《阿基米德原理》教學(xué)設(shè)計(jì)【設(shè)計(jì)意圖】《阿基米德原理》選自人民教育出版社義務(wù)教育教科書八年級(jí)下冊(cè)物理第十章第二節(jié)。阿基米德原理是初中物理的一個(gè)重要規(guī)律，是重要的教學(xué)內(nèi)容，上節(jié)探究浮力大小跟哪些因素有關(guān)的實(shí)驗(yàn)已使學(xué)生明確了物體在液體中所受浮力的大小跟它浸沒在液體中的體積、液體密度的定性關(guān)系。本節(jié)是對(duì)上節(jié)探究結(jié)果的進(jìn)一步完善和深化，探究一個(gè)定量的關(guān)系是本章教學(xué)內(nèi)容的核心。本節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容主要就是探究物體所受浮力與排開液體所受重力的關(guān)系。八下學(xué)生在經(jīng)過了一個(gè)多學(xué)期的探究訓(xùn)練后掌握了一定的探究方法，對(duì)科學(xué)探究過程也有了初步的了解，但是猜想與假設(shè)能力不強(qiáng)，加上物體所受浮力與排開液體的重力是兩個(gè)不同物體的受到的力，學(xué)生很難猜想到這兩個(gè)量之間的關(guān)系，教學(xué)中需要借助實(shí)驗(yàn)巧妙引導(dǎo)學(xué)生順利度過這個(gè)思維難點(diǎn)。阿基米德原理是流體靜力學(xué)的一個(gè)重要原理，它適用于所有液體，也適用于氣體，教材中僅讓學(xué)生進(jìn)行浸沒在水中的實(shí)驗(yàn)，得出來的結(jié)論不具有普遍性。如何讓學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)感受阿基米德原理的普適性，也是本節(jié)課的設(shè)計(jì)的一個(gè)創(chuàng)新?！緦W(xué)習(xí)目標(biāo)】1.經(jīng)歷探究浮力的大小跟排開液體所受重力的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)過程。做到會(huì)操作、會(huì)記錄、會(huì)分析、會(huì)論證。2.能復(fù)述阿基米德原理并書寫其數(shù)學(xué)表達(dá)式。3.通過實(shí)驗(yàn)，知道阿基米德原理不僅適用于液體，也適用于氣體。4.能應(yīng)用公式F浮=G排和F浮=ρ液/氣gV排解決簡(jiǎn)單的浮力問題。【學(xué)習(xí)重點(diǎn)】經(jīng)歷探究浮力的大小跟排開液體所受重力的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)過程。培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究思維，做到會(huì)操作、會(huì)記錄、會(huì)分析、會(huì)論證。知道阿基米德原理并能利用原理解決簡(jiǎn)單的浮力問題?！緦W(xué)習(xí)難點(diǎn)】實(shí)驗(yàn)中引導(dǎo)學(xué)生思考將物體所受浮力與排開液體重力進(jìn)行比較。【學(xué)習(xí)過程】課前準(zhǔn)備器材準(zhǔn)備：“跟屁蟲”、阿基米德原理實(shí)驗(yàn)裝置、氦氣罐、鋁箔氣球、力的傳感器、鐵架臺(tái)。引入教師展示“跟屁蟲”（如圖1）：今年1月，夷陵區(qū)舉行了一場(chǎng)盛大的冬泳游泳比賽，老師發(fā)現(xiàn)每個(gè)下河的選手腰上都系了一個(gè)橘色的氣囊，有同學(xué)知道這個(gè)氣囊叫什么嗎？它除了可以跟在人身后作救生標(biāo)志還有什么其他作用嗎？圖1圖1老師在淘寶上一搜，廣告商竟然說這個(gè)10L的“跟屁蟲”最大能獲得100N的浮力，這是真的嗎？希望通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，同學(xué)們可以找到答案。通過對(duì)廣告的質(zhì)疑，培養(yǎng)學(xué)生批判性思維，激起學(xué)生的探究興趣，引出新課。探究過程學(xué)習(xí)活動(dòng)1：引導(dǎo)學(xué)生比較物體所受浮力與排開液體所受重力。問題一：回憶浮力大小與哪些因素有關(guān)？它們對(duì)浮力有什么影響。問題二：結(jié)合上節(jié)課的知識(shí)，請(qǐng)同學(xué)們猜想，人趴在“跟屁蟲”上后，“跟屁蟲”受到的浮力會(huì)怎么變，簡(jiǎn)單說明你的理由。分小組完成P53“想想做做”的實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證猜想。問題三：越往下壓，你有什么感覺？觀察到了什么現(xiàn)象？這說明了什么？猜想浮力與排開液體的多少之間的關(guān)系。教師：接下來我們就來探究物體所受浮力與排開液體多少的關(guān)系。問題四：排開液體的多少我們可以用哪些物理量衡量？學(xué)生回答可以用排開的液體體積、質(zhì)量、重力來衡量。問題五：三個(gè)量，我們選擇哪個(gè)量跟浮力進(jìn)行比較最好呢？為什么？學(xué)生各抒己見，最終選擇用排開液體的重力跟浮力作比較，因?yàn)樗×κ峭活愇锢砹?，從而提出本?jié)課探究目的：探究物體所受浮力與排開液體所受重力的關(guān)系。教師科學(xué)引導(dǎo)學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象對(duì)浮力與排開液體所受重力之間的大小關(guān)系進(jìn)行比較，突破本教課教學(xué)難點(diǎn)。學(xué)習(xí)活動(dòng)2：探究物體所受浮力與排開液體所受重力的關(guān)系（1）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)與制定計(jì)劃問題：從探究的目的來看，我們主要需要測(cè)量哪兩個(gè)物理量？物體所受浮力怎么測(cè)？如何測(cè)量物體排開液體的重力？學(xué)生從探究目的入手，分小組討論實(shí)驗(yàn)方案，激發(fā)學(xué)生科學(xué)思維和探究興趣，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究能力。學(xué)生通過選擇最優(yōu)方案，學(xué)會(huì)改進(jìn)與反思，培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)。（2）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)同學(xué)們按照剛剛選擇的方案分別測(cè)量物體大約浸入1/3V、1/2V、2/3V、V時(shí)所受浮力與排開液體所受重力，并將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)填在導(dǎo)學(xué)案上。（3）分析與論證學(xué)生比較物體所受浮力與排開液體所受重力的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出結(jié)論。（4）交流與評(píng)估展示多個(gè)小組的數(shù)據(jù)和結(jié)論。問題一：哪個(gè)小組實(shí)驗(yàn)結(jié)論更準(zhǔn)確？問題二：有沒有不同結(jié)論？教師分別展示使用水和酒精進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的小組的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和結(jié)論，總結(jié)得出阿基米德原理，并對(duì)阿基米德進(jìn)行簡(jiǎn)單介紹。通過大量的證據(jù)，學(xué)生知道了阿基米德原理適用于所有浸在液體中的物體，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。學(xué)生能較為流利地復(fù)述阿基米德原理并正確書寫其數(shù)學(xué)表達(dá)式，完成教學(xué)目標(biāo)。學(xué)習(xí)活動(dòng)3：探究浸在氣體中的物體所受浮力與排開氣體重力之間的大小關(guān)系。液體、氣體在許多地方都有其相似之處，物體在氣體中是否也受浮力？教師準(zhǔn)備介紹實(shí)驗(yàn)裝置（如圖2），發(fā)現(xiàn)氣球充氣后（如圖3）力的傳感器示數(shù)的在減小，學(xué)生知道物體在氣體中也受到浮力，并通過傳感器示數(shù)的減少知道氣球所受浮力大小。教師再告知學(xué)生氣球充氣后的體積，學(xué)生通過計(jì)算氣球排開空氣所受重力，驗(yàn)證了阿基米德原理同樣適用于氣體。圖2圖3學(xué)習(xí)活動(dòng)4：靈活應(yīng)用阿基米德原理解決實(shí)際問題問題：通過這節(jié)課的學(xué)習(xí)，同學(xué)們有什么方法可以驗(yàn)證“跟屁蟲”廣告的真假？學(xué)生分小組討論，激發(fā)學(xué)生思維，學(xué)生用實(shí)驗(yàn)、計(jì)算等方法，靈活應(yīng)用阿基米德原理，驗(yàn)證廣告的真假。這個(gè)過程中，學(xué)生知道物理來源于生活最終將運(yùn)用于生活，激起學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣，同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生正確的科學(xué)態(tài)度，堅(jiān)信科學(xué)、不封建、不迷信。小結(jié)這節(jié)課你學(xué)到了什么？學(xué)生從多方面總結(jié)本節(jié)課的收獲，幫助學(xué)生內(nèi)化本節(jié)課知識(shí)。教師點(diǎn)撥，不同物理的物理量之間也能建立聯(lián)系、進(jìn)行比較，開拓學(xué)生探究思維。自主評(píng)價(jià)某實(shí)驗(yàn)小組利用彈簧測(cè)力計(jì)、小石塊、溢水杯等器材，按照如圖所示的步驟，探究浮力的大小與排開液體所受重力的關(guān)系。（1）先用彈簧測(cè)力計(jì)分別測(cè)出空桶和石塊的重力，其中石塊的重力大小為___________N。（2）把石塊浸沒在盛滿水的溢水杯中，石塊受到的浮力大小為_____N。石塊排開的水所受的重力可由_____（填字母代號(hào)）兩個(gè)步驟測(cè)出。（3）由以上步驟可初步得出結(jié)論：浸在水中的物體所受浮力的大小等于__________。（4）為了得到更普遍的結(jié)論，下列繼續(xù)進(jìn)行的操作中不合理的是____。A.用原來的方案和器材多次測(cè)量取平均值B.用原來的方案將水換成酒精進(jìn)行實(shí)驗(yàn)C.用原來的方案和器材只將石塊的一部分浸在水中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)【案例評(píng)析】本節(jié)課緊緊圍繞“探究物體所受浮力與排開液體所受重力的關(guān)系”展開。本節(jié)課開頭通過一則學(xué)生比較熟悉的“跟屁蟲”的廣告引入今天的新課學(xué)習(xí)，激起學(xué)生的探究興趣，讓學(xué)生學(xué)會(huì)質(zhì)疑，培養(yǎng)學(xué)生相信科學(xué)的態(tài)度。本節(jié)課通過按壓飲料瓶的實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生親身體驗(yàn)到物體所受浮力與排開液體的多少有關(guān)，順利引導(dǎo)學(xué)生將物體所受浮力與排開液體所受重力這同一類物理量進(jìn)行比較，突破這個(gè)思維難點(diǎn)，更符合學(xué)生思維特點(diǎn)，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維。實(shí)驗(yàn)探究是本節(jié)課的教學(xué)重點(diǎn)，在探究過程中，我讓學(xué)生經(jīng)歷提出問題、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)與制定計(jì)劃、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)、分析與論證、交流與評(píng)估經(jīng)歷與科學(xué)工作者相似的探究過程，領(lǐng)悟科學(xué)探究方法，發(fā)展科學(xué)探究能力，體驗(yàn)科學(xué)探究的樂趣。課本上僅讓學(xué)生完成浸沒在水中的實(shí)驗(yàn)，得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論不具有普遍性，實(shí)驗(yàn)過程中，本節(jié)課上，我讓學(xué)生完成了物體浸入1/3、1/2、2/3體積以及完全浸沒時(shí)物體所受浮力與排開液體所受重力關(guān)系的實(shí)驗(yàn)。其中我還特意安排了兩個(gè)小組使用酒精完成實(shí)驗(yàn)。最后通過對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、結(jié)論的分析，總結(jié)阿基米德原理。通過這一系列的實(shí)驗(yàn)探究，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度與探究精神，同時(shí)也讓學(xué)生感受到阿基米德原理的普適性。傳統(tǒng)課堂上“阿基米德原理不僅適用于液體，也適用于氣體”這個(gè)知識(shí)點(diǎn)大多數(shù)教師只是將該知識(shí)點(diǎn)灌輸給了學(xué)生，學(xué)生沒有親身經(jīng)歷，只能機(jī)械性記憶，與“物理規(guī)律是建立在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上”的教學(xué)理念不相符。本節(jié)課利用力