日期:2022-02-17
這是阿基米德原理教學(xué)過程,是優(yōu)秀的物理教案文章,供老師家長們參考學(xué)習(xí)。
【教材和學(xué)情分析】
北師大段金梅老師利用“教材對學(xué)生思維水平的要求與學(xué)生成績相比較”方法,對初中物理的內(nèi)容進行了定量研究,發(fā)現(xiàn)阿基米德原理是整個初中物理教學(xué)中屬于最難的一個知識點。產(chǎn)生此現(xiàn)象的原因是初中學(xué)生的思維大多以具體形象思維為主, 然后逐步過渡到抽象邏輯思維。按照皮亞杰的認(rèn)識發(fā)展階段理論來衡量, 初中學(xué)生的物理思維基本上還處在具體運算階段和前運算階段,即這個階段的思維一般還離不開具體事物的`支持, 思維還要依靠物體、實物和能觀察到的事物來進行, 不能僅僅依靠詞語、假設(shè)等來進行。基于以上認(rèn)識,如何通過恰當(dāng)?shù)靥幚斫滩膬?nèi)容并選擇合適的教學(xué)方法,使學(xué)生的思維水平與教材要求相對應(yīng)是進行阿基米德原理有效教學(xué)的關(guān)鍵。
【教學(xué)目標(biāo)】
1.通過實驗建構(gòu)并理解阿基米德原理
2.會靈活運用阿基米德原理進行簡單的運算
3.經(jīng)歷探究阿基米德原理的過程,提高自身的觀察、動手實驗、分析和概括的能力
【教學(xué)重點】
1.理解阿基米德原理
2.運用阿基米德原理進行簡單的計算
【教學(xué)難點】
如何通過實驗,幫助學(xué)生定量地獲得F浮、V排和G排的關(guān)系
【教學(xué)過程】
1.復(fù)習(xí)浮力的測量方法
用燒杯取一定量的水,將石塊掛在彈簧測力計下,測出其重力G,然后將石塊緩慢地放入到水中,觀察彈簧測力計的示數(shù)變化,同時引導(dǎo)學(xué)生觀察燒杯中水面的變化。
引入問題:在得到浮力大小的同時,我們可以發(fā)現(xiàn)浮力變大時,水面在發(fā)生如何變化?
教學(xué)分析:
一、教材分析
為了加深學(xué)生對阿基米德原理的印象和認(rèn)識,教材分物體全部浸沒和部分浸入水中兩種情況從實驗得出原理,并且通過兩個例題的處理,加深同學(xué)們對阿基米德原理的理解。
二、學(xué)生分析
許多學(xué)生有過在河里、海里或游泳池里從淺水區(qū)走向深水區(qū)的經(jīng)驗,可以讓這些同學(xué)描述其感受,而后發(fā)動學(xué)生討論他為什么會有這樣的感受,使其明確他在走向深水區(qū)過程排開的水的'體積在增大,從而浮力也在增大,而全部浸沒在液體中的物體在不同深度排開液體的體積相等,所以浮力在這種情況下與深度無關(guān),糾正學(xué)生由于親身體驗而得出的“越深,浮力越大”的片面理解。
三、課程目標(biāo)
1.知識與技能
*知道驗證阿基米德原理的目的、方法和結(jié)論
*理解阿基米德原理的內(nèi)容
*會用阿基米德原理解決簡單的浮力問題
2.過程與方法:
*采用教師邊演示邊提示,學(xué)生配合邊觀察邊分析的方法,實現(xiàn)師生互動,最終總結(jié)結(jié)論并歸納實驗定律。之后通過實例練習(xí),加深學(xué)生對阿基米德原理的理解。
3.情感態(tài)度與價值觀
*培養(yǎng)學(xué)生熱愛科學(xué),探求真理的愿望。
*培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力,分析能力和歸納總結(jié)能力。
四、重點與難點
1.重點:對阿基米德原理的理解
2.難點:對驗證阿基米德原理實驗的觀察、分析和歸納總結(jié)。
五、教具:
阿基米德原理演示器一套(溢水杯一個,小桶一個、物塊一個,彈簧測力計一個)、幻燈片
教學(xué)策略:
一、設(shè)計思路:
由于阿基米德原理是一個實驗定律,所以演示好教材12-6和12-7的兩個實驗是教學(xué)成功的關(guān)鍵,在演示完畢得出結(jié)論之后,進一步通過例題加深學(xué)生對定律的理解。
二、教學(xué)方法:
邊實驗、邊觀察、邊分析、邊歸納
教學(xué)流程:
一、復(fù)習(xí)提問:
1.什么叫浮力?浮力是怎樣產(chǎn)生的?(學(xué)生回答)
2.我們現(xiàn)在可以用那些方法求得物體受到的浮力?(學(xué)生作答)
二、引入新課:
教師:我們現(xiàn)在已經(jīng)掌握了兩種方法來求物體受到的浮力,但是它們的使用范圍卻有一定的局限性,所以我們需要另外一種方法來求浮力,以解決前兩種方法不能解決的問題,這就是著名的阿基米德原理。也就是我們這一節(jié)課要研究的內(nèi)容,下面就讓我們一起通過實驗來得出結(jié)論。
教學(xué)流程:
三、新課教學(xué)設(shè)計
(一)演示實驗:
*演示教材12-6要求的實驗
1.準(zhǔn)備實驗,通過幻燈片介紹實驗的器材。
2.請同學(xué)們根據(jù)已經(jīng)學(xué)過的內(nèi)容討論實驗的方法以及步驟,教師做簡要的小結(jié)。
3.介紹阿基米德原理演示器中的各種器材的使用及其和幻燈片中器材的對應(yīng)關(guān)系。
4.按照同學(xué)們討論的結(jié)果進行實驗,并在操作時提醒大家注意使用儀器時的注意事項。
5.邊實驗邊記錄結(jié)果,引導(dǎo)學(xué)生對結(jié)果進行分析討論,總結(jié)出實驗的結(jié)論。
演示12-7的實驗,提醒學(xué)生注意實驗條件的變化,并引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合兩個實驗的結(jié)果,歸納出具有普遍實用價值的實驗規(guī)律——阿基米德原理。
(二)根據(jù)阿基米德原理的內(nèi)容寫出其數(shù)學(xué)表達式:f浮=G排=ρ液gV排,并介紹其適用的范圍(氣體和液體都適用)。
(三)應(yīng)用阿基米德原理解決一些簡單的浮力問題,通過分步計算培養(yǎng)學(xué)生物理思考能力和靈活應(yīng)用知識的能力,加深對阿基米德原理的理解。
例題1.課本179頁例題:(略)(請同學(xué)們解答,并引導(dǎo)大家對計算結(jié)果做一個討論,看能得到什么結(jié)論?)
例題2.體積是100cm3的鐵塊,有3/4的體積浸在酒精里,它受到的浮力是多少牛?(取g=10N/kg)
一、實驗教學(xué)目標(biāo)
1.經(jīng)歷科學(xué)探究的過程,認(rèn)識浮力大小。
2.進一步熟悉控制變量的科學(xué)方法。
3.通過參與探究活動,養(yǎng)成實事求是、嚴(yán)肅認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度。
為更好的達成目標(biāo),突出重點、突破難點,我選擇了以下實驗內(nèi)
容和方法。
二、實驗內(nèi)容設(shè)計
1.通過有趣的體驗活動引發(fā)猜想。
2.定性探究浮力的大小與哪些因素有關(guān)。
3.通過自制教具創(chuàng)設(shè)情境,定量探究浮力的大小。
三、實驗方法設(shè)計
采用探究式教學(xué)方法。注重小組之間的合作學(xué)習(xí),突出學(xué)生的主
體地位。把核心部分的學(xué)習(xí)盡可能的還給學(xué)生做,引導(dǎo)學(xué)生在“做中
學(xué)”。
四、教學(xué)過程設(shè)計
具體教學(xué)過程分為四個環(huán)節(jié)。
1.創(chuàng)設(shè)情境,提出猜想。
2.定性探究,展示交流。
3.定量探究,深化統(tǒng)一。
4.暢談收獲,歸納總結(jié)。
下面具體闡述一下教學(xué)過程。
環(huán)節(jié)一:創(chuàng)設(shè)情境,提出猜想
首先通過兩個活動創(chuàng)設(shè)情境。
活動一:怎樣讓小西紅柿浮上來?現(xiàn)在我把鹽倒入水中。
活動二:學(xué)生分組完成向水中壓空飲料瓶的活動,你有什么感受?你認(rèn)為浮力的大小還可能與什么因素有關(guān)?
設(shè)計意圖:
通過這兩個活動,學(xué)生很容易猜想到浮力的大小可能與液體的密度、排開液體的體積以及深度有關(guān)。這里還要讓學(xué)生充分表述自己的想法,學(xué)生的猜想還可能是物體的密度、底面積、形狀等因素。
環(huán)節(jié)二:定性探究,展示交流
通過三個步驟來驗證猜想。
一、設(shè)計實驗。
我給各小組準(zhǔn)備了彈簧測力計、水、酒精、銅塊、石塊等器材,讓每個小組都能探究浮力的大小是否與液、V排以及h有關(guān)。對于個
別同學(xué)提出的其他猜想,我給他們準(zhǔn)備了相應(yīng)的器材:體積相同的銅塊和鋁塊可以驗證與物體的密度是否有關(guān);由兩根繩子系著的銅塊,可以驗證與物體的底面積是否有關(guān),也可以選擇這樣的錐體;橡皮泥可以驗證與物體的形狀是否有關(guān),在橡皮泥的外面包上氣球,解決了橡皮泥入水后變散的問題。
步驟二:進行實驗,分析論證。
步驟三:展示交流。
V排和深度哪一個因素影響浮力?學(xué)生辨析不清。這里要引導(dǎo)學(xué)
生分析物體浸沒后,發(fā)現(xiàn)浮力并沒有隨著深度的變化而改變,從而認(rèn)識到在這個過程中影響浮力的本質(zhì)因素是排開液體的體積而不是深度。
最終得出結(jié)論:浮力的大小與液體的密度和物體排開液體的體積有關(guān)。
3.定量探究,深化統(tǒng)一
由于浮力的大小與物體排開的液體的體積有關(guān),如何收集排開的液體?學(xué)生可以設(shè)計出多種方案,有的受到剛才這個實驗的影響,把裝滿水的燒杯放在大水槽中收集排開的水,有的用量筒、水完成實驗,有的設(shè)計出類似于溢杯的裝置。我給學(xué)生展示用溢杯收集排開的液體,然后把溢杯放在這樣的一個裝置中,學(xué)生還會有新的發(fā)現(xiàn)。物體和小桶的上方連著彈性系數(shù)相同的彈簧,彈簧下面各有一根指針,現(xiàn)在指針指示同一位置,當(dāng)物體逐漸浸入水中時,右邊的彈簧的指針的變化可以顯示出浮力的大小,左邊的彈簧的指針的變化可以顯示出排
開的液體的重力的大小。在這個過程中,你有什么發(fā)現(xiàn)?你能想到什么?學(xué)生會發(fā)現(xiàn)兩邊的彈簧的指針的變化大致相等,他們會想到F浮與G排可能相等,這樣就把F浮與G排聯(lián)系起來。
這里我并沒有利用教材上的方式,提出F浮與G排的可能關(guān)系,因
為這種方式學(xué)生不容易理解。我采用的這種方式,有利于培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力和提出問題的能力,能讓學(xué)生感性的認(rèn)識到F浮與G排之間的可能關(guān)系,順利的突破了教學(xué)難點。
然后組織學(xué)生設(shè)計實驗,明確步驟。
根據(jù)所提供的物質(zhì)進行實驗,得出結(jié)論。
通過對多種物質(zhì)進行實驗得到的多組數(shù)據(jù)的`分析,得出F浮=G排這一普遍的規(guī)律,培養(yǎng)了學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)乃季S習(xí)慣。通過對公式的推導(dǎo),發(fā)現(xiàn)浮力的大小與液和V排有關(guān),這與第一個實驗的結(jié)論是一致的,讓學(xué)生感受到物理學(xué)的統(tǒng)一之美。
4.暢談收獲,歸納總結(jié)
在課堂小結(jié)時,注重引導(dǎo)學(xué)生更多的關(guān)注過程和方法以及情感體驗,力求達到三維目標(biāo)的和諧統(tǒng)一。
最后,要求學(xué)生整理實驗桌上的器材,培養(yǎng)良好的實驗習(xí)慣。
五、教學(xué)反思與自我評價
1.疑點的處理
在探究影響浮力大小的因素的過程中,引導(dǎo)學(xué)生對于影響浮力大小的本質(zhì)因素與非本質(zhì)因素的辨析,培養(yǎng)了學(xué)生的理性思維能力,幫助學(xué)生認(rèn)識影響浮力大小的本質(zhì)因素。
2.難點的突破
通過自制的教具發(fā)現(xiàn)F浮與G排之間的可能關(guān)系并進行探究,突出
了學(xué)生的主體地位,培養(yǎng)了學(xué)生的觀察能力和探究能力,順利的突破了教學(xué)難點。
總之,本課盡可能的給學(xué)生創(chuàng)造合適的土壤,不斷的發(fā)展學(xué)生探究能力,提高學(xué)生科學(xué)素養(yǎng),讓學(xué)生學(xué)到更多的終身有用的東西。
教學(xué)目標(biāo)
知識與技能
1.知道什么情況下物體受浮力;知道與浮力大小有關(guān)的因素;理解阿基米德原理。
過程和方法
1.能用已掌握的知識,根據(jù)實驗?zāi)康模O(shè)計、完成實驗,得出實驗結(jié)論并歸納出阿基米德原理的內(nèi)容。培養(yǎng)學(xué)生初步的觀察、實驗?zāi)芰Γ醪降姆治觥⒏爬芰Α?/p>
情感態(tài)度與價值觀
1.在觀察實驗的基礎(chǔ)上,歸納、概括出物理規(guī)律,培養(yǎng)學(xué)生實事求是的科學(xué)態(tài)度,培養(yǎng)學(xué)生愛科學(xué),探求真理的愿望。
教學(xué)重難點
【教學(xué)重點】浮力的概念,阿基米德原理。
【教學(xué)難點】浮力產(chǎn)生的原因;設(shè)計實驗,歸納出實驗定律。
教學(xué)工具
彈簧測力計、溢水杯、水、圓柱形金屬物(鉛塊)、石塊、細線、小桶、杠桿、籃球、打氣筒、氣針、氣球、長圓柱形玻璃筒、燒杯。
教學(xué)過程
一、引入新課
講述:萬噸巨輪,在水中為什么不下沉?熱氣球為什么能騰空而起?這些現(xiàn)象都與浮力有關(guān)。這是一個有關(guān)浮力的問題。那么什么是浮力?它的大小與哪些因素有關(guān)呢?今天我們就來學(xué)跟浮力有關(guān)的阿基米德原理。
二、進行新課
1、 什么是浮力?
設(shè)置情景:如圖1所示。
置疑:為什么金屬塊沉在水底,木塊浮在水面?
充分讓學(xué)生猜想假設(shè),學(xué)生可能會有如下想法:
① 木塊受到水對它的浮力,所以浮了起來。
② 金屬塊比木塊重,不受浮力。
③ 金屬塊比木塊密度大,不受浮力。
④ 金屬塊沉在水底,所以未受到水的浮力。
圖2彈簧測力計有示數(shù);圖3木塊放入水中后,彈簧測力計無示數(shù);
圖4木塊比金屬塊重,卻浮在水面;
圖5金屬塊沉入水底,金屬盒卻浮在水面;
圖6加水前后彈簧的形變不同。
圖2、圖3探究說明猜想①正確,木塊在水中受浮力;
圖4探究說明猜想②錯誤;
圖5探究說明猜想③錯誤;
圖6探究說明猜想④錯誤,金屬塊在水中也受浮力。liuxue86.com
探究表明,無論物體是沉是浮、是輕是重、密度是大是小,在液體中都受到一個向上的托力。
結(jié)論:物理學(xué)中把液體對浸在其中的物體的向上的托力叫做浮力。
教師及時引導(dǎo)學(xué)生歸納出兩個實驗結(jié)論:
①液體和氣體都會對浸在其中的物體產(chǎn)生豎直向上的浮力;
②稱重法測浮力:浮力=物體重-物體在液體中的彈簧測力計示數(shù),即F=G-F’。
再置疑:不同物體受到的浮力大小是否相同,浮力的大小與哪些因素有關(guān)?
2、 浮力的大小與哪些因素有關(guān)
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