初中物理《浮力》教学设计及计划反思

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《浮力》教学设计
山东威海新都中学　杨龙飞
　　一、教学设计理念



　　随着知识经济时代的到来，社会需要的是具有创新和实践能力的人才，这就要求我们不仅仅要“学习物理”，更重要的是要“探究物理”。在“探究”中提出物理问题，在“探究”中经历并体验科学探索的历程，在“探究”中将物理学习跟生活紧密地联系起来，在“探究”中将物理学习最终归于生活。因此在课堂教学中，注重将科学探究的要素淋漓尽致的体现出来，使学生在探究中敢于质疑、勇于辩论，在充分交流中比较、筛选出最佳的实验方案。而当学生遇到困难时，教师的指导作用突显出来，从而使师生互动不再停留在形式上，而具有实质意义。这样一堂鲜活的课上完后，学生收获的不只是知识，还收获了研究问题的方法，从而使学生的科学素养得到培养、提高。因此本节课的主要内容是让学生知道浸在（漂浮、悬浮、下沉）液体中的物体，都受到液体对它施加的竖直向上的浮力，知道如何计算浮力的大小，知道阿基米德原理。



　　二、教学目标



　　知识与技能目标：



　　1．认识浮力并知道浮力的方向。



　　2．知道阿基米德原理。



　　过程与方法目标：



　　1．通过实验探究认识浮力。



　　2．经历探究“浮力大小等于什么”的过程。



　　情感、态度与价值观目标：



　　1．培养学生严谨的科学态度和协作精神。



　　2．学习阿基米德善于观察思考的精神。



　　三、教学重点和难点



　　教学重点：



　　1．通过实验探究认识浮力及其方向，会测量物体所受浮力的大小。



　　2．阿基米德原理。



　　教学难点：探究“浮力的大小等于什么”的过程。



　　四、实验器材



　　演示实验器材：铁架台、重垂线、鸡蛋、食盐水、乒乓球、大烧杯、红毛线、水桶、水盆，准备一组与学生所用完全相同的实验器材（便于学生上讲台演示实验方案）。



　　学生实验器材：橡皮泥、小石块、小木块、铁钉、乒乓球、烧杯（100ml）、弹簧测力计、溢水杯、小桶、空易拉罐、水槽、细线。



　　五、教学过程



　　1．引入新课



　　课件展示生活中有关浮力的事例：漂浮在水面的轮船、木块、水鸭子、人，浸没在水中的潜水艇等。



　　引导学生提出问题：事例中的轮船、人等为什么会浮在水面上？



　　小组合作学习，尝试分析这些现象的原因。



　　通过讨论交流使学生认识到：这些现象与浮力有关；不仅浸在液体中的物体会受到浮力，而且浸在气体中的物体也会受到气体对它的浮力。然后让学生列举生活中的浮力现象，想了解哪些有关浮力的知识，从而发散学生的思维，引出本节课的课题。



　　2．新课教学



　　模块一：感知浮力的存在，建立浮力的概念



　　让学生将石块﹑铁钉﹑木块﹑乒乓球放入盛水的烧杯中，观察实验现象，发现木块﹑乒乓球漂浮在水面上，而石块﹑铁钉却沉入烧杯的底部。



　　第一环节：感知漂浮在水面上的物体受浮力。



　　引导学生分析漂浮在水面的木块或乒乓球的受力情况，寻找物体能漂浮在水面上的原因，尝试运用平衡力的知识解释现象，进而得出：漂浮在水中的物体受到竖直向上的浮力。



　　第二环节：感知在水中悬浮的物体受浮力。



　　演示实验：把鸡蛋放入配制好的盐水中，观察实验现象，发现鸡蛋悬浮在盐水中。



　　引导学生分析悬浮在盐水中的鸡蛋的受力情况，最终得出：悬浮在水中的物体受到竖直向上的浮力。



　　第三环节：探究──在水中下沉的物体是否受浮力



　　（1）提出问题



　　通过观察实验现象发现石块、铁钉沉入烧杯的底部，提出问题：“在水中下沉的物体也受浮力吗？”



　　（2）猜想和假设



　　学生以小组为单位讨论“在水中下沉的物体是否受到水对它的浮力？”，然后交流展示小组讨论的结果，说明提出的猜想及其依据。

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　（3）设计实验

　　小组合作完成探究实验方案，并进行交流展示。

　　教师与学生共同研讨评估各实验方案，并确定出最佳实验方案。

　　实验器材：烧杯、水、弹簧测力计、石块、细线。

　　（4）进行实验

　　学生小组合作完成探究实验，有困难的学生可参考屏幕上的友情提示（包括实验的具体操作步骤和注意事项）。

　　（5）收集信息、分析归纳

　　各实验小组交流实验现象，分析石块的受力情况，运用平衡力的知识来确定浮力的存在。

　　实验结论：在水中下沉的物体也受到竖直向上的浮力。

　　综合以上三个环节：浸在（漂浮、悬浮、下沉）液体里的物体，受到液体对它施加的竖直向上的浮力。

　　浮力的方向：

　　前三个环节中，学生通过对物体进行受力分析，已经明确了浮力的方向是竖直向上的。另外也可以利用下面的演示实验使学生进一步理解“竖直向上”的含义。

　　利用实物投影展示：用一段较粗的红毛线，将其两端分别固定在乒乓球和大烧杯的底部，将水注入大烧杯，直到将乒乓球浸没，观察红毛线被拉直的方向。将大烧杯的一端垫高，观察红毛线被拉直的方向，并与重垂线的方向相比较。此实验说明浮力的方向总是竖直向上。

　　模块二：探究──浮力的大小等于什么，建立阿基米德原理

　　第一环节：提出问题

　　浮力的大小等于什么？

　　第二环节：科学猜想

　　（1）小实验

　　①造“船”比赛：用大小相同的橡皮泥造一个船，用小铁钉当“货物”，看谁的小船装载的“货物”最多。

　　通过造“船”比赛，学生可能形成以下观点：物体越重，受到的浮力越大；等重的橡皮泥做成不同形状的“船”，受到的浮力不同；“船”装载的“货物”越多，“船”浸入水中的体积就越大，受到的浮力就越大……引导学生质疑、讨论后进入小实验②。

　　②将空易拉罐按入水中感受浮力的大小及排开水的多少。

　　在实验中学生最直接的感受就是将易拉罐下按过程中，易拉罐所受的浮力越来越大。通过实验引导学生发现当将易拉罐下按过程中，小桶中的水面升高，升高的这部分水的体积等于什么？学生经过讨论不难回答出升高的这部分水的体积与易拉罐浸在液体中的体积相同。也就是说易拉罐浸在水中的部分排开了等体积的液体，因此我们把排开的这部分水的体积称为V排。但浮力是一种力，浮力的大小与V排有关系，那应与哪个物理量更加接近？这样学生会比较自然的将F浮与G排联系在一起。从而提出探究的主题“物体所受浮力的大小与它排开的液体所受的重力的关系”。

　　通过“小实验”，小组交流讨论达成共识，明确实验探究的主题。

　　第三环节：进行实验探究

　　（1）设计实验

　　小组合作完成探究实验方案，并进行交流展示。

　　教师与学生共同研讨评估各实验方案，并确定出最佳实验方案。

　　由于前面已经总结了用弹簧测力计测量浮力大小的方法，因此在此重点讨论如何收集和测出物体排开液体的重力。

　　（2）进行实验

　　小组进行实验，实验过程如下图所示，将实验数据记录在表格中，并进行分析。

物理量	G物/N	G桶/N	F拉/N	G桶+排水/N	F浮/N	G排/N
数据

（3）交流评估，归纳结论

　　各实验小组分析实验数据，交流归纳的结论。

　　第四环节：阿基米德原理

　　（1）内容：浸在液体中的物体所受的浮力，大小等于它排开的液体所受的重力。

　　（2）公式：F浮=G排   拓展：F浮=G排=m排=ρ液gV排

　　（3）适用范围：液体、气体

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六、教学反思



　　1．本节课的教学是以“从生活到物理、从物理到生活”的理念为主线，以科学探究为主要研究方法，通过小组合作学习的方式展开的。通过本节课的教学，学生学到了初步的物理知识与技能，经历了基本的科学探究过程，受到了科学态度和科学精神的熏陶，学生的综合素质得到培养、提高，较好的完成了本节课的教学目标。



　　2．为了让学生感知浮力的存在，教学中利用了三个环节，每个环节都采用实验──受力分析──归纳结论的教学流程来实施教学，使学生从事实和理论两方面明确了在水中漂浮、悬浮或下沉的物体，都受到竖直向上的浮力，从而建立起浮力的概念，也揭示了物理概念的内涵。在探究“浮力的大小等于什么”的实验中，“浮力的大小与排开液体所受重力的关系”这一探究主题的提出是本节课的难点。所以，教学中利用“造船比赛”和“下按易拉罐”两个小实验，让学生猜想到浮力的大小可能与排开液体的多少有关，进而确定探究的主题。这样的设计，使学生的猜想、假设建立在实验事实的基础上，减少了盲目性，增强了猜想的科学性。



　　3．由于学生小组合作学习、实验探究的时间较长，使得教学时间较为紧张。因此，教学中可以尝试利用导学案进行教学，还可以让学生利用导学案进行课前预习，从而提高课堂效率。另外，如何通过实验探究培养学生的创新意识和实践能力，感悟科学探究的方法等，还需进一步探讨。