2019-2020年九年級物理 浮力教案 人教新課標版.doc

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2019-2020年九年級物理 浮力教案 人教新課標版 一．教材、學生分析 “浮力”對于初三學生來說，可謂既熟悉又不熟悉。說熟悉，是因為在日常生活的積累中和在小學自然常識課的學習中，學生對浮力的存在已有了一定的感性認識。說不熟悉，是因為要把有關浮力的認識從感性提高到理性，需要綜合運用各方面的知識，如力的測量、重力、二力平衡、二力的合成、密度、壓力、壓強等重要知識；還需要進行科學的分析、推理、歸納等，這對初中學生來說是不熟悉的。而綜合分析能力是學生今后學習必須具備的，學習有關浮力的知識，可以培養(yǎng)學生這方面的能力。浮力知識的另一方面作用，體現(xiàn)在它的實用性，由于浮力知識在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國防等各方面都有廣泛的應用，如船舶工業(yè)、農(nóng)業(yè)上的鹽水選種，氣象上的探空氣球、軍事上的潛水艇等等。它是理論聯(lián)系實際的好教材，也是初中生走向社會的必備知識，因此把這塊內(nèi)容放在初中，并要求一次性過關，高中教學中不再重復。鑒于以前的教材把浮力安排在初二學習，不適合初二學生的認知發(fā)展規(guī)律，易造成初二學生的兩極分化的事實，現(xiàn)行自然科學教材從素質(zhì)教育的要求和大面積提高農(nóng)村九年義務教育質(zhì)量的需要考慮，把浮力的內(nèi)容放到初三第六冊（A）教材中，具體安排為：先通過實驗方法得出阿基米德原理，再運用演繹方法分析浮力產(chǎn)生的原因和物體的浮沉條件，最后介紹浮沉條件的應用使所學知識具體化，這種處理方式比較符合初中學生的認識規(guī)律。 二．教材處理及第一教時的教學目標 浮力這節(jié)內(nèi)容分三教時，第一教時學習浮力及阿基米德原理，第二教時學習物體的浮沉條件，第三教時學習浮力的應用。根據(jù)大綱要求和全面提高學生素質(zhì)的需要，現(xiàn)確定第一教時教學目標如下： 認知目標： 1．了解浮力（包括浮力的方向、施力物體、浮力的單位） 2．了解阿基米德原理（包括原理的建立、適用范圍、簡單應用） 　技能目標： 學會用彈簧秤測量浮力，體驗研究阿基米德原理時運用的科學方法。 情感目標： 結合阿基米德的故事和并進式學生實驗，激發(fā)學生勇于探求科學真理的熱情，培養(yǎng)實事求是的科學態(tài)度。 三．重、難點的確定及突破重、難點的方法與措施 作為自然科學的規(guī)律課，教材的編寫思路一般是 本節(jié)內(nèi)容也不例外，因為無論從方法論的角度還是對具體的教學實踐中獲得信息的分析，都表明這種方法是行之有效的，因此，本課的教法主要是“開放情境、引導探究”，而學法主要是讓學生“親身體驗，在探究中學習”。 教學重點：阿基米德原理 教學難點：阿基米德原理的建立和浮力的計算 教學的關鍵：以方法教育引路，以學生思維障礙為突破口，針對性地安排實驗探索。 教材中選用的演示實驗具有操作簡便、現(xiàn)象明顯的優(yōu)點，但也有某些不足，如把溢出的水倒入小桶中稱量，由于小桶自重的存在而造成測量的數(shù)值有一定誤差，從中得出“F浮=G排水” 的結論有一定的難度，易造成學生的思維障礙；再則，本實驗是一個探索性實驗，但由于教師的演示實驗可見度較小，即使讓一些學生上講臺參與，仍不利于滿足大多數(shù)學生的求知心理，也不利于發(fā)揮學生的主體作用，也不利于方法教育的實施。 相應對策： 1．把演示實驗改為并進式學生實驗。 2．用塑料袋（自重遠小于彈簧秤的感量）代替小桶，簡化實驗過程以減小實驗誤差，強化F浮與G排液的大小比較。 3．通過多次實驗，以獲得不同條件下F浮與G排液的數(shù)值，為運用比較和歸納法得出一般規(guī)律提供必要的素材。 教具準備：除了教師演示用裝置外，還給每組學生準備了彈簧秤兩支，鐵架臺一個，燒杯和溢水杯各一個，同體積的鐵塊和鋁塊各一，細線，薄膜塑料袋3—4個，橡皮泥一塊，水、煤油、硫酸銅溶液三種液體供選用。 說明：一支彈簧秤用來稱量法測浮力，另一支彈簧秤用來測從溢水杯流入薄膜塑料袋中的水重。薄膜塑料袋上方打一小孔，可直接掛在彈簧秤下稱量，袋的自重遠小于秤的感量，可以忽略不計，通過比較浸沒在水中的同體積鐵塊和鋁塊所受浮力的大小，可以掃除學生常出現(xiàn)的F浮與ρ物有關的思維障礙，而利用橡皮泥便于探索浮力與物體的形狀是否有關。 四．教學過程設計 演示實驗1：黃色乒乓球在液體中緩慢上?。ㄆ古仪騼?nèi)注入適量的水，容器可用大量筒） 設問并討論乒乓球上升的原因，直接引入課題 （說明：動態(tài)觀察、創(chuàng)設情景、激發(fā)思維） 浮力概念的建立（分三步） 第一步： 演示實驗2：金屬塊在水中下沉 問題一：浸在水中的金屬塊是否受到浮力的作用？（針對學生思維障礙提出問題，進一步激發(fā)思維） 問題二：如何判定金屬塊是否受到向上浮力的作用？ 學生討論方案，教師演示托力的測量法，類比得出測浮力方案。 第二步： 演示實驗3：用彈簧秤分別測出金屬浸在水中、煤油中的浮力。 第三步： 歸納得出浮力的初步概念，指明“浸在”的涵義。指明浮力的單位——牛。 說明：從“浸沒”到“浸在”，從水到其它液體，改變實驗條件，異中求同比較，提供歸納素材。通過歸納，培養(yǎng)學生從特殊到一般的初步歸納能力。 阿基米德原理（分四步） 第一步：根據(jù)稱量法測浮力的演示，猜測決定浮力大小的因素；利用嘗試性實驗排除無關因素。 從力的三要素角度提出，浮力的大小跟什么因素有關呢？（運用演繹法：因為浮力是一種力，而力具有三要素） 類比：手對物體施加的托力的大小跟施力物體（手）有關，那么，浮力的大小可能跟什么有關呢？ 學生猜測可能因素：深度h、物體的密度ρ物、物體的形狀、空心與實心、浸入液體的體積V排等。 問題一：這些因素是否都會影響物體受到的浮力呢？我們用什么方法去檢驗它呢？（引導學生提出用控制變量的方法） 問題二：請設計一個檢驗F浮與深度h有否關系的實驗，并上臺演示。 學生實驗時，教師應有意識地讓學生分析，所設計的實驗研究的目的、控制的條件分別是什么。 學生實驗探索并演示，可能出現(xiàn)兩種意見： A：將彈簧秤所掛的橡皮泥逐漸浸入水中，發(fā)現(xiàn)彈簧秤的示數(shù)逐漸減少，證明F浮與h有關，物體浸入液體的深度越大，受到的浮力也越大。 B：將彈簧秤所掛的橡皮泥逐漸浸入水中，發(fā)現(xiàn)彈簧秤的示數(shù)逐漸減少，當橡皮泥完全沒入水中后，繼續(xù)增大深度，發(fā)現(xiàn)彈簧秤的示數(shù)不變，證明F浮與h有時有關，有時無關。 師：這兩個結論似乎是矛盾的，這說明物體在部分浸沒過程中不單單是深度變化，還有更本質(zhì)的因素有待發(fā)現(xiàn)，請同學們進一步觀察與比較一下，上述兩個過程存在什么差異？ 引導學生使用溢水杯，使學生觀察得出F浮與排出液體的多少有關。 第二步：探索F浮與G排液的關系。 師：F浮與G排液之間是否存在著確定的數(shù)量關系呢？ 學生分組實驗，分三次測出浮力與排開的水重 ①鋁塊全部浸沒 ②鋁塊部分浸沒 ③鐵塊全部浸沒 比較①、③得出F浮與ρ物無關（掃除學生的又一個思維障礙） 比較①、②、③得出F浮=G排液 第三步：歸納得出阿基米德原理 1．教師演示（并借助于實物投影）在煤油中F浮=G排液 說明：這里采用教師演示的目的只是為了節(jié)約時間，也可根據(jù)學生的實際，采用讓學生分組，分別用不同的液體做實驗，再歸納出一般結論的方法。但教師應特別注意，不能為了省時間而僅僅用水做一次實驗而匆忙得出結論，這樣做顯然不利于培養(yǎng)學生的科學思維。 2．歸納得出阿基米德原理 3．討論原理的適用范圍，簡介阿基米德的發(fā)現(xiàn) 第四步：簡單應用 講解課本例題，不要直接引入F浮=ρgV排公式，而應根據(jù)F浮=G排液來計算。 強調(diào)，應用定律求浮力時，必須搞清兩點：一是液體的密度；二是物體浸入液體的體積。 實踐性作業(yè) 能否利用1牛的水產(chǎn)生比1 牛大的浮力？設計一個實驗來探索這個問題。 五、結束語： 本課的教學設計，比較適合于農(nóng)村大部分學生的實際。如果面對的是一個學生自主探究能力較強的班級，本課還可以采用“自主探究法”組織教學。即由教師提供或由學生任選材料和器材，圍繞“浮力的大小跟哪些因素有關？”這個主題，讓學生自主猜想，提出假說，自行設計進行探究，讓學生到實驗室甚至到教室外面去參與自己設計的實踐性活動，在實踐探究中去總結、發(fā)現(xiàn)阿基米德原理等，這些，都是值得嘗試的教學方式。 總之，抓住F浮=G排液這個關鍵點設計課堂教學，針對學生易出現(xiàn)的思維障礙“對癥下藥”有意識地運用科學方法來引導學生的思維，最大限度地發(fā)揮學生的參與意識，讓學生在自主的探索過程中發(fā)現(xiàn)新知，嘗試創(chuàng)新，發(fā)展實踐能力是上好這節(jié)課的關鍵所在。 總之，抓住F浮=G排液這個關鍵點設計課堂教學，針對學生易出現(xiàn)的思維障礙“對癥下藥”有意識地運用科學方法來引導學生的思維，最大限度地發(fā)揮學生的參與意識，讓學生在自主的探索過程中發(fā)現(xiàn)新知，嘗試創(chuàng)新，發(fā)展實踐能力是上好這節(jié)課的關鍵所在。