第1节浮力板书设计及意图

地区： 甘肃省 - 定西市 - 漳　县

学校：漳县武当乡武当中学

第1节　浮力 初中物理       人教2011课标版

 认知目标：
1．了解浮力（包括浮力的方向、施力物体、浮力的单位）
2．了解阿基米德原理（包括原理的建立、适用范围、简单应用）
技能目标：
学会用弹簧秤测量浮力，体验研究阿基米德原理时运用的科学方法。
情感目标：
结合阿基米德的故事和并进式学生实验，激发学生勇于探求科学真理的热情，培养实事求是的科学态度。

      “浮力”对于八年级学生来说，可谓既熟悉又不熟悉。说熟悉，是因为在日常生活的积累中和在小学自然常识课的学习中，学生对浮力的存在已有了一定的感性认识。说不熟悉，是因为要把有关浮力的认识从感性提高到理性，需要综合运用各方面的知识，如力的测量、重力、二力平衡、二力的合成、密度、压力、压强等重要知识；还需要进行科学的分析、推理、归纳等，这对初中学生来说是不熟悉的。而综合分析能力是学生今后学习必须具备的，学习有关浮力的知识，可以培养学生这方面的能力。浮力知识的另一方面作用，体现在它的实用性，由于浮力知识在工业、农业、国防等各方面都有广泛的应用，如船舶工业、农业上的盐水选种，气象上的探空气球、军事上的潜水艇等等。它是理论联系实际的好教材，也是初中生走向社会的必备知识，因此把这块内容放在初中，并要求一次性过关，高中教学中不再重复。鉴于以前的教材把浮力安排在初二学习，不适合初二学生的认知发展规律，易造成初二学生的两极分化的事实，现行自然科学教材从素质教育的要求和大面积提高农村九年义务教育质量的需要考虑，把浮力的内容放到初三第六册（A）教材中，具体安排为：先通过实验方法得出阿基米德原理，再运用演绎方法分析浮力产生的原因和物体的浮沉条件，最后介绍浮沉条件的应用使所学知识具体化，这种处理方式比较符合初中学生的认识规律。

教学重点：阿基米德原理
教学难点：阿基米德原理的建立和浮力的计算
教学的关键：以方法教育引路，以学生思维障碍为突破口，针对性地安排实验探索。
教材中选用的演示实验具有操作简便、现象明显的优点，但也有某些不足，如把溢出的水倒入小桶中称量，由于小桶自重的存在而造成测量的数值有一定误差，从中得出“F浮=G排水” 的结论有一定的难度，易造成学生的思维障碍；再则，本实验是一个探索性实验，但由于教师的演示实验可见度较小，即使让一些学生上讲台参与，仍不利于满足大多数学生的求知心理，也不利于发挥学生的主体作用，也不利于方法教育的实施。

教学过程设计
          演示实验1：黄色乒乓球在液体中缓慢上浮（乒乓球内注入适量的水，容器可用大量筒）
设问并讨论乒乓球上升的原因，直接引入课题
（说明：动态观察、创设情景、激发思维）
浮力概念的建立（分三步）
第一步：
演示实验2：金属块在水中下沉
问题一：浸在水中的金属块是否受到浮力的作用？（针对学生思维障碍提出问题，进一步激发思维）
问题二：如何判定金属块是否受到向上浮力的作用？
学生讨论方案，教师演示托力的测量法，类比得出测浮力方案。
第二步：
演示实验3：用弹簧秤分别测出金属浸在水中、煤油中的浮力。
第三步：
归纳得出浮力的初步概念，指明“浸在”的涵义。指明浮力的单位——牛。
说明：从“浸没”到“浸在”，从水到其它液体，改变实验条件，异中求同比较，提供归纳素材。通过归纳，培养学生从特殊到一般的初步归纳能力。
阿基米德原理（分四步）
第一步：根据称量法测浮力的演示，猜测决定浮力大小的因素；利用尝试性实验排除无关因素。
从力的三要素角度提出，浮力的大小跟什么因素有关呢？（运用演绎法：因为浮力是一种力，而力具有三要素）
类比：手对物体施加的托力的大小跟施力物体（手）有关，那么，浮力的大小可能跟什么有关呢？
学生猜测可能因素：深度h、物体的密度ρ物、物体的形状、空心与实心、浸入液体的体积V排等。
问题一：这些因素是否都会影响物体受到的浮力呢？我们用什么方法去检验它呢？（引导学生提出用控制变量的方法）
问题二：请设计一个检验F浮与深度h有否关系的实验，并上台演示。
学生实验时，教师应有意识地让学生分析，所设计的实验研究的目的、控制的条件分别是什么。
学生实验探索并演示，可能出现两种意见：
A：将弹簧秤所挂的橡皮泥逐渐浸入水中，发现弹簧秤的示数逐渐减少，证明F浮与h有关，物体浸入液体的深度越大，受到的浮力也越大。
B：将弹簧秤所挂的橡皮泥逐渐浸入水中，发现弹簧秤的示数逐渐减少，当橡皮泥完全没入水中后，继续增大深度，发现弹簧秤的示数不变，证明F浮与h有时有关，有时无关。
师：这两个结论似乎是矛盾的，这说明物体在部分浸没过程中不单单是深度变化，还有更本质的因素有待发现，请同学们进一步观察与比较一下，上述两个过程存在什么差异？
引导学生使用溢水杯，使学生观察得出F浮与排出液体的多少有关。
第二步：探索F浮与G排液的关系。
师：F浮与G排液之间是否存在着确定的数量关系呢？
学生分组实验，分三次测出浮力与排开的水重
        ①铝块全部浸没
  ②铝块部分浸没
        ③铁块全部浸没
比较①、③得出F浮与ρ物无关（扫除学生的又一个思维障碍）
比较①、②、③得出F浮=G排液
第三步：归纳得出阿基米德原理
1．教师演示（并借助于实物投影）在煤油中F浮=G排液
说明：这里采用教师演示的目的只是为了节约时间，也可根据学生的实际，采用让学生分组，分别用不同的液体做实验，再归纳出一般结论的方法。但教师应特别注意，不能为了省时间而仅仅用水做一次实验而匆忙得出结论，这样做显然不利于培养学生的科学思维。
2．归纳得出阿基米德原理
3．讨论原理的适用范围，简介阿基米德的发现
第四步：简单应用
讲解课本例题，不要直接引入F浮=ρgV排公式，而应根据F浮=G排液来计算。
强调，应用定律求浮力时，必须搞清两点：一是液体的密度；二是物体浸入液体的体积。
实践性作业
能否利用1牛的水产生比1 牛大的浮力？设计一个实验来探索这个问题。

五、结束语：
本课的教学设计，比较适合于农村大部分学生的实际。如果面对的是一个学生自主探究能力较强的班级，本课还可以采用“自主探究法”组织教学。即由教师提供或由学生任选材料和器材，围绕“浮力的大小跟哪些因素有关？”这个主题，让学生自主猜想，提出假说，自行设计进行探究，让学生到实验室甚至到教室外面去参与自己设计的实践性活动，在实践探究中去总结、发现阿基米德原理等，这些，都是值得尝试的教学方式。
总之，抓住F浮=G排液这个关键点设计课堂教学，针对学生易出现的思维障碍“对症下药”有意识地运用科学方法来引导学生的思维，最大限度地发挥学生的参与意识，让学生在自主的探索过程中发现新知，尝试创新，发展实践能力是上好这节课的关键所在。    
总之，抓住F浮=G排液这个关键点设计课堂教学，针对学生易出现的思维障碍“对症下药”有意识地运用科学方法来引导学生的思维，最大限度地发挥学生的参与意识，让学生在自主的探索过程中发现新知，尝试创新，发展实践能力是上好这节课的关键所在。

第1节　浮力

第1节　浮力

教学过程设计
          演示实验1：黄色乒乓球在液体中缓慢上浮（乒乓球内注入适量的水，容器可用大量筒）
设问并讨论乒乓球上升的原因，直接引入课题
（说明：动态观察、创设情景、激发思维）
浮力概念的建立（分三步）
第一步：
演示实验2：金属块在水中下沉
问题一：浸在水中的金属块是否受到浮力的作用？（针对学生思维障碍提出问题，进一步激发思维）
问题二：如何判定金属块是否受到向上浮力的作用？
学生讨论方案，教师演示托力的测量法，类比得出测浮力方案。
第二步：
演示实验3：用弹簧秤分别测出金属浸在水中、煤油中的浮力。
第三步：
归纳得出浮力的初步概念，指明“浸在”的涵义。指明浮力的单位——牛。
说明：从“浸没”到“浸在”，从水到其它液体，改变实验条件，异中求同比较，提供归纳素材。通过归纳，培养学生从特殊到一般的初步归纳能力。
阿基米德原理（分四步）
第一步：根据称量法测浮力的演示，猜测决定浮力大小的因素；利用尝试性实验排除无关因素。
从力的三要素角度提出，浮力的大小跟什么因素有关呢？（运用演绎法：因为浮力是一种力，而力具有三要素）
类比：手对物体施加的托力的大小跟施力物体（手）有关，那么，浮力的大小可能跟什么有关呢？
学生猜测可能因素：深度h、物体的密度ρ物、物体的形状、空心与实心、浸入液体的体积V排等。
问题一：这些因素是否都会影响物体受到的浮力呢？我们用什么方法去检验它呢？（引导学生提出用控制变量的方法）
问题二：请设计一个检验F浮与深度h有否关系的实验，并上台演示。
学生实验时，教师应有意识地让学生分析，所设计的实验研究的目的、控制的条件分别是什么。
学生实验探索并演示，可能出现两种意见：
A：将弹簧秤所挂的橡皮泥逐渐浸入水中，发现弹簧秤的示数逐渐减少，证明F浮与h有关，物体浸入液体的深度越大，受到的浮力也越大。
B：将弹簧秤所挂的橡皮泥逐渐浸入水中，发现弹簧秤的示数逐渐减少，当橡皮泥完全没入水中后，继续增大深度，发现弹簧秤的示数不变，证明F浮与h有时有关，有时无关。
师：这两个结论似乎是矛盾的，这说明物体在部分浸没过程中不单单是深度变化，还有更本质的因素有待发现，请同学们进一步观察与比较一下，上述两个过程存在什么差异？
引导学生使用溢水杯，使学生观察得出F浮与排出液体的多少有关。
第二步：探索F浮与G排液的关系。
师：F浮与G排液之间是否存在着确定的数量关系呢？
学生分组实验，分三次测出浮力与排开的水重
        ①铝块全部浸没
  ②铝块部分浸没
        ③铁块全部浸没
比较①、③得出F浮与ρ物无关（扫除学生的又一个思维障碍）
比较①、②、③得出F浮=G排液
第三步：归纳得出阿基米德原理
1．教师演示（并借助于实物投影）在煤油中F浮=G排液
说明：这里采用教师演示的目的只是为了节约时间，也可根据学生的实际，采用让学生分组，分别用不同的液体做实验，再归纳出一般结论的方法。但教师应特别注意，不能为了省时间而仅仅用水做一次实验而匆忙得出结论，这样做显然不利于培养学生的科学思维。
2．归纳得出阿基米德原理
3．讨论原理的适用范围，简介阿基米德的发现
第四步：简单应用
讲解课本例题，不要直接引入F浮=ρgV排公式，而应根据F浮=G排液来计算。
强调，应用定律求浮力时，必须搞清两点：一是液体的密度；二是物体浸入液体的体积。
实践性作业
能否利用1牛的水产生比1 牛大的浮力？设计一个实验来探索这个问题。

五、结束语：
本课的教学设计，比较适合于农村大部分学生的实际。如果面对的是一个学生自主探究能力较强的班级，本课还可以采用“自主探究法”组织教学。即由教师提供或由学生任选材料和器材，围绕“浮力的大小跟哪些因素有关？”这个主题，让学生自主猜想，提出假说，自行设计进行探究，让学生到实验室甚至到教室外面去参与自己设计的实践性活动，在实践探究中去总结、发现阿基米德原理等，这些，都是值得尝试的教学方式。
总之，抓住F浮=G排液这个关键点设计课堂教学，针对学生易出现的思维障碍“对症下药”有意识地运用科学方法来引导学生的思维，最大限度地发挥学生的参与意识，让学生在自主的探索过程中发现新知，尝试创新，发展实践能力是上好这节课的关键所在。    
总之，抓住F浮=G排液这个关键点设计课堂教学，针对学生易出现的思维障碍“对症下药”有意识地运用科学方法来引导学生的思维，最大限度地发挥学生的参与意识，让学生在自主的探索过程中发现新知，尝试创新，发展实践能力是上好这节课的关键所在。