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校本课程||《中华传统文化与初中物理跨学科实践校本课程》第9节课 制作简易杆秤
一、课程基本信息
项目 | 内容 | 项目 | 内容 |
课程名称 | 中华传统文化与初中物理跨学科实践 | 课时序号 | 第9课时（总第9/16课时） |
课型 | 动手实践课（工程制作与检验） | 课时长度 | 40分钟 |
适用年级 | 八年级（课后服务/选修课） | 所属板块 | 板块五：简单机械（杠杆） |
课标依据 | 《义务教育物理课程标准（2022年版2025年修订）》 2.2.6（简单机械与杠杆平衡条件） 4.2.5（探究杠杆的平衡条件·学生必做实验） 4.1.1（用托盘天平测量物体的质量） 5.2.1（我国古代技术应用与工程实践） | 上承下接 | 上承：第8课时杆秤原理与《墨经》杠杆思想 下接：第10课时起农具中的简单机械（桔槔、踏碓） |
二、教学依据与设计理念
（一）设计依据
（二）设计理念
原理回到实物，让“平衡条件”被看见。 工程检验闭环，对标“做中学”。 允许失败，故障分析同样得高分。 诚信文化落在刻度上。
三、教学目标（核心素养导向）
素养维度 | 本课目标（可观察、可评价） |
物理观念 | 1. 能说出杆秤的组成部分（秤杆、提纽、秤盘、秤砣、定盘星）及其与杠杆五要素的对应关系； 2. 能解释“定盘星是空秤平衡时秤砣的悬挂点”以及“挂绳越远离提纽，能称的物体越重”的定性关系。 |
科学思维 | 1. 能基于杠杆平衡条件预测“在秤盘上换挂更重的物体后，秤砣应向哪个方向移动”，并用实验验证预测； 2. 能通过三组以上刻度数据的比较，归纳“相邻刻度间距大致相等”的经验规律，并意识到这与第8课时“刻度均匀”的说法相互印证。 |
科学探究 | 1. 能按“找定盘星→标定刻度→检验误差”的顺序规范完成制作； 2. 能用托盘天平和标准砝码测量自制杆秤的称量误差，如实记录数据（误差大的也照实记录）； 3. 能根据故障现象提出至少一种合理解释（如定盘星位置不准、秤砣松动）。 |
科学态度与责任 | 1. 在制作中如实标定、不迁就误差，体会“秤上没有大概”的严谨； 2. 通过十六星与“莫错定盘星”的文化研读，初步建立“计量即诚信”的责任意识； 3. 遵守剪刀与砝码使用安全规范，保持台面整洁。 |
四、教学重点与难点
类别 | 内容 | 突破策略 |
教学重点 | 按规范流程制作一把能用的简易杆秤：找准定盘星，标出均匀刻度，并用标准砝码检验称量效果。 | 任务单给出带插图的三步流程图；每组一个“工序检查清单”，完成一项勾一项。 |
教学难点 | 理解定盘星的意义：为什么空秤也要“调零”？为什么刻度从定盘星画起而不是从提纽正下方画起？ | 用类比搭建支架：电子秤开机先回零、体温计用前甩一甩——“任何测量工具都要先定零点”；再让学生演示“没找定盘星的秤称什么都不准”，制造认知冲突后讲解。 |
易错点 | ①把定盘星画在提纽正下方；②标刻度时秤杆没放平就画线；③只标一个刻度就推算其余，间距不准。 | 第③点恰好转化为教学资源：让“少标一组”的小组用实际挂重检验自己的推算，用数据教育代替说教。 |
五、教学准备
（一）小组器材（每组一套，共约12组）
器材 | 规格与数量 | 用途 | 备注 |
均匀木条（或竹筷、圆木棒） | 长约30 cm、截面约1 cm×1 cm，每组1根 | 秤杆 | 提前去毛刺；木条可在中心画一条基准线 |
细棉线 / 麻绳 | 每段约20 cm，每组3～4段 | 提纽、挂盘、秤砣吊绳 | 提纽线必须打死结，防滑动 |
纸杯 / 小塑料盘 | 每组1个 | 秤盘（挂载物端） | 杯口穿三孔吊线，保持水平 |
标准钩码 / 螺母 | 50 g规格钩码4～6枚；或拧成组的螺母 | 秤砣＋标定用标准质量 | 秤砣建议用单枚50 g钩码，方便移动 |
橡皮泥 | 每组一小块 | 微调配重，使空秤接近水平 | 贴在秤盘对侧，量要小 |
直尺、记号笔、彩色圆点贴纸 | 各1 | 量距、画刻度、贴“秤星” | 白或黄贴纸代表秤星，呼应“不可用黑星” |
剪刀 | 每组1把 | 剪线 | 课前重申安全使用规范 |
工序检查清单＋任务单 | 每组各1份 | 流程指引与数据记录 | 见附件 |
（二）教师演示与公共器材
（三）安全与组织
六、教学过程（40分钟）
环节一 复习回望与任务发布（4分钟）
教师活动 | 学生活动 | 设计意图 |
1. 出示实物老杆秤，请一名学生指认“本、标、重、权”四要素，全班齐答杠杆平衡条件。 2. 发布驱动任务：“上节课我们知道了杆秤为什么能称重。今天，每一组要亲手做一把不短斤少两的秤，并且当场接受天平的检验。” 3. 追问聚焦：怎样才算“称得准”？引导学生说出两个标准——零点准（定盘星）、刻度准。 4. 发放器材，宣布工序检查清单。 | 1. 指认杆秤各部件，齐答F₁L₁＝F₂L₂。 2. 讨论“称得准”的标准，初步形成“定零点→标刻度→做检验”的工序预期。 3. 清点器材，确认分工角色。 | 用实物唤起上一课时的原理记忆，把工程任务转化为可检验的两个技术指标（零点准、刻度准），让“做秤”从手工活动升级为有质量标准的工程任务。 |
环节二 方案研讨：定盘星是什么，为什么要先定零点（7分钟）
教师活动 | 学生活动 | 设计意图 |
1. 抛出问题链：①空秤（盘里什么都没有）挂上秤砣，秤杆会自己平衡吗？②如果不平衡，可以怎么办？③平衡的那一点，该不该在秤上做个记号？ 2. 讲评定盘星：空秤平衡时秤砣悬挂点就是定盘星——它是这把秤的“零点”。类比电子秤开机回零、体温计用前甩一甩。 3. 组织各组在任务单上写好制作顺序（参考顺序：装提纽与秤盘→调水平→移动秤砣找平衡→标记定盘星→挂标准砝码标刻度），教师巡视纠正明显不合理的顺序（如“先贴星再找平衡”）。 4. 强调安全规范后宣布开工。 | 1. 小组讨论问题链，预想“空秤不平衡怎么办”（移动秤砣位置/在盘对侧贴橡皮泥）。 2. 在任务单写下本组制作顺序并互检。 3. 明确组内分工与安全要点。 | 定盘星是本课核心概念。先用问题链让学生自己“发明”定盘星（空秤也要调平衡这一步），再用生活类比确认，使“先定零点”成为学生自己的方案而不是教师的指令。方案先于动手，也是探究式实践的基本规范。 |
环节三 实践一：装秤与寻找定盘星（10分钟）
教师活动 | 学生活动 | 设计意图 |
1. 巡视各组：检查提纽线是否打死结、纸杯三线是否等长、秤杆能否水平静置。 2. 预设指导语： · 若空秤怎么也调不平——提示“在秤盘对侧粘一小块橡皮泥微调，调完要记住：配重也是秤的一部分，不能再动”。 · 若秤砣移到头仍不平衡——检查提纽位置是否太靠边，允许重穿提纽。 3. 对先完成的小组发出进阶任务：试着把提纽往中间移一移再找一次定盘星，观察定盘星位置怎么变。 4. 提醒记录员在任务单记下定盘星位置（距提纽第几格）。 | 1. 按清单组装：穿提纽→挂秤盘→调水平（必要时用橡皮泥微调）。 2. 移动秤砣直到秤杆水平静置，在悬挂点贴第一颗“秤星”标记定盘星。 3. 记录定盘星位置；先完成的小组做进阶尝试。 4. 完成工序检查清单前两项。 | 在真实操作中暴露并解决组装层面的典型问题（滑动、不等长、调不平），落实“允许失败”：调不平不是事故，而是分析杠杆受力的机会。进阶任务（移提纽看定盘星）为学有余力的组提供定性探究空间，不涉及任何定量计算，守住不超纲底线。 |
环节四 实践二：标定刻度与检验（11分钟）
教师活动 | 学生活动 | 设计意图 |
1. 布置标定程序：①挂50 g钩码，移动秤砣到平衡，画一道刻度；②换挂100 g，再画一道；③挂150 g画第三道（钩码组合：50 g＋100 g）。 2. 关键提问：“观察你画出的三道刻度，相邻两道的间距有什么特点？不称重物，你能推测200 g的刻度画在哪里吗？” 3. 组织验证预测：让学生按推测位置先画第四道虚线，再实际挂200 g（100 g＋100 g）检验——预测对了把虚线描实，错了用红笔标出实际位置并记入任务单。 4. 请2～3组口头归纳：“刻度是均匀的”——回扣上一课时杆秤刻度均匀的说法，说明道理要到高中才学（力臂与重力成线性关系），今天先用数据“看到”它。 5. 提醒用白或黄贴纸给刻度贴“秤星”，说明古法“秤星不可用黑”的讲究（文化随做随讲，不占专门环节）。 | 1. 依次挂50 g、100 g、150 g标准砝码标定三道刻度，逐项勾选工序清单。 2. 观察间距，预测200 g刻度位置，先画虚线再实际挂码检验。 3. 归纳“相邻刻度间距大致相等”的经验规律。 4. 给秤杆贴上白/黄“秤星”，装饰秤杆（可邀美术老师指导）。 | 标定即探究：三道刻度是证据，预测—检验是论证，学生自己“看见”刻度均匀，而不是被告知。预测错了不扣分——错的地方恰恰写进了任务单的“误差与改进”栏。秤星颜色讲究让诚信文化落在学生亲手贴上的每一颗星上。 |
环节五 校验展示与故障诊断（5分钟）
教师活动 | 学生活动 | 设计意图 |
1. 各组轮流到讲台托盘天平处：任取一件100～150 g的物品（如文具袋、橡皮泥块），先用自制杆秤估读，再用天平称准，把两数之差记入任务单“检验记录”。 2. 出示教师预制的“故障秤”（定盘星画错位置），请学生集体诊断：这把秤会怎么不准？病根在哪？（呼应上一课时“做秤关键是选准定盘星”） 3. 投屏展示1～2组作品，点评时明确：误差稍大但能说出原因的小组，评价不打折。 | 1. 每组完成一次“估读—实测—记差”，如实填写检验记录。 2. 集体诊断故障秤，指出定盘星位置错误。 3. 观看投屏展示，互评；说出别组作品的一个优点、一处可改进。 | 用天平给作品“判卷”，完成制作—检验—反馈的工程闭环；故意保留的故障秤让“分析故障的作品同样得高分”落到实处，也为上一课时“定盘星是准绳”的文化表述提供了技术印证。 |
环节六 总结升华与分层作业（3分钟）
教师活动 | 学生活动 | 设计意图 |
1. 引用小结：宋朝朱熹写道“记取渊冰语，莫错定盘星”。今天你们亲手找到的那颗星，既是秤的零点，也是古人所说的做事准绳。 2. 回收驱动任务：请一名学生用一句话回答“怎样做一把不短斤少两的秤”。 3. 预告：下一板块我们将走向田间农具——桔槔、踏碓，看看杠杆原理怎样帮古人省力气。 4. 布置分层作业（见第八部分）。 | 1. 用一句话总结本课要领。 2. 记录作业要求，整理器材归位。 | 课末把技术要点（定零点）与价值观念（做事有准绳）合在一句话里收束，文化升华不另起炉灶；预告下节课保持课程线索连续。 |
七、板书设计
区域 | 内容 |
课题区 | 第9课时 制作简易杆秤——做一把“不短斤少两”的秤 |
原理区 | 杠杆平衡条件：F₁L₁＝F₂L₂ 杆秤：G物×L物＝G砣×L砣（提纽为支点） |
工序区（箭头流程） | 装秤（提纽·秤盘·秤砣）→ 调水平 → 找定盘星（空秤平衡点＝零点）→ 标刻度（50g/100g/150g）→ 预测并检验 → 天平校验 |
规律区 | 相邻刻度间距大致相等（刻度均匀）→ 挂绳离提纽越远，能称的物体越重 |
文化区（右侧副板书） | 秤锤曰“权”，秤杆曰“衡”——衡量；秤星白或黄，不用黑——心地明净 “记取渊冰语，莫错定盘星。”——朱熹 |