2020-2021学年3 科学探究：浮力的大小教学设计及反思

第三节《科学探究：浮力的大小》教学设计

一、          教材分析：

浮力内容是前面力学的延伸扩展，是对密度、力、力的平衡、压强等知识的深化，这一节也是本章的重点和关键，是初中力学的一个重要内容，浮力以及浮力产生的原因是一直是最令学生费解的一个难点。

二、          学情分析：我所任教的学校是个偏远的乡村学校，大部分学生来自农村，基础知识薄弱，自主学习意识较弱，但好奇心强，求知欲强，比较害羞，需要老师多加鼓励和指导。

三、          明确教学目标：

1、            知识与技能：了解浮力和影响浮力大小的因素。

2、            情感态度与价值观：通过学习与实验探究，培养学生在实验探究中相互分工协作与及动手操作能力，培养学生收集信息和分析概括的能力，激发学生学习兴趣。

四、          教学重点和难点：

1、重点：    探究影响浮力大小的因素

2、难点：培养和提高学生实验探究的能力和科学素养

【教学方法】

学生分组合作探究式教学。

【教具学具】

乒乓球、大量筒、弹簧测力计、细线、石块、铝块、铜块、橡皮泥、烧杯、软木塞、水、酒精、硫酸铜溶液。

【教学过程】

一、设置情景，引入新课

播放录像。（包含日常生活中常见到的现象：鸭子、轮船漂在水面上；潜水艇在水中自由地上升和下潜；热气球载着重物飞上高空等）

同学们猜想这里面可能蕴含着什么知识呢？

学生活动：猜想包含的知识（液体或气体对物体有一个向上的力或提到“浮力”）。

大家提到了一个新词“浮力”。“浮力”怎么有这么大的魔力，这一节课就让我们共同来研究。（板书：第五节浮力）

设计说明：通过播放生活中的浮力录像、教师设问的方式引入浮力，能够贴近学生的思维实际，使学生从生活中的浮力现象走向物理。

二、探求新知

过渡语：针对浮力这种常见现象，你想知道哪些有关浮力知识呢？

学生活动：展开想象，分组交流、讨论，各抒己见。提出一系列问题：1．什么是浮力？它有方向吗？2．漂浮的物体受到浮力，那么下沉物体是否受浮力？3．浮力大小等于什么？4．浮力大小与什么有关？5．物体的浮沉有条件吗？等。

教师鼓励学生提出问题，并板书。下面我们先探究：什么是浮力，有无方向，方向向哪？

探究一：什么是浮力，它有方向吗（投影）

教师演示：

①出示一个很深的量筒，将一个乒乓球放进去。

问：谁有办法不把量筒倒过来，就能把乒乓球取出来？你为什么能想到这个办法呢？

②左手拿一个乒乓球，松手，让学生注意观察它的运动状态；再把乒乓球放在右手手心上，松开左手时乒乓球还会下落吗？为什么？

③展示加水后量筒中的乒乓球和手中的乒乓球，让学生进行对比。

鼓励学生观察、对比、思考回答。

学生体验：利用桌面上的学具，将软木塞放入水中并逐渐压入水底，然后放手。一是体会：手的感觉；二是观察：软木塞最终的情况。尝试得出结论。

得出结论：浸在液体中的物体受到液体向上的托力，这个向上的托力叫浮力。

（板书：一、什么是浮力

1．定义：浸在液体中的物体受到液体向上的托力，这个向上的托力叫浮力。）

设计说明：用一个小乒乓球放在量筒中，及在手中的对比，对浮力较实际的探究，创造情景和条件，以学生参与为基础，很容易使学生领会浮力。发挥学生的主体作用。

探究二：下沉的物体是否也受到浮力（投影）

大家知道皮球漂在水面上受浮力，那么在水中下沉物体是否也受浮力呢？讨论一下看如何用简单实验来说明这一个问题？

学生探究：分组讨论，利用学具探讨：下沉的物体也受到浮力作用。

到讲台展示：用弹簧秤测铝块在空气中重力，再将铝块浸入水中，发现弹簧秤示数变小，说明铝块受一个向上的力，即浮力，所以在液体中下沉的物体也受浮力。

教师活动：巡回指导，发现做实验好的学生典型。并引导学生归纳出测浮力的方法：用弹簧测力计测浮力。物理学中把这种测浮力大小的方法，叫等效转换法。投影多名学生的结论，评价、鼓励学生。

得出结论：一切浸在液体中的物体都会受到液体对它向上的浮力。

（板书：2．大小F浮＝G－F）

设计说明：让学生体验物体在液体中确实要受到浮力的作用，并引导学生寻求测量物体所受到浮力大小的简便方法。这样学生不仅学到了知识，还学会了解决物理问题的方法。将课堂还给学生，体现学生的主体地位。

探究三：探究浮力的大小与什么有关

下面我们来进行一个造船比赛：用大小相同的橡皮泥做船，用砂石作货物，看一看，谁做的船载的货物多？并思考：浮力的大小可能跟什么因素有关？

快乐游戏：造“船”比赛。学生每组一块大小相同的橡皮泥设计造船。并观察交流船只的差异，讨论，大胆猜测，交流讨论：浮力的大小可能跟什么因素有关？

快乐体验：将饮料瓶慢慢压入水桶，体会浮力的变化，观察水位变化情况，物体浸入液体中的体积变化情况。从中获得启示，进一步想象：浮力的大小可能跟什么因素有关。

学生可能猜想浮力与液体的密度、排开液体的体积、物体的重力、物体的体积、物体的质量、物体的形状、深度等因素有关系。

教师板书学生的猜测，并引导学生合并归类，引导各小组认领实验课题。按下列要求设计实验报告：实验课题、实验目的、实验仪器、实验步骤。（投影：实验报告的格式）

学生分组探究：

（1）利用测力计探究浮力与物体的密度的关系；

（2）利用测力计探究浮力与深度的关系；

（3）利用测力计探究浮力与液体的密度的关系；

（4）利用测力计探究浮力与物体排开液体体积的关系；

（5）利用测力计、橡皮泥探究浮力与物体形状的关系。

各小组根据要探究的课题，设计实验。设计完毕，投影各小组设计的实验步骤，进一步修正完善。根据修正的步骤探究课题，设计记录实验数据表格并交流，然后进行探究实验。

设计说明：让学生从现有的知识水平出发，通过“快乐游戏”和“快乐体验”两个实验，不断的思维，提出可能影响浮力大小的因素。并进行因素归类，分成各个独立的可能因素让各小组认领课题。通过学生团队间的协作，进行方案设计，并对设计的方案从理论上的正确性、操作上的可行性进行全班交流讨论，思辨、质疑和完善。

学生汇报实验过程与结论：分析实验数据得出结论。即：浸入液体中的物体所受的浮力与液体的密度和物体排开液体的体积有关，与物体浸没在液体中的深度、物体的密度、质量、体积、物体的形状等无关。

教师活动：总结学生的结论：浸入液体中的物体所受到的浮力只跟液体的密度和物体排开液体的体积有关。进一步引导学生思考、分析，得出浮力与物体排开液体的质量有关，最终推出浮力的大小等于物体排开的液体受到的重力，即阿基米德原理。

演示验证：利用溢水杯、弹簧测力计验证浮力的大小等于物体排开的液体受到的重力。然后说明阿基米德原理不仅适用于液体也适用于各种气体。

（板书二、阿基米德原理：浸入液体中物体所受浮力大小等于物体排开液体所受的重力。即F浮＝G排）

设计说明：探究浮力的大小与什么有关是本节的重点，让学生自己动手进行实验探究，经历知识建构过程，便于对知识的理解。由于时间的关系只能让学生分别来探究其中的一个因素与浮力的关系。由浮力的大小跟液体的密度和排开液体的体积有关，到得出阿基米德原理还要经历一个思索、推导的过程。教师做好引导，这样才符合认知过程。

三、智力快车道：（投影展示）

1．小发明：将弹簧测力计改装成一个能直接测浮力的测力计。

2．智多星：完成课本上的例题。

设计说明：通过小发明制作和智多星，学生间进行知识的运用，把枯燥的练习融入到生动的活动中，增强了学习兴趣，从物理走向社会。

四、收获平台

总结本节所学知识，并说明自己的收获和可能存在的在疑问：物体的浮沉与什么有关？

设计说明：对整节课进行小结和评价，设置下节课应思考的问题，鼓励学生课下继续探讨和研究。

板书设计：