《探究浮力大小的影響因素》教學設計-2025-2026學年北師大版（北京）初中物理八年級(全一冊）核心素養(yǎng)教學目標（一）物理觀念理解浮力的概念，能準確表述浮力產生的原因。知道浮力大小與液體密度和物體排開液體體積有關，并能運用該知識解釋簡單的生活現(xiàn)象。（二）科學思維1.通過對浮力大小影響因素的猜想與假設，培養(yǎng)學生的邏輯推理能力。2.在實驗探究過程中，學會運用控制變量法分析問題，提升科學推理和論證能力。（三）科學探究經歷探究浮力大小影響因素的全過程，包括提出問題、猜想假設、設計實驗、進行實驗、收集證據(jù)、分析論證和評估交流。能夠根據(jù)實驗目的，合理選擇實驗器材，設計出可行的實驗方案，提高實驗設計與操作能力。（四）科學態(tài)度與責任1.在實驗探究中，培養(yǎng)學生實事求是的科學態(tài)度，如實記錄實驗數(shù)據(jù)，尊重實驗結果。2.體會物理知識與生活實際的緊密聯(lián)系，增強將物理知識應用于生活的意識，培養(yǎng)學生對科學的責任感。教學重難點教學重點1.探究浮力大小與液體密度、物體排開液體體積的關系。2.學會運用控制變量法設計和進行實驗探究。教學難點1.設計實驗方案時，如何控制變量，排除其他因素的干擾。2.對實驗數(shù)據(jù)的分析和處理，得出準確的實驗結論。教學過程課程導入（5分鐘）教師活動：展示一些生活中常見的浮力現(xiàn)象圖片，如輪船漂浮在水面、潛水艇在水中航行、氣球在空中上升等。提問學生：“這些物體為什么能在液體或氣體中處于不同的狀態(tài)？它們都受到了什么力的作用？”引導學生回顧上節(jié)課所學的浮力概念，引出本節(jié)課的主題——探究浮力大小的影響因素。設計意圖：從生活實例入手，激發(fā)學生的學習興趣，讓學生感受到物理知識與生活息息相關，同時通過提問引導學生回顧舊知，為新課的學習做好鋪墊。知識回顧（3分鐘）1.教師活動：請學生回答浮力的定義、方向以及測量浮力的方法（稱重法）。即浮力是浸在液體（或氣體）中的物體受到向上的力，方向豎直向上，浮力大小學生活動：學生思考并回答教師提出的問題。設計意圖：鞏固上節(jié)課所學的浮力基礎知識，為探究浮力大小的影響因素做知識準備。猜想與假設（5分鐘）1.教師活動：引導學生根據(jù)生活經驗和已有的知識，對浮力大小可能與哪些因素有關進行猜想。提問：“同學們，你們在生活中有沒有注意到，當我們把一個物體慢慢浸入水中時，會有什么感覺？或者觀察到什么現(xiàn)象？根據(jù)這些，你們認為浮力大小可能和什么因素有關呢？”鼓勵學生大膽發(fā)言，提出自己的猜想，并將學生的猜想記錄在黑板上。2.學生活動：學生積極思考，提出各種猜想，如浮力大小可能與物體的密度、物體的體積、液體的密度、物體浸入液體的深度、物體浸在液體中的體積等。3.設計意圖：培養(yǎng)學生的發(fā)散思維和創(chuàng)新能力，讓學生在猜想的過程中主動思考，激發(fā)學生的探究欲望。制定計劃與設計實驗（10分鐘）教師活動：針對學生提出的眾多猜想，引導學生思考如何通過實驗來驗證這些猜想。以探究浮力大小與物體浸入液體的深度是否有關為例，講解控制變量法的應用。教師提問：“如果我們要探究浮力大小與物體浸入液體的深度是否有關，那么在實驗中哪些因素要保持不變，哪些因素要發(fā)生改變呢？”引導學生分析得出：要保持物體的重力、物體的體積、液體的密度、物體浸在液體中的體積等因素不變，只改變物體浸入液體的深度。然后讓學生分組討論，設計出探究浮力大小與其他因素關系的實驗方案。教師巡視各小組，參與學生的討論，給予適當?shù)闹笇Ш徒ㄗh。學生活動：學生分組討論，根據(jù)控制變量法的原則，設計實驗方案。在設計過程中，明確實驗所需的器材（如彈簧測力計、圓柱體、水、鹽水、溢水杯、小桶等）、實驗步驟以及如何記錄實驗數(shù)據(jù)。各小組推選一名代表，向全班匯報本小組的實驗設計方案。設計意圖：讓學生在設計實驗方案的過程中，深入理解控制變量法的科學研究方法，培養(yǎng)學生的科學思維和實驗設計能力。通過小組討論和交流，培養(yǎng)學生的合作學習能力和團隊精神。進行實驗與收集證據(jù)（15分鐘）1.教師活動：對學生設計的實驗方案進行點評和完善，強調實驗中的注意事項，如正確使用彈簧測力計、緩慢地將物體浸入液體中、準確讀取彈簧測力計的示數(shù)等。然后將學生分成若干小組，按照設計好的實驗方案進行實驗。教師巡視各小組，觀察學生的實驗操作過程，及時糾正學生的錯誤操作，確保實驗安全、順利地進行。鼓勵學生認真記錄實驗數(shù)據(jù)，提醒學生在實驗過程中注意觀察實驗現(xiàn)象。2.學生活動：學生分組進行實驗，按照實驗步驟依次測量并記錄相關數(shù)據(jù)。例如，在探究浮力大小與液體密度的關系時，用彈簧測力計測出同一物體在空氣中的重力G，然后將物體分別浸沒在水中和鹽水中，記錄彈簧測力計的示數(shù)F_{1}和F_{2}，并計算出物體在水和鹽水中受到的浮力F_{?μ?1}=G-F_{1}，F(xiàn)_{?μ?2}=G-F_{2}。在實驗過程中，學生認真觀察實驗現(xiàn)象，如物體浸入液體中時彈簧測力計示數(shù)的變化等，并將實驗數(shù)據(jù)記錄在表格中。以下為示例表格：3.設計意圖：通過親自動手實驗，讓學生獲取直接的實驗數(shù)據(jù)和現(xiàn)象，培養(yǎng)學生的實驗操作能力和觀察能力。讓學生在實驗過程中體驗科學探究的樂趣，增強學生對物理學科的學習興趣。分析與論證（10分鐘）教師活動：實驗結束后，組織學生對實驗數(shù)據(jù)進行分析。以探究浮力大小與物體浸在液體中的體積關系的實驗數(shù)據(jù)為例，引導學生觀察數(shù)據(jù)，分析浮力大小與物體浸在液體中的體積之間存在怎樣的變化規(guī)律。提問學生：“從你們記錄的數(shù)據(jù)中，能發(fā)現(xiàn)浮力大小是如何隨著物體浸在液體中的體積變化而變化的嗎？”然后讓各小組對自己所做實驗的數(shù)據(jù)進行分析，得出相應的實驗結論。請各小組代表發(fā)言，匯報本小組的實驗結論。教師對學生的結論進行總結和歸納，得出最終的實驗結論：浮力大小與液體密度和物體排開液體的體積有關，液體密度越大，物體排開液體的體積越大，浮力就越大；而浮力大小與物體浸入液體的深度、物體的密度等因素無關（在本次實驗探究范圍內）。學生活動：學生對實驗數(shù)據(jù)進行分析，通過比較不同實驗條件下浮力的大小變化，嘗試找出浮力大小與各因素之間的關系。各小組根據(jù)數(shù)據(jù)分析結果，討論并得出本小組的實驗結論。小組代表向全班匯報實驗結論，其他小組的同學可以提出疑問和建議，進行交流和討論。設計意圖：培養(yǎng)學生對實驗數(shù)據(jù)的分析和處理能力，讓學生學會從實驗數(shù)據(jù)中歸納總結出物理規(guī)律，提升學生的科學思維能力和邏輯推理能力。通過小組間的交流和討論，培養(yǎng)學生的批判性思維和表達能力。評估與交流（5分鐘）教師活動：引導學生對整個實驗探究過程進行評估，讓學生思考在實驗過程中是否存在操作不當?shù)牡胤?，實驗?shù)據(jù)是否準確可靠，實驗結論是否合理等問題。鼓勵學生提出自己在實驗過程中遇到的問題和困惑，以及對實驗的改進意見和建議。組織學生進行交流，讓學生分享自己在實驗探究中的收獲和體會。教師對學生的表現(xiàn)進行評價，肯定學生在實驗探究過程中的優(yōu)點和進步，同時指出存在的不足之處，并給予相應的指導和鼓勵。學生活動：學生對自己小組的實驗過程和結果進行反思和評估，思考實驗中存在的問題。學生積極發(fā)言，提出自己在實驗中的疑問和對實驗改進的想法。同時，學生分享自己在實驗探究過程中的收獲，如學會了控制變量法、提高了實驗操作能力等。設計意圖：培養(yǎng)學生的反思和評價能力，讓學生在評估與交流中發(fā)現(xiàn)問題，總結經驗，進一步提高科學探究能力。通過分享收獲和體會，讓學生相互學習，共同進步，培養(yǎng)學生的合作與交流能力。課堂小結（2分鐘）1.教師活動：與學生一起回顧本節(jié)課所學的主要內容，包括浮力大小的影響因素（液體密度和物體排開液體的體積）、探究實驗中所運用的控制變量法、實驗的主要過