòng)公式計(jì)算運(yùn)輸船在減速度作用下的速度和方向。

\(a_{東西}=a\cos(45°)\)

\(a_{東西}=0.4\times\frac{\sqrt{2}}{2}\)

\(a_{東西}=0.283\)米/秒2

\(a_{南北}=a\sin(45°)\)

\(a_{南北}=0.4\times\frac{\sqrt{2}}{2}\)

\(a_{南北}=0.283\)米/秒2

使用勻減速直線運(yùn)動(dòng)公式計(jì)算運(yùn)輸船在減速度作用下的速度：

\(v_{東西}=v_{初始}-a_{東西}\timest\)

\(v_{東西}=4-0.283\timest\)

\(v_{南北}=v_{初始}-a_{南北}\timest\)

\(v_{南北}=4-0.283\timest\)

方向可以通過(guò)反正切函數(shù)計(jì)算得出：

\(\theta=\arctan\left(\frac{v_{南北}}{v_{東西}}\right)\)

\(\theta=\arctan\left(\frac{4-0.283\timest}{4-0.283\timest}\right)\)

\(\theta=\arctan(1)\)

\(\theta=45°\)

因此，運(yùn)輸船在減速度作用下的速度為\(4-0.283\timest\)米/秒，方向與初始速度成45°角。課堂小結(jié)，當(dāng)堂檢測(cè)課堂小結(jié)：

在本節(jié)課中，我們共同探討了我國(guó)造船與航海方面的成就，重點(diǎn)學(xué)習(xí)了以下內(nèi)容：

1.我國(guó)古代造船技術(shù)的發(fā)展歷程，包括船體結(jié)構(gòu)、材料選擇、航海技術(shù)等方面的特點(diǎn)。

2.古代船舶設(shè)計(jì)中的物理原理，如浮力、穩(wěn)定性、流體力學(xué)等。

3.我國(guó)古代航海家的故事和成就，以及他們?cè)诤胶＜夹g(shù)上的創(chuàng)新。

-古代造船技術(shù)的發(fā)展體現(xiàn)了我國(guó)古代人民的智慧和創(chuàng)造力。

-物理原理在古代船舶設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，展示了古代航海技術(shù)的科學(xué)性。

-古代航海家的故事和成就，激勵(lì)我們學(xué)習(xí)他們的精神，勇于探索未知領(lǐng)域。

當(dāng)堂檢測(cè)：

1.請(qǐng)簡(jiǎn)要描述古代船只在設(shè)計(jì)上如何利用浮力原理？

答案：古代船只在設(shè)計(jì)上通過(guò)船體形狀和材料的選擇，使船體能夠浮在水面上，利用水的浮力來(lái)承載船體和貨物。

2.古代船舶在航行中如何保持穩(wěn)定性？

答案：古代船舶通過(guò)船體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，如船底龍骨、船舷寬度等，以及調(diào)整船帆和船舵的位置，來(lái)保持航行的穩(wěn)定性。

3.請(qǐng)舉例說(shuō)明古代航海家在航海技術(shù)上的創(chuàng)新。

答案：古代航海家如鄭和，他們通過(guò)改進(jìn)航海工具，如羅盤、航海圖等，提高了航海的準(zhǔn)確性和安全性。

4.古代船舶在材料選擇上有哪些特點(diǎn)？

答案：古代船舶在材料選擇上注重耐用性和防水性，如使用木材、竹子等天然材料，以及采用特殊的防水工藝。

5.請(qǐng)簡(jiǎn)述古代船舶在流體力學(xué)中的應(yīng)用。

答案：古代船舶在流體力學(xué)中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在船體形狀的設(shè)計(jì)上，如船體底部呈流線型，減少航行時(shí)的水阻力。板書設(shè)計(jì)