跨学科项目实践

　　《制作杆秤》

　　新乡市第十中学

　　物理组科学教育优秀课例展评

　　《制作杆秤》课程是一门结合科学原理和实践操作的综合性教学活动，旨在通过理论学习和动手制作，让学生深入理解杠杆原理及其应用。课程通过制作杆秤的活动，帮助学生理解杠杆的分类及其工作原理。杆秤的制作涉及到多学科知识，融合了物理、数学、历史等学科的知识，有助于学生更好地理解理论知识在实际中的应用，还能培养他们的综合能力和创新思维。

　　通过本课程，学生不仅能了解杆秤的定义、应用领域及基本原理，还能亲自动手制作杆秤，掌握其使用技巧。同时，课程还注重培养学生的动手实践能力、观察能力和分析能力，提升他们对科学知识的应用能力。

　　杆秤的跨学科整合涉及数学、物理、历史等多个学科领域的综合性实践。通过制作简易杆秤的项目实践，学生可以实际操作并体验杆秤的原理，从而深入理解杠杆原理在生活中的应用。在实践活动中，学生需要收集和分析数据，从数学的角度提炼出杆秤平衡中的数学关系，进而构建数学模型，实现数学与物理的融合。杆秤作为我国传统的度量工具，其历史发展蕴含丰富的文化内涵，通过研究杆秤的历史背景，学生可以了解传统文化和科学技术的发展。

　　课程活动实施过程

　　准备材料

　　1.木质秤杆：木材需经过阴干处理，以减少水分含量，提高稳定性和耐久性。也可以使用捞面长筷子、粗细均匀的长木棍

　　2.制作工具：包括锯、刨子、电钻、刻度尺、剪刀等制秤工具。

　　3.秤砣：石头、螺母等重物，重量可根据需要调整。

　　4.秤盘：蛋糕纸盘、盖子、小塑料筐等。

　　5.砝码：用于校准杆秤的准确性。砝码的质量应准确无误，以便在制作过程中调整秤砣的位置和质量。

　　6.其他辅助材料：如线绳、等，用于系秤盘、秤砣和提纽。

　　制作步骤

　　1.设计刨制秤杆：根据需要称量的质量范围，设计秤杆的长度和厚度。一般来说，秤杆越长，能够称量的物体质量越大。使用简单的手工工具（如刨子）将木料刨成圆滑的秤杆形状。注意保持秤杆的直度和光滑度。

　　2.制作秤砣：绳子的一端固定在石头或金属螺母上，绳子另一端系成圆环状，便于调节秤砣在秤杆上的位置。

　　3.制作秤盘：在圆形盘子或塑料小框边缘均匀扎3个孔，每个小孔穿过细线，细线一端固定在小孔上，另一端固定在秤杆上在秤杆上，确保称盘与秤杆连接牢固，不会在使用过程中脱落。

　　4.固定提纽：在秤杆上一端适当的位置，用工具刀切割出两个浅槽，一个用来系秤盘，另一个用来系提纽。固定秤盘的浅槽在最外侧。

　　5.校准刻度：

　　首先，需要准备一组已知质量的标准砝码，这些砝码的质量应该是精确的，并且涵盖杆秤的预期称量范围。

　　手拉提纽，不放任何被测物体，左右调节秤砣的位置，直到秤杆在水平位置保持平衡。这个时候，秤砣所在的位置即为0刻度线，用刀或笔在秤杆上做标记，这个位置将作为后续校准刻度的参考点。

　　接下来利用砝码对杆秤标刻度：拿一个5克的标准砝码，把它放在称盘里，移动秤砣在秤杆上的的位置，直至秤杆再次在水平位置达到平衡状态。这种情况下，秤砣所在的位置就是该砝码对应的刻度，在秤杆上标记出这个位置，并在其旁边写上相应的质量值（即砝码的质量）。重复上述标刻度的步骤，依次在称盘里放入10克、15克等质量间隔相等的砝码，在秤杆上标出对应刻度也就是所测物体的质量。使用不同质量的标准砝码重复上述过程，直到覆盖杆秤的所有预期称量范围。在相邻刻度线间进行五等分，以提高秤的精确度。

　　最后，检查所有接线处是否牢固，确保秤的稳定性和实用性。

　　杆秤作为中国传统计量工具之一，其制作和应用也体现了中国传统文化的魅力。通过学习和制作杆秤，学生可以参与到这一非物质文化遗产的传承中来，增强对中国传统文化的认同感和自豪感。

　　撰稿：李铮

　　编辑：徐微

　　审核：魏艳红