初中科学华东师大版（2024）八年级上册4 物体浮沉条件及其应用教学设计

这是一份初中科学华东师大版（2024）八年级上册4 物体浮沉条件及其应用教学设计，共5页。教案主要包含了学生实验1，学生画机翼模型图，呼应引课等内容，欢迎下载使用。

授课内容为华东师大版科学八年级上册第二章《压力 压强》第四节《流体压强与流速的关系》。本节内容是在学习了固体、液体、气体的压力压强基础上进一步深入学习的新知识。流体相关现象在自然界、生活中都普遍存在，在高科技发展中有非常重要的贡献，因此流体的学习能有效提高学生的科学素养。
生活中、学生实验中存在一些与流体相关的奇特现象，比如飞机能在空中飞行、两纸中间吹气纸会靠拢等，这些现象往往和学生的认知存在很大的冲突，他们并不能简单地利用压力压强知识来进行解释，因此学生对这些现象往往会产生强烈的好奇心，从而能充分激发学生学习的积极性。同时，初二的学生已经具备了一定的提出问题、探究实验、解决问题的能力，逻辑思维和抽象思维也在不断的提高。由于初中学生知识水平的限制，本节教学的要求是用实验活动建立流体压强与流速关系的定性认识，再用它去初步地解释一些现象。
2.教学目标：
1.知识与技能：
(1).了解流体在稳定流动时，在流速大的地方压强小，在流速小的地方压强大。
(2).能够对有关流体的现象进行初步解释。
2.过程与方法：
(1).通过活动亲身感受流体压强与流速的定性关系。
(2).体验科学探究过程，知道转换法、演绎法、归纳法、建模法等科学方法在科学研究中的应用。
(3).通过“机翼正反安装实验现象对比”，能逐步推理分析飞机升空的原因，提升理性思维。
3.情感态度与价值观：
(1).通过“猜想——实验”激发学生的好奇心，提高学习的积极性及实事求是的科学态度。
(2).通过“小组实验、讨论”增强学生合作交流能力。
(3).通过学生航模社视频引入，增强学校荣誉感。
(4).通过飞机发展史，感受科学家为追求真理的科学精神，树立冯如中国航空之父的形象，感受仿生学对科学发展的意义，以及通过战斗机科技创新感受与国家安全的紧密联系。
3.重难点：
重点：了解流体在稳定流动时，在流速大的地方压强小，在流速小的地方压强大。
难点：能够对有关流体的现象进行初步解释。
4.器材准备：
教师演示：电风扇、自制机翼模型（用kt板做的）、灵敏电子秤及其他配件、手动航模飞机
学生分组：铝制硬币、吸管、蜡烛、火柴、注射器、小船、水槽、纸张
5.教学设计过程：
5.1.新课引入：
【视频1】：学校航模社
师：这是咱们学校的航模社，他们曾获得过市级、省级甚至是国家级的荣誉，非常的了不起。
【设计意图1：增强学校荣誉感。】
【演示1】：放飞自制航模飞机
师：今天我带来了一架航模飞机，让我们来放飞它。
师：看着飞机在空中飞行，你的心中有什么疑问？——（学生提出各种问题）
师：爱因斯坦说过，提出一个问题往往比解决一个问题更重要。今天就让我们带着这些问题进入课堂——流体压强与流速的关系
【设计意图2：由飞机引发的思考，体现科学学习来源于生活，并以飞机为主线贯穿本节课。】
5.2.新课教学：
认识流体
【演示2】航模飞机螺旋桨的转动带动细线的飘动
师：请观察，当螺旋桨转动时，挂在机翼上的细线有什么变化？说明什么？
师：像这种通过细线的飘动来反映空气的流动，这种方法称为——转换法。
师：除了空气，还有哪些物体也会流动？
师：我们把液体和气体统称为流体，他们都具有流动性。
【设计意图3：渗透科学方法——转换法】
探索流体
(1).猜想
师：当流体流过物体表面时，往往会出现一些奇特的现象。
【视频2】自拍实验：吹纸、吹蜡烛、硬币跳高、水推船。
师：以上四个实验现象，哪些与实际不符？——（学生猜想不一致）
师：看来同学们的意见并不统一，怎么办？——（学生提出实验）
【设计意图4：通过猜想实验现象激发学习的积极性】
(2).实验
师：实验前有三个提醒，1.做好分工合作；2.按照操作提示进行实验；3.多次实验。
【学生实验1】：吹纸、吹蜡烛、硬币跳高、水推船。
师：判断哪些现象与实际不符？应该是怎样的现象？
【设计意图5：通过活动亲身感受流体压强与流速的定性关系。培养实事求是的科学精神。学生根据实验现象会产生认知上的冲突，激发学生透过现象看本质的欲望。】
(3).分析
师：观察了这四个实验现象，现在你的问题又是什么呢？——（学生提问）
师：通过现象看本质，这几个实验，在操作上有什么共同点？——（吹气、推水）
师：这个操作直接改变了流体的什么？——（流体流速）
师：以吹纸为例共同分析，向两纸中间吹气。
师：哪两个量之间存在联系，存在怎样的联系。
生：流体压强与流体流速之间存在联系，流体流速越大，流体压强越小。
师：这个结论是从第一个实验中总结得出的，它在其他三个实验中是否适用？
【讨论1】利用刚得出的结论能否解释其他三个实验现象。
生：解释实验现象。
师：像我们刚才这样，利用已有的结论去推断个体现象，这种方法称为——演绎法。
师：科学家们经过大量的实验，归纳总结出了“流体流速越大，流体压强越小”，这就是著名的伯努利原理。
师：像科学家这种，通过大量事实归纳总结出一般性的规律，这种方法称为——归纳法。
师：演绎法和归纳法都是科学研究中非常重要的方法。
【设计意图6：通过师生共同分析和学生讨论分析，提高学生寻找事物共性、逻辑推理、合作交流、举一反三等能力。并渗透科学方法——演绎法和归纳法】
5.3巩固应用
师：生活中有许多与流体相关的现象，
师：如等候地铁时要站在安全线后面，这是为什么？
师：【视频3】台风来临时整个屋顶都被揭起，这是为什么？
生：解释以上两个例子，并列举生活中与流体相关的其他现象。
师：生活中还有很多与流体相关的现象，期待同学们课后去发现和分析。
【设计意图7：强化巩固已学知识，感受科学源于生活并回归生活，提高知识的应用能力。】
5.4.拓展提升
飞机发展史
【视频4】飞机的发展史
师配音：请看充满梦想的视频，雄鹰展翅高飞，俯瞰大好河山，人们梦想着能像雄鹰一样自由的飞翔，于是开启了漫长的探索之旅……飞机的发明凝聚了几代人的心血，甚至付出了生命的代价。冯如，中国的骄傲，他被誉为中国航空之父……客机、农用飞机，战斗机技术上的不断更新是国家安全的基本保障。
师：飞机的发明是仿造了（鸟儿），它是仿生学的典型例子。
【设计意图8：知道仿生学，感受科学家执着的精神，提升国家荣誉感和爱国情绪。】
建立机翼模型
师：飞机师哪部分仿造鸟儿？——（机翼）
师：观察鸟的翅膀和机翼截面图的图片。请看鸟的翅膀的截面图形状特点是（下平上凸），再看机翼截面图形状特点也是（下平上凸），两者像不像？
师：为了方便研究，咱们往往利用事物的共同特点建立一个模型，这种方法称为——建模法。
师：鸟的翅膀和机翼截面图的共同特点是什么？——下平上凸。
师：请同学们利用这个共同点建立一个机翼截面图模型，并将模型图画在你的学案上。
【学生画机翼模型图】画于学案上，一位学生画黑板上并判断其画得是否合理。
师：老师也做了一个机翼模型，请你帮我检查一下我做得对不对，是不是下平上凸的？
【设计意图9：通过寻找机翼和鸟翅共同点，由学生尝试着建立机翼模型，利用模型可以帮助我们分析解决问题，渗透科学方法——建模法】
探究机翼
师：看看当空气流过机翼模型的上下表面时会出现什么现象。我现在需要让空气流动起来，需要借助电风扇，并将机翼放到电子秤上，观察电子秤示数的变化。
【演示3】将机翼放于电子秤上，利用风扇使空气流过机翼上下表面，改变风速大小观察电子秤示数变化。
【现象】风扇打开前，电子秤示数18.1g；风扇打开后，电子秤示数逐渐减小至10.0g左右；且随着风速的增大，电子秤示数不断减小。如图
师：看到什么现象？——（示数减小）
师：说明空气流过机翼上下表面时，相当于把机翼——（托起）（并请学生在黑板上记录实验现象）
师：如果我把机翼反放呢，又会怎么样？——（学生猜想会被压下去）
师：咱们用实验来检验。
【演示4】将机翼反放于电子秤上（上平下凸），利用风扇使空气流过机翼上下表面，改变风速大小观察电子秤示数变化。并由学生在黑板上画图和记录实验现象。
【现象】风扇打开前，电子秤示数18.0g；风扇打开后，电子秤示数逐渐增大至21.6g左右；且随着风速的增大，电子秤示数不断增大。如图

师：看到什么现象？——（示数增大）
师：说明空气流过机翼上下表面时，相当于把机翼——（压下）（并请学生在黑板上记录实验现象）
师：为什么会出现这样的现象呢？如图给你们两个提示
“1.空气流过机翼上下表面时的路径；
2.空气从机翼的一侧运动到另一侧所用的时间是一样的。”
【讨论2】解释以上现象的原因。
【呼应引课】现在你能解释这架航模飞机能在空中飞行的原因了吗？
【设计意图10：利用机翼正反放置模拟飞行实验，通过电子秤示数对比，深度体验飞机升空原理，引起学生认知冲突，激发探究分析欲望。通过教师引导和学生讨论，能逐步推理分析飞机升空的原因，提升理性思维。通过学生回答航模飞机为何能升空来呼应引课。整节内容以飞机为主线贯穿始终，并做到首尾呼应。】
提升和应用
师：汽车为了减小空气阻力往往设计成流线型，当汽车高速行驶时流线型的车型会对它造成什么危害？——（汽车形状好比机翼，高速行驶会被往上抬，不易刹车，造成安全隐患。）
师：你有什么好的办法，减小这种安全隐患？——（安装尾翼、控制行驶速度等）
师：汽车尾翼的形状怎么设计，怎么安装？——（上平下凸）
【设计意图11：通过汽车例子，巩固机翼的探究结果，提高知识的应用能力。】
5.5课堂总结
师：科学研究永无止境，我们不但要学好科学知识，更要掌握科学方法。在这节课的探究过程中，我们用到的科学方法有（转换法、演绎法、归纳法、建模法），科学家们也是利用各种科学方法来进行研究的。
6.作业：
生活中还有很多与流体相关的现象，请同学们课后去发现和分析。
总结你这节课学到了什么，并将其梳理归类。
通过本节课的学习，你又产生了哪些新的疑问。
完成课本的及作业本中相应的练习
7.板书：